橇装式LCNG汽车加气站技术方案

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发布时间：2021-11-16

资料介绍

橇装式LCNG汽车加气站技术方案
1、设备总体说明
LCNG加气站是LNG液体通过低温高压柱塞泵加压到25MPa，高压LNG液体在高压空温式汽化器中直接汽化成25MPa的高压压缩天然气（简称“CNG”），由于高压空温式汽化器的传热形式，高压空温式汽化器后的CNG的温度一般低于环境温度5～10℃，对于冬季环境温度低于0℃的地区，应考虑将CNG经过水浴式复热器二次加热，符合温度要求的CNG高压压缩天然气经顺序控制盘充入储气瓶组，储气瓶组中的CNG经过三线双枪加气机将CNG充入天然气汽车。
LCNG加气站主要由LNG储罐、增压汽化器、低温高压柱塞泵、高压空温式气化器、顺序控制盘、储气瓶组、CNG加气机、低压EAG加热器、管路部分、电气系统、控制仪表系统组成。LCNG加气站可根据用户的要求采用橇装站的建站方式。

橇装式LCNG汽车加气站中，低温高压柱塞泵、高压空温式气化器、管路部分采用整体成橇，LNG低温储罐、增压汽化器、低压EAG加热器整体成橇，水浴式高压复热器（选装）、顺序控制盘、储气瓶组、CNG加气机根据用户要求现场安装；控制柜、PLC、工控机等控制装置安装在安全区域。
设备安装时，将储气瓶组、顺序控制盘、加气机安装到基础上，将控制柜（含PLC）、安装到控制室内，通过管道将各设备连接完成， LNG储罐撬体与低温高压柱塞泵撬体的连接管路可采用外保温或真空保温管道的形式。

LCNG加气站的设计、制造、选用材料应遵循下述标准：
GB50156《汽车加油加气站设计与施工规范（2006版）》
GB/T 20368《液化天然气（LNG）生产、储存和装运》
GB50028《城镇燃气设计规范》
NFPA52《车辆燃料系统规范》（参考）
GB/T14976 《流体输送用不锈钢无缝钢管》
GB50058《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》
GB50054《低压配电设计规范》
GB50034《工业企业照明设计标准》
GB18047《车用压缩天然气》
GB3836.1《爆炸性气体环境用电器设备第1部分通用要求》
GB3836.2《爆炸性气体环境用电器设备第2部分隔爆型“d” 》
低温储罐的设计、制造应符合下述标准：
GB150 《钢制压力容器》
TSG R0004-2009 《固定式压力容器安全技术监察规程》
GB18442 《低温绝热压力容器》
GB/T18443.1～5 《低温绝热压力容器试验方法》
JB/T4780 《液化天然气罐式集装箱》（参照）
HG20584 《钢制化工容器制造技术要求》
GB986-88 《埋弧自动焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》
GB8923-88 《涂装前钢板表面锈蚀等级和除锈等级》
JB4708 《钢制压力容器焊接工艺评定》
JB4709 《钢制压力容器焊接工艺规程》
JB4728 《压力容器用不锈钢锻件》
JB/T4730 《承压设备无损检测》
GB713 《压力容器用钢板》
GB/T14976 《流体输送用不锈钢无缝钢管》
JB/T9072 《固定式真空粉末绝热低温液体储槽》
储气瓶的设计、制造应符合下述标准要求：
JB4732-95 《钢制压力容器－分析设计标准》
Q/SHJ20-2007 《大容积钢质无缝气瓶》
GB/T19158 《站用压缩天然气钢瓶》
《气瓶安全技术监察规程》（2000年版）
1.1设计规模：
该加气站设计规模为平均日销售CNG15000～20000Nm3（约合LNG液体为25～33m3），可满足1200车次/天CNG出租车或满足250车次/天CNG公交车的加气需求，根据CNG的加气量以及加气站日常运行的要求选定储罐为50m3，根据设备集成的需要LNG储罐选择卧式储罐；根据加气车辆的要求选择4台CNG三线双枪加气机。

1.2技术设计指标：

序号    指标名称    指标内容或数据
1    LNG 储罐设计压力/有效容积    1.2MPa / 50m3
2    增压汽化器汽化量/工作压力    300 Nm3/h / 1.6MPa
3    低温高压柱塞泵单台最大流量/功率    25L/min / 22KW
4    高压空温式汽化器汽化量/工作压力    1000Nm3/h / 25MPa
6    顺序控制盘（一进四出）最大流量/工作压力    2000Nm3/h / 25MPa
7    CNG储气瓶组工作压力/水容积    25MPa / 5.52m3
9    低压EAG加热器汽化量/工作压力    200 Nm3/h / 1.6MPa
10    设备总功率    48KW
12    控制方式    PLC可编程自动控制
13    LNG储罐常温静态蒸发率    0.2％
14    LNG加气机计量误差    ±0.5%
15    LNG储罐真空度    ≤3Pa
16    设备尺寸    储罐撬体（参考）    长15000mm×直径3100mm
        低温柱塞泵橇块（参考）    5000mm×4800mm×4000mm

2、工艺流程

2.1 卸车流程：LNG槽车—增压汽化器—LNG储罐
橇装式LCNG汽车加气站利用增压汽化器进行卸车，通过LNG槽车的增压口排出LNG液体，LNG液体经增压汽化器汽化以后，通过LNG槽车的气相口返回LNG槽车气相空间为LNG槽车增压；LNG槽车内的液体在压差的作用下，经过卸车软管、管道、低温阀门被灌注到加气站的LNG储罐中，完成LCNG汽车加气站的自增压卸车。根据工艺需要，卸车可选择上进液或下进液。
2.2 汽车加气流程：LNG储罐—低温高压柱塞泵—高压空温式汽化器－顺序控制盘－储气瓶组－加气机—CNG车载气瓶
LCNG加气站启动时，系统自动检测储气瓶组的压力，当压力值达不到设定值时，系统启动低温高压柱塞泵预冷程序，进行预冷；预冷合格以后，系统启动加压程序为储气瓶组增压，高压柱塞泵将LNG以25MPa的高压排入高压空温式气化器，汽化以后通过顺序控制盘，按照高压、中压、低压的顺序充入储气瓶组，当压力达到设定值以后，系统停止加压。
加气时，将CNG加气机上的加气枪连接到CNG汽车上的车载气瓶的进口； CNG加气机会根据设定自动启动顺序控制盘、经储气瓶组排气阀，按照低压、中压、高压或者直冲的顺序给CNG汽车充气，将车载储气瓶组的压力充装到20MPa。在加气机控制面板上显示所售出CNG的标方数和价格。