LNGLCNGCNG比較

1、LNG 、 L-CNG 、 CNG 加氣站的比較1 加氣站設備和造價LNG加氣站 14LNG加氣站是專門對 LNG汽車加氣的加氣站， 其工藝流程見文獻 1 ， 主要設備包括 LNG儲罐、自增壓器、 LNG加氣機等。LNG儲罐是雙層壁真空絕熱容器，內(nèi)容器由奧氏體不銹鋼材料制成， 外容器為碳鋼， 中間絕熱層為膨脹珍珠巖并抽真空。 這種儲罐絕熱性能好， 蒸發(fā) 損失低，有不同型號及規(guī)格的定型產(chǎn)品。 加氣站可以方便地增加儲罐的數(shù)量以適 應生產(chǎn)和需求的增長。自增壓器是加氣站內(nèi)輸送 LNG的關鍵設備，主要作用是保 證 LNG儲罐內(nèi)有足夠的壓力來給 LNG加氣機供應 LNG。 LNG加氣機是專門為 LNG汽

2、車制造的加氣計量裝置，可以直接計量、顯示充入車輛中的LNG的數(shù)量。其主要優(yōu)點是加氣速度快，一般可在 3 5 min 內(nèi)加氣完畢。LNG加氣站設備少，布置緊湊，占地面積小。表 1 列出了 1104 m3/d LNG加 氣站的設備和造價。 L-CNG 加氣站L-CNG 加氣站是將 LNG在站內(nèi)氣化后使之成為 CNG，并對 CNG汽車加 氣的加氣站。這種加氣站需要的主要設備有 LNG儲罐、 LNG泵、氣化器、儲氣瓶 組和 CNG加氣機、壓縮機。 新建的 L-CNG站不使用壓縮機； 對由已建的 CNG加氣 站改裝成的 L-CNG站，設備中包括壓縮機，主要是將原有 CNG站的壓縮機作為 LNG泵不能工作

3、時的備用手段。本文主要對新建的 L-CNG站進行分析。其工藝流 程為：用高壓 LNG泵將 LNG送人氣化器氣化后，通過順序控制盤將其儲存于高壓 CNG儲氣瓶組內(nèi)，當需要時通過 CNG加氣機對 CNG汽車進行計量加氣。其中 LNG 儲罐的作用與 LNG加氣站中 LNG儲罐的作用相同。LNG高壓泵的主要作用是將 LNG儲罐內(nèi)的 LNG輸送至高壓氣化器進行 氣化。它可以保證足夠的壓力而不再用壓縮機進行壓縮。 高壓氣化器的作用是將 LNG轉(zhuǎn)化為 CNG。它的主要形式有 3 種：開架式氣化器、浸沒式氣化器和中間媒 體式氣化器，其中最為常用的是開架式氣化器。順序控制盤的主要作用是對經(jīng)過高壓氣化器氣化后流人

4、儲氣瓶組和 加氣時由儲氣瓶組流入加氣機的氣體進行分配， 以使其效率達到最高。 根據(jù)經(jīng)驗， 可以對加氣站的高壓儲氣裝置采用編組的方法以提高加氣效率。 具體方法是： 將 儲氣瓶按 1:2:3 的容積比例分為高、 中、低壓 3 組，當高壓氣化器向儲氣瓶組充 氣時，應按高、中、低壓的順序進行；當儲氣瓶組向汽車加氣時，則相反，應按 低、中、高壓的順序進行 5 。這些工作都是通過順序控制盤來完成的。由于 L-CNG加氣站比 LNG加氣站增加了高壓 LNG泵、氣化器和儲氣瓶組等設 備，其占地面積有所增加。 對于規(guī)模為 1104 m3/d 的加氣站，其占地面積在 1000m2左右，相應的土建費用也有一定程度的

5、增加，見表1。表 1 1 104 m3/d 天然氣 加氣站設備和造價Tab.1 Equipment and construction cost of natural gas filling station with 1 104 m3/d加 氣站 類型項目單價數(shù)量合計/元儲罐418.0 104 元/ 臺2436.0 104L加氣 機412.0 104 元/ 臺224.0 104NG加 氣站管道46.0104 元/ 套16.0 104土建50.0 104其他20. 0104合計136.0 104儲罐418.0 104 元/ 臺236.0 104LNG高 壓泵5.0104元/ 臺210.0 104L

