天然氣加氣站工藝流程比較

天然氣加氣站工藝流程比較

1加油站設(shè)備和成本lng儲(chǔ)罐、疊加站lng氣站是針對(duì)lng車輛的氣站。您的過程如文獻(xiàn)所示。主要設(shè)備包括lng儲(chǔ)存、自擾、lng簡(jiǎn)而言之的氣孔和氣孔。LNG儲(chǔ)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(chǔ)罐絕熱性能好,蒸發(fā)損失低,有不同型號(hào)及規(guī)格的定型產(chǎn)品。加氣站可以方便地增加儲(chǔ)罐的數(shù)量以適應(yīng)生產(chǎn)和需求的增長(zhǎng)。自增壓器是加氣站內(nèi)輸送LNG的關(guān)鍵設(shè)備,主要作用是保證LNG儲(chǔ)罐內(nèi)有足夠的壓力來給LNG加氣機(jī)供應(yīng)LNG。LNG加氣機(jī)是專門為L(zhǎng)NG汽車制造的加氣計(jì)量裝置,可以直接計(jì)量、顯示充入車輛中的LNG的數(shù)量。其主要優(yōu)點(diǎn)是加氣速度快,一般可在3～5min內(nèi)加氣完畢。LNG加氣站設(shè)備少,布置緊湊,占地面積小。表1列出了1×104m3/dLNG加氣站的設(shè)備和造價(jià)。l-cng氣化站的不斷優(yōu)化,增加了lng儲(chǔ)罐、氣化器及儲(chǔ)果L-CNG加氣站是將LNG在站內(nèi)氣化后使之成為CNG,并對(duì)CNG汽車加氣的加氣站。這種加氣站需要的主要設(shè)備有LNG儲(chǔ)罐、LNG泵、氣化器、儲(chǔ)氣瓶組和CNG加氣機(jī)、壓縮機(jī)。新建的L-CNG站不使用壓縮機(jī);對(duì)由已建的CNG加氣站改裝成的L-CNG站,設(shè)備中包括壓縮機(jī),主要是將原有CNG站的壓縮機(jī)作為L(zhǎng)NG泵不能工作時(shí)的備用手段。本文主要對(duì)新建的L-CNG站進(jìn)行分析。其工藝流程為:用高壓LNG泵將LNG送入氣化器氣化后,通過順序控制盤將其儲(chǔ)存于高壓CNG儲(chǔ)氣瓶組內(nèi),當(dāng)需要時(shí)通過CNG加氣機(jī)對(duì)CNG汽車進(jìn)行計(jì)量加氣。其中LNG儲(chǔ)罐的作用與LNG加氣站中LNG儲(chǔ)罐的作用相同。LNG高壓泵的主要作用是將LNG儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG輸送至高壓氣化器進(jìn)行氣化。它可以保證足夠的壓力而不再用壓縮機(jī)進(jìn)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(duì)經(jīng)過高壓氣化器氣化后流入儲(chǔ)氣瓶組和加氣時(shí)由儲(chǔ)氣瓶組流入加氣機(jī)的氣體進(jìn)行分配,以使其效率達(dá)到最高。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),可以對(duì)加氣站的高壓儲(chǔ)氣裝置采用編組的方法以提高加氣效率。具體方法是:將儲(chǔ)氣瓶按1∶2∶3的容積比例分為高、中、低壓3組,當(dāng)高壓氣化器向儲(chǔ)氣瓶組充氣時(shí),應(yīng)按高、中、低壓的順序進(jìn)行;當(dāng)儲(chǔ)氣瓶組向汽車加氣時(shí),則相反,應(yīng)按低、中、高壓的順序進(jìn)行。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(chǔ)氣瓶組等設(shè)備,其占地面積有所增加。對(duì)于規(guī)模為1×104m3/d的加氣站,其占地面積在1000m2左右,相應(yīng)的土建費(fèi)用也有一定程度的增加,見表1。如果想在L-CNG加氣站內(nèi)對(duì)LNG用戶供氣,則只需要增加1臺(tái)LNG加氣機(jī)和1套LNG管道即可,其增加的造價(jià)有限(不到20×104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。脫硫裝置及儲(chǔ)氣系統(tǒng)CNG加氣站主要由6個(gè)系統(tǒng)組成:天然氣調(diào)壓計(jì)量系統(tǒng)、天然氣凈化系統(tǒng)、天然氣壓縮系統(tǒng)、天然氣儲(chǔ)存系統(tǒng)、CNG加氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。其工藝流程見文獻(xiàn),輸送至加氣站的天然氣經(jīng)過穩(wěn)壓計(jì)量后,進(jìn)入凈化處理裝置進(jìn)行凈化處理,用壓縮機(jī)加壓,再經(jīng)高壓脫水后經(jīng)順序控制盤送入儲(chǔ)氣系統(tǒng),最后由加氣機(jī)對(duì)外計(jì)量加氣。脫硫裝置用于對(duì)進(jìn)站天然氣進(jìn)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(jī)。壓縮機(jī)是系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備,它的造價(jià)直接影響工程的經(jīng)濟(jì)性,其性能好壞直接影響全站的運(yùn)行。經(jīng)過預(yù)處理的低壓原料氣由壓縮機(jī)分級(jí)壓縮至25MPa,然后進(jìn)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(jī)前(低壓脫水)和壓縮機(jī)后(高壓脫水)。