CNG和LNG燃气气源的经济性分析论文_李 江 张剑辉

CNG和LNG燃气气源的经济性分析论文_李 江 张剑辉

山西国新液化煤层气有限公司 山西 太原 048300

摘 要:随着时代的发展,天然气已经成为人们生活中的主要能源,而LNG及L-CNG加气站则成为BOG的主要排放场所,由于该气体的温室效应能力较强,因此在实际处理的过程中,如果直接排放到空气中,会存在一定的安全隐患。本文,研究LNG及L-CNG加气站BOG回收技术,其中主要包括LNG及L-CNG加气站BOG气体控制技术、BOG压缩技术、BOG再液化技术三方面内容。

关键词:LNG;L-CNG加气站;BOG气体

前 言:在现代化社会的发展过程中,天然气资源得到了广泛的应用。人们在工业生产及生活中对天然气资源的依赖性越来越大,天然气资源已经成为人们生活中必不可少的一部分。随着热控保护系统的成熟发展,热工自动化程度也越来越高,原油管道压力大,热电阻在工作时会产生大量热量,严重影响着测温仪表系统的使用寿命与性能。

1 LNG及L-CNG加气站BOG回收技术

1.1 LNG及L-CNG加气站BOG气体控制技术

LNG及L-CNG加气站BOG气体控制技术在实施过程中,可以从以下方面,第一,对LNG及L-CNG加气站低温设备、管道优化,例如,在LNG储罐中使用绝热性能较强的高真空多层缠绕,这种绝热方式具备较强的抗热辐射能力,同时绝缘性能较强,进而降低BOG气体出现的概率。在对LNG及L-CNG加气站阀门以及管道优化的过程中,可以在液相阀门中使用真空设计,并对加液机模块展开真空式的绝热处理,在对LNG及L-CNG加气站管路设计时,需要尽量减少管道的使用长度以及转弯数量,使用简单清晰的管道布置方式,避免出现U型弯的情况,同时降低管道设计中阀门的使用数量,这种方式能够大大提升LNG及L-CNG加气站管道的实际运输效率,并对BOG有效控制。第二,对LNG加注过程优化,在实际加液的过程中,需要避免集中加液,同时控制加液的时间,不能长时间的连续使用同一个加液机加液。如果加液机长时间没有进行冷却,则会产生大量的BOG气体,影响LNG及L-CNG加气站的运行安全性。第三,对LNG及L-CNG加气站的卸液过程优化,例如,使用低温液,低温液是压力在0.15MPa以下,温度在-150摄氏度以下的液源。通过实际对比能够发现,低温也能够减少40%左右的BOG数量。

1.2 LNG及L-CNG加气站BOG压缩技术

LNG及L-CNG加气站BOG压缩技术在实际应用过程中,能够在对LNG及L-CNG加气站内的气体回收的同时,还能够回收槽车中的剩余气体,车中的气体使用空温式气化器将其温度控制在0摄氏度左右,并使用四级压缩机将其处理成20MPa以上的CNG,并将CNG传输到高压储气瓶中。目前这种LNG及L-CNG加气站BOG处理方式已经较为成熟,在实际应用中的功率通常在0.3kW·h/m3左右。3.3LNG及L-CNG加气站BOG再液化技术在研究LNG及L-CNG加气站BOG再液化技术过程中,需要对其分类研究,例如,针对LNG加气站,可以使用HYSYS软件对BOG再液化技术展开模拟,假设天然气中的组成部分全部为甲烷,如果储罐中的压力为0.8MPa时,则BOG为饱和气体,液化之后的气体也为饱和气体。LNG及L-CNG加气站BOG再液化的方式可以分为液氮冷凝、低温制冷机冷凝、甲烷膨胀循环、氮气膨胀循环以及混合制冷剂液化循环等。其中膨胀制冷循环以混合制冷循环,在实际的过程中涉及的内容较为复杂,同时对操作人员的要求较高,运行成本也较高,因此通常应用在BOG数量为1000m3/d以上的情况中。但是低温制冷机以及液氮冷凝工艺的应用流程较为简单,能够应用在BOG气体数量较小的情况,其中液氮冷凝需要增加液氮处理,因此具有一定的使用风险,对使用场地的要求也较高。

