LNG、L—CNG、CNG加氣站的比較

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(shè)備不同。比較了3種加氣站設(shè)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(yōu)于CNG加氣站．而L—CNG加氣站介于兩者之間。對于加氣規(guī)模為10 000m3／d的加氣站，只有當(dāng)LNG加氣站的天然氣進(jìn)站價格比CNG知氣站高出約O．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(yōu)先考慮建設(shè)LNG加氣站。

關(guān)鍵詞： 液化天然氣；壓縮天然氣；加氣站；  經(jīng)濟(jì)性；安全

1、加氣站設(shè)備和造價

  ①LNG加氣站

  LNG加氣站是專門對LNG汽車加氣的加氣站，其工藝流程見文獻(xiàn)[1]，主要設(shè)備包括LNG儲罐、自增壓器、LNG加氣機(jī)等。

  LNG儲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。這種儲罐絕熱性能好，蒸發(fā)損失低，有不同型號及規(guī)格的定型產(chǎn)品。加氣站可以方便地增加儲罐的數(shù)量以適應(yīng)生產(chǎn)和需求的增長。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LNG汽車制造的加氣計量裝置，可以直接計量、顯示充人車輛中的LNG的數(shù)量。其主要優(yōu)點是加氣速度快，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1×104 mS／d LNG加氣站的設(shè)備和造價。

  ②L—CNG加氣站

    L—CNG加氣站是將LNG在站內(nèi)氣化后使之成為CNG，并對CNG汽車加氣的加氣站。這種加氣站需要的主要設(shè)備有LNG儲罐、LNG泵、氣化器、儲氣瓶組和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LNG泵不能工作時的備用手段。本文主要對新建的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存于高壓CNG儲氣瓶組內(nèi)，當(dāng)需要時通過C1VG加氣機(jī)對CNG汽車進(jìn)行計量加氣。其中LNG儲罐的作用與LNG加氣站中LNG儲罐的作用相同。

    LNG高壓泵的主要作用是將LNG儲罐內(nèi)的LNG輸送至高壓氣化器進(jìn)行氣化。它可以保征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經(jīng)過高壓氣化器氣化后流入儲氣瓶組和加氣時由儲氣瓶組流人加氣機(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�？梢詫�加氣站的高壓儲氣裝置采用編組的方法以提高加氣效率。具體方法是：將儲氣瓶按l：2：3的容積比例分為高、中、低壓3組，當(dāng)高壓氣化器向儲氣瓶組充氣時，應(yīng)按高、中、低壓的順序進(jìn)行；當(dāng)儲氣瓶

組向汽車加氣時，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、氣化器和儲氣瓶組等設(shè)備，其占地面積有所增加。對于規(guī)模為1×104 m3／d的加氣站，其占地面積在1 000 m。左右，相應(yīng)的土建費用也有一定程度的增加，見表l。

    如果想在L—CNG加氣站內(nèi)對LNG用戶供氣，則只需要增加1臺LNG加氣機(jī)和1套LNG管道即可，其增加的造價有限(不到20×10s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。

  ③CNG加氣站

  CNG加氣站主要由6個系統(tǒng)組成：天然氣調(diào)壓計量系統(tǒng)、天然氣凈化系統(tǒng)、天然氣壓縮系統(tǒng)、天然氣儲存系統(tǒng)、cNG加氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。

 

表1 1 x 104M3／d天然氣加氣站設(shè)備和造價