云南新奥LCNG技术方案撰写人：_日 期：_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510，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/T18443.15 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CNG1500020000Nm3（约合LNG液体为2533m3），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1LNG 储罐 设计压力/有效容积1.2MPa / 50m32增压汽化器 汽化量/工作压力300 Nm3/h / 1.6MPa3低温高压柱塞泵单台最大流量/功率25L/min / 22KW4高压空温式汽化器 汽化量/工作压力1000Nm3/h / 25MPa6顺序控制盘（一进四出）最大流量/工作压力2000Nm3/h / 25MPa7CNG储气瓶组工作压力/水容积25MPa / 5.52m39低压EAG加热器 汽化量/工作压力200 Nm3/h / 1.6MPa10设备总功率48KW12控制方式PLC可编程自动控制13LNG储罐常温静态蒸发率0.214LNG加气机计量误差0.5%15LNG储罐真空度3Pa16设备尺 寸储罐撬体（参考）长15000mm直径3100mm低温柱塞泵橇块（参考）5000mm4800mm4000mm2、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。 2.3 低压泄压流程：LNG储罐安全阀EAG低压汽化器（泄压）LNG储罐中的LNG液体在长期存放时因吸热汽化，会导致LNG储罐内的压力升高，当气相压力高于安全阀整定压力时，气态的天然气气体通过安全阀、泄放管路、EAG低压汽化器进行泄压。2.4 高压泄压流程：CNG储气瓶组、CNG高压管线安全阀EAG高压汽化器（泄压）在设备运行过程中，CNG储气瓶组及CNG高压管线因温度升高或设备运行不正常造成超压，当压力高于安全阀整定压力时，高压天然气气体通过安全阀管路、安全阀进行泄压。4、撬体布置示意图 4、 工艺设备选型（1）低温储罐低温储罐为LNG储罐，储罐的有效容积为50m3； 采用珠光砂填充绝热，LNG储罐的设计压力为1.2MPa，设计温度为-196，日蒸发率小于0.2。设计技术参数表指标名称指标内容或数据介质LNG介质密度(kg/m3)426（各地不同）日蒸发率0.2%封结真空度3Pa真空夹层漏放气速率（Pam3/s）610-6外形尺寸(mm)长15000mm直径3100mm内容器外壳设计压力(MPa)1.2-0.1设计温度（）-19660工作温度（）-162环境温度内容器有效容积(m3)50主体材料封头0Cr18Ni9Q345R筒体0Cr18Ni9Q345R壁厚（参考）封头10mm8mm筒体8mm6mm焊接接头系数10.85安全阀开启压力（MPa）1.16（2） 低温高压柱塞泵生产厂家： 法国Cryostar低温高压柱塞泵（进口）型号： MRP-40/55数量： 2台介质： LNG最大流量： 25L/min（液态）最高排液压力： 42MPa最高转速： 365RPM电机功率： 22KW电 源： 3相，380V，50Hz（3） 高压空温汽化器橇装式LCNG加气站配有2台高压空温式汽化器，其规格型号为：VQLCNG-1000/320，单台汽化能力1000 Nm3/h，最高工作压力32Mpa，加热方式为自然空温式，无需外加热源。经高压柱塞泵加压后的LNG通过高压空温气化器后汽化为CNG，压力降0.2Mpa，受压管为0Cr18Ni9不锈钢无缝钢管，换热管为LF21防锈铝，翅片形式为抗氧化表面处理的大翅片，受压管采用胀接方式紧密贴合在换热管内。高压空温气化器示意图在高压空温气化器的出口处都设有温度检测和压力检测传感器，为保证系统的安全运行，在系统工作时必须对这两个检测点进行严格监控。（4）卸车/增压汽化器1、 橇装式LCNG加气站配置有一台规格为VZLNG-300/16-W的增压汽化器，汽化能力300Nm3/h，工作压力为1.6MPa，卧式结构安装。2、 可做为卸车增压汽化器使用。即当LNG运输车没有配自增压汽化器时，可通过站内工艺管道与此设备相连实现汽化增压卸车；介质调节/卸车增压汽化器示意图（5） 储气瓶组为保证CNG供气系统的稳定运行，在系统中配置了大容积高压储气瓶组。瓶组分为高、中、低压三级，其主要性能如下：1) 瓶体材质为4130X优质铬钼钢，经调质处理，具有优良的综合机械性能；2) 瓶组分为高、中、低压三组；3) 每组容器设进出气汇管，并装有进出气球阀；4) 每组容器装有安全阀，安全阀前装有球阀，平时处于常开位置，安全阀后设置统一放散汇管；5) 每只容器一端设有1/4寸排污阀，排污阀后设1/4寸汇管，对外接口为1/4寸卡套接头；6) 总水容积5.52m3，工作压力25MPa（6） 顺序充气控制盘并联式顺序充气控制盘的功能是将从高压汽化器来的CNG按次序依次分配给每个储气瓶组，充气从最小容量的高压瓶组开始，即高、低的顺序依次向储气瓶组输入气体，实现自动顺序充气。顺序充气控制盘参数：最大流量2000Nm3/h工作压力：35Mpa工作温度：-4060进口接管：224不锈钢焊管出口接管：224不锈钢焊管，4根。直充高压中压低压顺序阀CNG拖车接口顺序充气控制盘示意图（7） 水浴（电加热）式高压复热器本撬选用2台汽化能力1000Nm3/h的水浴式气化器，工作压力25MPa，设计压力28MPa。加热采用热水和电加热两种方式，既可单独使用，也可同时用电和热水加热。与空温式汽化器采用串联形式连接。 技术参数单位工作介质NG复热能力Nm3/h1000工作压力MPa25设计压力MPa28进口温度-80出口温度+10电加热功率KW10进水温度60回水温度20主体材质不锈钢管壳体材质