2 控制CNG加气站输差的相应措施

2.1 降低计量误差

首先,正确安装用于计量输差的检测仪表。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在建设CNG加气站的过程当中,必须严格按照相关规定安装计量天然气流量、温度和压力的变送仪表等,尤其在选定工艺配管和压力与温度的检测点时,更要以相关要求为依据确认其尺寸、深度及具体位置。其次,对仪表/售气装置的运行情况与性能参数进行实时监测。要在确保计量的仪表具有较高精度的基础上,根据贸易交接或者内部的相关规定对计量表/售气装置的检定与性能参数进行全面检测。最后,深入分析存在的输差。要以日、旬、月、年作为时间单位定期对CNG加气站存在的输差进行深入分析并编制出相应的报表。按照CNG加气站所具备的主要功能与基本性质,将天然气量的改变和经济效益结合在一起,有效控制进出加气站的天然气量。

2.2 控制管容的变化误差

首先,采取有效方式采集加气站内部管容的压力与温度。在计算管容时,由于不同的工作区所对应的管径、长度、温度和压力也会不同,所以必须按照工艺流程当中不同的工作参数进行分段式的计量,才能够更加准确地掌握并计算出加气站内部管的容量。另外,还要以检测仪表的精度与不确定度为基础,结合检测仪表的安装与工艺流程的具体情况,对温度与压力进行采集。最后,按照施工图与现场的基本情况,准确统计出空载状态下的管道容量。对其物理容量进行的统计主要依赖于站内管道容量的计算。在实际分析的过程中,要按照设计的图纸、各类管径、长度、三通、弯管以及变径等因素进行分段式的统计,从而尽量和实际相符。

2.3不断完善计量的方式

首先,按照计量的规范与交接计量的基本要求,有效分析并最终确认计量的实际参数。由于每个专业的人员都会以其自身利益为基础选择参数的计量方式,所以相关人员一定要全面掌握计量的算法并反复进行测算与分析。其次,掌握流量计算仪的算法,并勇于提出问题。现阶段的天然气计量多数使用的是流量计算机,只是将最终结果提供给相关人员,使其无法充分了解其中的过程。因此,计量分析人员就有必要掌握和质疑流量计算机的具体算法,这样才能够更好地发现并及时解决整个CNG加气站存在的输差问题。

3 LNG速供装置在燃气输配中的应用分析

在燃气管道施工和安装中,为了提高施工质量,保证广大人们的生命财产安全,需要在燃气管理施工之前设计出科学、合理的施工方案。最近几年,燃气管道问题造成的安全事故呈现上涨趋势,引起安全事故的大部分原因还是施工方案不合理、不科学。这些问题不仅对施工质量造成不利影响,在燃气设备后期使用与管理过程中也造成一定困难。因此必须分析液化天然气设备和工程的安全性,不仅要考虑天然气的易燃易爆性质,还需要考虑到液化天然气的物理性质。如果液化天然气蒸发为气体,气体在氧气作用下很容易形成气体云团,从而引发事故,也就是说液化天然气气化之后的爆炸值为5%~15%。因此,需要将来源和组分不同的液化天然气分别储存,一般来说液化天然气接收站设置的存储灌应该超过2个。如果存储灌体积不符合相应要求,则必须在注入时将液化天然气进行充分混合,保障灌内的液化天然气注入量适中,同时利用仪器进行自动化分析与检测,在特定条件下进行多次分析,对配制好的具有一定浓度的混合气进行检测。

结 论:

随着人们对BOG气体回收的关注程度逐渐提升,如何保证LNG及L-CNG加气站BOG气体的回收质量,成为有关人员关注的重点。本文通过研究LNG及L-CNG加气站BOG气体回收技术,能够大大提升气体的回收质量,同时还能够保证LNG及L-CNG加气站运行的安全性。

参考文献:

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论文作者:李 江 张剑辉

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第8期

论文发表时间:2019/7/18

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