任前
摘 ?要:天然氣加氣站有LNG,CNG和L-CNG三種模式,其工藝流程及所需設備不同.比較了三種加氣站設備,造價,運行費用以及安全性.LNG加氣站在造價和安全性方面優于CNG加氣站,而L-CNG加氣站介于兩者之間.對于加氣規模為1×104 m3/d的加氣站,只有當LNG加氣站的天然氣進站價格比CNG加氣站高出約0.151元/m3時,其年總運行費用才會高于CNG加氣站.建議在條件允許的情況下,優先考慮建設LNG加氣站.
關鍵詞:液化天然氣;壓縮天然氣;加氣站;經濟性;安全
一、三種加氣站的區別
1、1.LNG加氣站
LNG加氣站是專門對LNG汽車加氣的加氣站,主要設備包括LNG儲罐、自增壓氣化器、LNG潛液泵、LNG加氣機等。
LNG加氣站工藝流程:LNG加氣站工藝流程分為四個部分:卸車流程、增壓流程、加氣流程、泄壓流程。
2、L-CNG加氣站
L-CNG加氣站是將LNG在站內氣化后使之成為CNG,并對CNG汽車加氣的加氣站。L-CNG加氣站的主要設備有LNG儲罐、L-CNG柱塞泵、高壓氣化器、儲氣瓶組和CNG加氣機。
由于L-CNG加氣站比LNG加氣站增加了高壓氣化器、儲氣瓶組等設備,同等規模占地面積(1×104m3/d約為1000m3)有所增加,因此在設備、土建等方面費用均有所增加。
如果想在L-CNG加氣站內對LNG車輛供氣,只需增加一臺LNG加氣機和一套LNG管道,其增加造價較低。因此在LNG和CNG用戶同時存在的情況下可以建立LNG和L-CNG聯合加氣站。
3、CNG加氣站
CNG加氣站主要由6個系統組成:天然氣調壓計量系統、天然氣凈化系統、天然氣壓縮系統、天然氣儲氣系統、CNG加氣系統、控制系統。
CNG加氣站所需設備較多,占地面積較大(1×104m3/d約為2000m3),造價也相應較高。
二、天然氣進站價格對加氣站運行費用的影響
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將對加氣站的年運行費用產生很大影響。在其它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具有很大的現實意義,將為加氣站的投資建設提供很重要的依據。對于1×104m3/d的加氣站,根據資料表明,當LNG的進站天然氣價格比CNG加氣站的進站天然氣價格高0. 151元/方時,LNG加氣站和CNG加氣站的年運行費用才相當,否則 LNG加氣站的運行費用將比CNG加氣站的運行費用低。同樣,當L-CNG加氣站的進站天然氣價格比CNG氣源進站價格高0. 094元/方時,L-CNG加氣站的年運行費用才與 CNG加氣站運行費用相當。否則 L-CNG加氣站年運營費將有很大的優勢。
三、技術安全性比較
1、CNG 加氣站
CNG 加氣站是由氣源管道引入天然氣,經凈化、計量、壓縮并向氣瓶組或氣瓶車充裝壓縮天然氣。在管道氣未到以前采用液化天然氣經 LNG 泵增壓后通過高壓氣化器氣化,再經站內儲氣瓶組緩沖后由 CNG 加氣機加入車載 CNG 氣瓶直接供 CNG 汽車使用。經過十多年在國內的實踐應用,在技術性和安全性方面都十分成熟,形成了完善的國家技術規范和安全管理標準。
2、LNG 加氣站
液態天然氣由 LNG 潛液泵或自增壓氣化器壓出,通過 LNG 加氣機進入車用 LNG 常壓絕熱儲罐。再經過車載空溫式氣化器氣化后供 LNG 車使用;由于燃料箱中需絕熱常壓儲存,故存期不能過長,適合于長時間、遠距離行駛的車輛,如運貨卡車、公交車。LNG 的發動機采用普通柴油發動機改裝的效果不好,須選用專用的 LNGV 發動機,故改造成本較高。目前氣、油兩用雙燃料發動機的技術已趨于成熟。國內濰柴、上柴等制造廠正進行技術引進,一段時間內要達到規模化批量生產難度較大。同時由于天然氣液化、儲存及運輸的技術難度大,成本高,尚處于發展階段,整個 LNG 產業鏈缺乏一套成熟的法規和政策體系。
3、安全性比較
天然氣是易燃易爆的物質。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、動力設備、高壓儲氣設備和系統復雜程度幾個方面。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。三種加氣站的不安全因素及采用的主要安全措施比較常見:(1)LNG加氣站無高壓管道,動力設備少,無高壓儲氣設備,系統流程簡單,易操作。其安全措施是: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。(2)L-CNG 加氣站高壓管道較少、動力設備較多、有高壓儲氣設備、有安全隱患、系統流程較復雜。其安全措施是:LNG 儲罐設有充滿指示口、液位計、安全閥等安全裝置。在管道的每個獨立段都裝有緊急切斷閥及安全閥。(3)CNG 加氣站高壓管道多、安全隱患較大、動力設備繁多、有高壓儲氣設備、系統流程最復雜、難操作。其安全措施是:在壓縮機房上部安裝機械排風系統,保證空氣流通。
總結
CNG 加氣站設備投資高,排出及儲存的是高壓氣體,具有安全隱患,但其發展較早,CNG 技術成熟,高壓處理及儲存已不成問題,在國內外建設數量最大。LNG 投資最省,但由于 LNG 需要低溫儲存,還要采取措施防止 LNG 在儲罐中分層、翻滾,一旦泄露危害極大。
參考文獻
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