使用高壓脫水所需的設(shè)備少,脫水劑量小,再生能耗低。順序控制盤的作用與L-CNG加氣站中順序控制盤的作用相同。儲(chǔ)氣系統(tǒng)用于儲(chǔ)存壓力為25MPa的天然氣,以便在需要時(shí)向加氣機(jī)供氣。CNG加氣站所需設(shè)備較多,占地面積也較大,規(guī)模為1×104m3/d的加氣站占地面積達(dá)2000m2。表1列出了其設(shè)備和造價(jià)。在建站規(guī)模相同的情況下(均為1×104m3/d),3種加氣站的造價(jià)差別很大。LNG加氣站造價(jià)最低,僅為CNG加氣站的30%左右。L-CNG加氣站的造價(jià)也僅為CNG加氣站的48%左右。2運(yùn)營(yíng)成本設(shè)備少且高壓管道維修量LNG加氣站的設(shè)備少,工藝流程簡(jiǎn)單,動(dòng)力設(shè)備少且?guī)缀鯖]有高壓管道,因而維修量很小。加氣規(guī)模為1×104m3/d的LNG加氣站的年運(yùn)行成本概算(原料氣除外)見表2。動(dòng)力設(shè)備及高壓管道由于L-CNG加氣站比LNG加氣站增加了部分設(shè)備,從而使其工藝流程較為復(fù)雜,增加了動(dòng)力設(shè)備及高壓管道,因而增加了管理和維修量,各方面的運(yùn)行費(fèi)用也隨之增加。它的年運(yùn)行成本概算(原料氣除外)見表2。動(dòng)力設(shè)備多,維護(hù)成本較CNG加氣站的設(shè)備最多,工藝流程最復(fù)雜,且動(dòng)力設(shè)備多,高壓管道轉(zhuǎn)多,從而使其管理和維護(hù)都比較困難,其運(yùn)行成本將有很大增加。其年運(yùn)行成本概算(原料氣除外)見表2。天然氣掘進(jìn)價(jià)格由于原料氣的費(fèi)用一般要占到其運(yùn)行總費(fèi)用的80%～90%,故原料氣的進(jìn)站價(jià)格將對(duì)加氣站的年運(yùn)行費(fèi)用產(chǎn)生很大影響。在同一地域,加氣站對(duì)外供氣價(jià)格應(yīng)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(jìn)站價(jià)格將有很大變化。在其他費(fèi)用變化不大的情況下,討論天然氣進(jìn)站價(jià)格對(duì)加氣站總的運(yùn)行費(fèi)用的影響將具有很大的現(xiàn)實(shí)意義,將為加氣站的投資建設(shè)提供很重要的依據(jù)。對(duì)于加氣規(guī)模為1×104m3/d的3種不同加氣站,除原料氣外的年運(yùn)行費(fèi)用有很大差異。為了表明天然氣進(jìn)站價(jià)格對(duì)加氣站的運(yùn)行費(fèi)用的影響,可將這種差異轉(zhuǎn)變?yōu)樘烊粴鈨r(jià)格上的差異?？梢杂?jì)算出在不考慮原料氣費(fèi)用時(shí),CNG加氣站的年運(yùn)行費(fèi)用比LNG加氣站高出49.9×104元/a。假若這兩種加氣站總的年運(yùn)行費(fèi)用相同,則LNG加氣站的原料氣進(jìn)站價(jià)格要比CNG加氣站原料氣的進(jìn)站價(jià)格高0.151元/m3。就是說,在加氣規(guī)模為1×104m3/d的條件下,LNG加氣站的天然氣進(jìn)站價(jià)格不比CNG加氣站的天然氣進(jìn)站價(jià)格高出0.151元/m3時(shí),它的年總運(yùn)行費(fèi)用就會(huì)低于CNG加氣站。同樣可以求出L-CNG加氣站的天然氣進(jìn)站價(jià)格不比CNG加氣站天然氣進(jìn)站價(jià)格高出0.094元/m3時(shí),它的年運(yùn)行費(fèi)用就會(huì)低于CNG加氣站。3早期加氫站的安全考慮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。決定加氣站安全性的主要因素有高壓管道、動(dòng)力設(shè)備、高壓儲(chǔ)氣設(shè)備和系統(tǒng)復(fù)雜程度幾個(gè)方面。為了保證加氣站的安全運(yùn)行,每一種加氣站的建設(shè)方案在其主要設(shè)備上都采取了嚴(yán)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。對(duì)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(shè)備,加氣機(jī)必須具有緊急切斷、過流切斷、拉斷切斷等安全裝置,設(shè)置安全放散系統(tǒng)。通過這些安全措施的實(shí)施,使得加氣站的安全性有了較好的保障。但是,必須認(rèn)識(shí)到天然氣屬于易燃易爆的危險(xiǎn)性物質(zhì),生產(chǎn)操作必須嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行,以免發(fā)生意外。4lng含氣量和用量,c①?gòu)恼嫉孛娣e、造價(jià)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。②當(dāng)LNG加氣站的原料氣進(jìn)站價(jià)格比CNG加氣站的原料氣進(jìn)站價(jià)格高出值在一定范圍內(nèi)(加氣規(guī)模為1×104m3/d時(shí),約為0.151元/m3)時(shí),LNG加氣站的年總運(yùn)行費(fèi)用要低于CNG加氣站。而L-CNG加氣站與CNG加氣站的原料氣進(jìn)站價(jià)格差(加氣規(guī)模同樣為1×104m3/d時(shí))約為