6、-CNG加氣 機46.5104 元/ 臺213.0 104高壓氣化器18.0 104 元/ 臺1418.0 104加氣站順序控制盤5.0104 元 /臺15.0 104儲氣420.6 104241.2 104瓶組元/ 組土建70.0 104其他28.0 104合計221.2 104進氣系統(tǒng)3.5104 元/ 套143.5 104CNG加 氣站脫硫裝置424.0 104 元/ 臺124.0 104壓縮 機440.0 104 元/ 臺3120.0 104脫水裝置14.0 104 元/ 臺1414.0 104儲氣20.6 104361.8 104系統(tǒng)元/ 套順序45.010415.0 104控制盤元

7、/ 臺加氣6.5104 元/ 臺3419.5 104機冷卻12.0 104112.0 104水系統(tǒng)元/ 套高壓411.5 104111.5 104管道元/ 套土建130.0 104其他60.0 104合計461.3 104如果想在 L-CNG加氣站內(nèi)對 LNG用戶供氣，則只需要增加 1 臺 LNG 加氣機和 1 套 LNG管道即可，其增加的造價有限 （不到 20104 元） 。因此在 LNG 和 CNG用戶均存在的情況下可以建立 LNG和 L-CNG聯(lián)合加氣站。 CNG加氣站 6 8CNG加氣站主要由 6 個系統(tǒng)組成： 天然氣 調(diào)壓計量系統(tǒng)、 天然氣 凈化 系統(tǒng)、 天然氣 壓縮系統(tǒng)、 天然氣

8、儲存系統(tǒng)、 CNG加氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。其工藝流程 見文獻1 ，輸送至加氣站的 天然氣 經(jīng)過穩(wěn)壓計量后，進入凈化處理裝置進行凈 化處理，用壓縮機加壓， 再經(jīng)高壓脫水后經(jīng)順序控制盤送人儲氣系統(tǒng)， 最后由加 氣機對外計量加氣。脫硫裝置用于對進站 天然氣 進行脫硫凈化處理，將硫含量降低到符合加氣站 所需的氣質(zhì)要求， 然后送至壓縮機。 壓縮機是系統(tǒng)中的關鍵設備， 它的造價直接 影響工程的經(jīng)濟性， 其性能好壞直接影響全站的運行。 經(jīng)過預處理的低壓原料氣 由壓縮機分級壓縮至 25 MPa，然后進入高壓脫水裝置。脫水裝置主要為干燥器， 根據(jù)工藝流程的不同，可以將干燥器布置在壓縮機前 （低壓脫水）和壓縮機后 （

9、高 壓脫水 ） 。使用高壓脫水所需的設備少，脫水劑量小，再生能耗低。順序控制盤 的作用與 L-CNG加氣站順序控制盤的作用相同。 儲氣系統(tǒng)用于儲存壓力為 25 MPa 的 天然氣 ，以便在需要時向加氣機供氣。CNG加氣站所需設備較多，占地面積也較大，規(guī)模為 1104 m3/d 的加氣站 占地面積達 2000 m2。表 1列出了其設備和造價。在建站規(guī)模相同的情況下 （均為 1104 m3/d） ，3種加氣站的造價差別很大。 LNG加氣站造價最低，僅為 CNG加氣站的 30左右。 L-CNG加氣站的造價也僅為 CNG加氣站的 48%左右。2 運行費用LNG加氣站LNG加氣站的設備少，工藝流程簡單，

10、動力設備少且?guī)缀鯖]有高壓管道，因 而維修量很小。加氣規(guī)模為 1104 m3/d 的 LNG加氣站的年運行成本概算 （ 原料氣 除外）見表 2。表2 1104 m3/d 天然氣加氣站年運行成本概算 （原料氣除外 ）Tab.2 Annual operation cost of natural gas filling station with 1 43 10 m /d （except raw material gas）加 氣站類 型項目單價數(shù)量合計/( 元a-1)LN水3.3 元 /t112 t370電0.62 元 /(kWh)41.6 104 kWh9920維修41.5104G加氣管理42.010

11、4站折舊410.8 104工資及福利41.4 104 元/( 人 a)5人7.0104合計22.3 104L-CNG加 氣站水3.3 元 /t2880 t1.0104電0.62 元 /(kWh)5.8 104 kWh43.6104維修4.0104管理3.0104折舊19.8 104工資及福利1.4 104 元/( 人 a)7人9.8104合計441.2 104CN G加氣 站水3.3 元 /t3690 t1.21040.62 元 /(kWh)7.2 104 kWh4.5104維修48.5104管理46.0104折舊438.0 104工資及福利1.4 104 元/（ 人 a）10人414.0 1

