站。根据目前东莞市燃气汽车中CNG汽车占有量较大的实际情况,可以建设LNG与L-CNG共用加气站,以方便向LNG汽车加气站过渡。
本工程为LNG、L-CNG两用加气站,两套系统共用1台30m3LNG储罐。
6.2 工艺设计 6.2.1 LNG加气系统。 6.2.1.1工艺流程:
LNG加气站的工艺流程分四个步骤:卸车流程、调压流程 加气流程、卸压流程。
(1)卸车流程:LNG槽车—密闭接头—LNG泵—LNG贮罐 把汽车槽车内的LNG转移至LNG加气站储罐内。此过程可以通过三种方式实现:①通过卸车增压器卸车②通过浸没式加气泵卸③通过增压器和泵联合卸车。
本加气站采用第三种方式。低温运输槽车将LNG运至汽车加气站,通过加气站卸车接口、真空管道、增压器、潜液泵、阀门等将LNG灌注到加气站的低温贮罐中。 该方式优点是缩短了卸车时间,缺点是耗能、在卸液快完时如不注意泵容易遭损害、工艺流程相对复杂。 (2)调压流程:
LNG贮罐—LNG泵—LNG增温加热器—LNG贮罐(液相) 由于目前汽车上的车载瓶本身不带增压器,因此车载瓶中的液体必须是饱和液体。为此在给汽车加液之前首先对储罐中的LNG进行调压,使之成为饱和液体方可给汽车加气。调压方式也有三种。①通过储罐压力调节器调压②通过泵低速循环进行调压③通过储罐压力调节器与泵低速循环联合使用进行调压。本加气站采用第三种
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方式调压,卸车后,用LNG低压泵将贮罐中的部分LNG输送到汽化器,汽化后通过气相管路返回贮罐,直到罐内压力达到设定的工作压力,本流程就是实现了自动调饱和的功能,可以增加LNG的温度,以提高储罐的压力。能确保加气时间。
(3)加气流程:
LNG贮罐—LNG泵—售气机—LNG车载气瓶
给车辆加气时,先将加注管路通过专用的LNG加液枪与汽车上的LNG瓶进液接口相连接,控制贮罐内的压力将LNG输送到一种专业的低温潜液泵中,通过加气机来控制泵运转输送的流量,同时用LNG流量计计量出输送的液体,在控制面板上反显示质量(或标方数)和价格。
(4)卸压流程:LNG贮罐—降压调压阀(泄压)
在给储罐调压过程中,储罐中的液体同时在不断的蒸发和气化,这部分气化了的气体如不及时排出,储罐压力会越来越大,当储罐压力大于设定值时,打开降压调压阀,释放储罐中的气体,降低压力,保证储罐安全。目前,该部分气体进行放空处理。建议在以后的加气站中,该部分气体通过调压后送人附近市政管网系统。 6.2.1.2技术设备
(1)储罐技术参数 a.设计容积30m3 b.储罐设计压力1.2MPa c.设计温度-196℃~+60℃ d.蒸发率≤ 0.2% e.噪音≤55dB
f.无故障工作时间≥5000h
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g.应用技术要求符合相关国内标准要求 h.加气系统计量误差≤1.0%
i.真空管路的真空度要求≤1×10-5 托
j.主要功能具有:低温泄漏、爆燃、消防、生产保护等安全监控、报警系统和应急保护系统;
(2)低温烃泵
泵(含泵池及配套装置) 数量:2个
流量:满足加气机的加气要求,最大输送能力400L/min以上; 泵池:日蒸发率小于50%; 电机:变频电机(随泵体购置);
其他:低温泵的进和出液口管径为DN40;进口压头小、具有防气蚀功能、稳定性好、安全性能高,节能效果显著、检修维护简便等特点。
(3)加气机(售气机)
本工程共用加气机2台,加气机选用CMF-100流量计实现液体加注计量功能,从而实现精确计量的目的。加气枪选用进口产品,功能安全可靠。附带非接触式IC卡系统,实现IC卡加气。
(4)低温储罐
本工程使用的储存容器为30卧式LNG低温罐,储气罐采用多层缠绕真空隔热结构。设计工作压力为1.2MPa,设计温度为-196℃,日蒸发率小于0.2%。
(5)低温储罐卸车增压器及EAG加热器、调饱和加热器 增压器:一台 EAG加热器:一台 增压加热器:一台 增压器均安装在贮罐底部。联体设计,充分节省空间。
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序号 技术参数名称 进口温度 出口温度 设计温度 运行温度 设计温度 运行温度 卸车增压器 参数 -196℃ >-162℃ -196℃ >-145℃ 1.6 1.0 300 卧式、室外 3A21 EAG加热器 参数 -196℃ >-162℃ -196℃ 常温 1.6 1.0 100 卧式、室外 3A21 增压加热器 -196℃ >-162℃ -196℃ >-145℃ 2.5 1.0 200 卧式、室外 3A21 1 2 3 4 设计压力(MPa) 工作压力(MPa) 5 单台汽化量(Nm3/h) 6 7 安装形式 材料 6.2.1.3配管设计
根据本工程的特点,LNG加气站配管设计主要内容包括以下几个方面:
工艺管线设计:包括低温下的各种工艺管道、管件及阀门 安全泄压、吹扫管线设计:包括氮气吹扫系统、安全放空系统 一次仪表安装及管道设计:包括测量压力、温度、流量等参数的一次仪表安装
管道支吊架设计 保冷(保温)设计 (1)工艺管线设计
本项目都按照低温工艺管线设计,设计温度-196度。 ①管道
材质为奥氏体不锈钢,钢号为0Crl8Ni9,符合GB/T14976-94《流体输送用不锈钢无缝钢管》。配管用标准标准外径采用GB8163或SH3405(壁厚系列为SCH10s);
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②管件
材质为奥氏体不锈钢,钢号为0Crl8Ni9,符合GB/12459-90标准的对焊无缝管件(冲压);
③法兰
材质为奥氏体不锈钢,钢号为0Crl8Ni9,符合HG20592-97标准的公制凸面带颈对焊钢制法兰;与法兰相应的紧固件采用专用级双头螺栓螺母(0Cr18Ni9),应经过冷加工硬化;
④密封垫片
采用C型不锈钢金属缠绕垫片,金属材料为0Crl8Ni9,非金属材料为PTFE。
⑤阀门
采用专用低温阀门,应满足输送LNG压力(压力级别PN1.0Mpa)、流量要求,且具备耐低温性能(-196℃)。主要包括:专用长轴截止阀、短轴截止阀、闸阀、三通阀、安全阀、止回阀等等,另外还包括气动低温阀门:紧急切断阀、升压调节阀、减压调节阀及管道压力控制阀等。
管道阀门选用按照API标准制造的专用液化天然气用不锈钢阀门,钢号为0Cr18Ni9,保温管段采用长轴式,不保温管段采用短轴。阀门与管道间的连接可采用焊接型式连接(DN40及以下为承插焊,DN50及以上为对接焊)或法兰连接型式。
(2)安全泄压、放空系统设计
安全泄压系统主要由安全阀、安全阀出口支管、各手动放空支管、放空总汇集管、EAG加热器、阻火器、放散管组成。
①安全阀及爆破片
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