12、04合計72.2 104注：加氣站按年運行 330 d 計算。 L-CNG 加氣站由于 LCNG加氣站比 LNG加氣站增加了部分設備，從而使其工藝流程較為 復雜，增加了動力設備及高壓管道， 因而增加了管理和維修量， 各方面的運行費 用也隨之增加。它的年運行成本概算 （ 原料氣除外 ） 見表 2。 CNG加氣站CNG加氣站的設備最多，工藝流程最復雜，且動力設備多，高壓管道轉(zhuǎn)多， 從而使其管理和維護都比較困難， 其運行成本將有很大增加。 其年運行成本概算 （ 原料氣除外 ） 見表 2。 天然氣 進站價格 對運行費用的影響由于原料氣的費用一般要占到其運行總費用的 80% 90%，故原料氣的進站 價格

13、 將對加氣站的年運行費用產(chǎn)生很大影響。在同一地域，加氣站對外供氣 價格 應該近似等同。 由于加氣站所處地域及距不同氣源的距離不同， 不同類型的加氣 站的天然氣進站價格將有很大變化。在其他費用變化不大的情況下， 討論天然氣 進 站價格 對加氣站總的運行費用的影響將具有很大的現(xiàn)實意義， 將為加氣站的投資 建設提供很重要的依據(jù)。對于加氣規(guī)模為 1104 m3/d 的 3 種不同加氣站，除原料氣外的年運行費用 有很大差異。為了表明 天然氣 進站價格 對加氣站的運行費用的影響，可將這種差 異轉(zhuǎn)變?yōu)?天然氣價格 上的差異?？梢杂嬎愠鲈诓豢紤]原料氣費用時， CNG加氣站 的年運行費用比 LNG加氣站高出 4

14、99104 元/a 。假若這兩種加氣站總的年運行費 用相同，則LNG加氣站的原料氣進站 價格要比 CNG加氣站原料氣的進站 價格 高0151 元/m3。就是說，在加氣規(guī)模為 1104 m3/d 的條件下， LNG加氣站的天然氣 進站價 格不比 CNG加氣站的 天然氣 進站 價格高出 0151 元/m3時，它的年總運行費用就會 低于 CNG加氣站。同樣可以求出 L-CNG加氣站的天然氣 進站價格不比 CNG加氣站天然氣 進站價格 高出 0.094 元/m3 時，它的年運行費用就會低于 CNG加氣站。3 安全性 9 11天然氣 是易燃易爆的物質(zhì)。因此加氣站的安全性將是建站所必須考慮的重要 問題之一

15、。決定加氣站安全性的主要因素有高壓管道、 動力設備、 高壓儲氣設備 和系統(tǒng)復雜程度幾個方面。 為了保證加氣站的安全運行， 每一種加氣站的建設方 案在其主要設備上都采取了嚴密的安全措施。 3 種加氣站的不安全因素及采用的 主要安全措施比較見表 3。表 3 3 種加氣站的不安全因素及安全措施比較Tab.3 Comparison of unsafe factors and safety measures among three kinds of gas filling stations加氣站類型LNG加氣站L-CNG加氣站CNG加氣站高壓管道無高壓管道高壓管道較少，有 安全隱患。高壓管道多，安 全隱

16、患較大。動力設備動力設備少動力設備較多動力設備繁多高壓 儲氣設備無高壓儲氣 設備有高壓儲氣設備， 有安全隱患。有高壓儲氣設 備，有安全隱患。系統(tǒng) 復雜程度系統(tǒng)流程簡 單，易操作。系統(tǒng)流程較復雜系統(tǒng)流程最復 雜，難操作。安全措施LNG儲罐設有 充滿指示口、液位 計、安全閥等安全 裝置。在主要管道 上都裝有防超壓 的安全閥。在管道 的每個獨立段都 裝有緊急切斷閥。LNG儲罐設有充滿 指示口、液位計、安全 閥等安全裝置。在壓縮 機房上部安裝機械排 風系統(tǒng)，保證空氣流 通。在管道的每個獨立 段都裝有緊急切斷閥 及安全閥。在壓縮機房上部 安裝機械排風系統(tǒng)， 保證空氣流通。對 3 種天然氣 加氣站都采用的安全措施還有：采用防爆電氣設備， 加氣機必須具有緊急切斷、 過流切斷、拉斷切斷等安全裝置， 設置安全放散系統(tǒng)通過這些安全措施的實施，使得加氣站的安全性有了較好的保障。 但是，必須認識到 天然氣 屬于易燃易爆的危險性物質(zhì)，生產(chǎn)操作必須嚴格按照規(guī) 范進行，以免發(fā)生意外。4 結(jié)論 從占地面積、造價和安全性方面考慮， LNG加氣站優(yōu)于 CNG加氣 站， L-CNG加氣站介于二者之間。 當 LNG加氣站的原料氣進站 價格 比 CNG加氣站的原料氣進站 價格 高出值在一定范圍內(nèi) （加氣規(guī)模為 1104 m3/d 時，約為 0.151 元/m3）時