加气站的工艺流程(精选9篇)
篇1:加气站的工艺流程
一、LNG加气站工艺流程
设计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:把集装箱或汽车槽车内的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车
(3)通过增压器和泵联合卸车。本加气示范站采用第三种方式。选用设备规格为:卸车增压 200Nm3/h,浸没式泵流量40~200l/min,压力0.2~1.2Mpa.实际工作时卸一台标准集装箱的时约为1.8小时。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害、工艺流程相对复杂。笔者认为:
三种卸车方式 中应首选第一种,采用储罐上、下进液同时进行的方式。该方式优点是:简单、不耗能。缺点是卸车时间长,卸 一台标准集装箱时间约为2.5~3.0小时。建议在加气站场地许可的情况下,加大卸车增压器。如选用300NmVh 的卸车增压器,则卸一台标准集装箱的时间约为2.0小时。第二种卸车方式不建议采用。
2)调压流程: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。第一种方式优点是工艺、设备简单、不耗能。缺点是调 压时间长。LNG加气站储罐调压与LNG气化站储罐调压原理不同,LNG气化站储罐调压采用气相调压,目的是只要得到所需压力的LNG即可。而LNG加气站储罐调压是要得到一定压力的饱和液体,只能进行液相调压。故采用同规格的压力调节器对同样的储罐调节同样的压力需要的时间却大不一样。实际工作时测得:采用200Nm讥的压力调节器对50m3的储罐调节饱和液体压力,达到0.5Mpa时所需时间为8~10小时,依外界气候的温度不同而异。这对汽车加气带来很大不便。储罐调压应采用第三种方式较为合理,并且压力调节器应有备用,可能的话还应增大其规格。这样,虽然增加了投资、能耗,但大大缩短了调压时间,理论上计算可在3.0~4.0小时实现,从而确保加气时间。如单采用第二种方式其调压时间仍为偏长。
3)加气流程:储罐中的饱和液体LNG通过泵加压后由加气枪给汽车加气,加气压力为1.6Mpa.在给车载瓶加气前首 先应给车载瓶卸压,通过回气口回收车载瓶中余气。目前,该部分气进行放空处理。建议在以后的加气站中,增 设车载瓶到储罐气相的回流管,同时设计量装置,便于对车载瓶中余气进行回收和计量。4)卸压流程: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,相关阀门打开,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。
二、LNG加气站设计
依据规范目前,国内还未出台LNG的相关设计、施工和验收规范,在LNG气化站设计中,行业
普遍认可的是参照 LPG相关规范。其理论依据是基于LNG和LPG的特性参数。LNG的主要成分为 CH4,LPG的主要成分为C3H6C4Hs。同时LNG处于-162℃的深冷、常压储存状态,规范中参照执 行的LPG是处于常温、压力储存状态,因此 LNG与LPG比较,在理论上是较为安全的。
而在LNG汽车加气站设计中,如与LNG气化站一样,参照LPG的相关规范,这在寸土寸金的市区 建设LNG加气站没有占地上的优势,而且,本站作为示范站,其意义就是将来为制定LNG加气站设计规范提供理论和实践上的依据,如仍套用LPG的相关规范,则失去了其示范的意义。
由LNG的性质,可以看出它作为车用燃料还有如下的特点和优势:
1)能量密度大汽车续驶里程长,同样容积的LNG车用储罐装载的天然气是CNG储气瓶的2.5 倍。目前国外大型LNG货车一次加气可连续行驶1000~1300km,非常适合长途运输的需要。国内410升钢瓶加气一次在市区可连续行驶约400km,在高速公路加气一次可连续行驶约 700Km以上。
2)运输方便由于是液态,LNG便于经济可靠地远距离运输,建设CNG汽车加气站不受天然气
管网的制约。在陆上,通常用20~50m3(相当于12000~30000Nm3天然气)的汽车槽车象 运输汽油,柴油那样将LNG远送到LNG汽车加气站,也可根据需要用火车槽车。在海上,通 常用大至12~13万m3的 LNG轮船,进行长途运输。
3)组分纯,排放性能好,有利于减少污染,保护环境LNG由于脱除了硫和水分,其组成比CNG
更纯净,因而LNG汽车的排放性能要优于CNG汽车。与燃油车相比,LNG汽车的有害排放 降低约85%左右,被称为真正的环保汽车。
4)安全性能好LNG的燃点为650℃,比汽柴油、LPG的燃点高,点火能也高于汽柴油、LPG,所以比汽柴油、LPG更难点燃,LNG的爆炸极限为5~15%,且气化后密度很低,只有空气 的一半左右,因而稍有泄漏即挥发扩散,而LPG的爆炸极限为2.4~9.5%,燃点为466℃,且气化后密度大于空气,泄漏后不易挥发,汽油爆炸极限为1.0~7.6%,燃点为427℃,柴油 爆炸极限为0.5~4.1,燃点为260℃,由此可见,LNG汽车比LPG、汽油、柴油汽车更安全。
三、价格分析
1)LNG价格根据用户与资源供应地的实际地理位置,LNG的陆上运输距离大体可分为近距离
(200km以内),中远距离(200-1000km)、远距离(1000~3000km),与此相对应的LNG 运输价格相应约为0.3元/Nm3,0.7元/Nm3、0.9元/Nm3.这是对公路运输而言,如采用铁路 运输,则远距离运输价格可大大降低。
2)LNG汽车经济性根据天然气燃烧特性和运行试验结果,1Nm3的天然气的行驶里程等效于1.2
升燃油,目前汽柴油价格在3.45-4.0元/升之间,如天然气零售价按3.0元/Nm3计算时,使 用LNG作燃料比燃油便宜27.5%~34.2%.每车按年运行60000~80000km计算时,中型车 耗油约13200~17600升,大型车耗油20400~27200升,以当前油价计算,使用LNG时分 别可节约燃料费为14761~19682元和22813~30418元,汽车行驶路程越长,则越节约燃料 费用。LNG汽车改装件投资略高于CNG汽车,若采用国产储罐改装件,中型车投资约为2.5 万元,重型车约为3.5万元,则改车投资回收期约为1.4~2.0年。根据天然气汽车的特点,使用天然气时还可延长发动机寿命,降低发动机的维修费用50%以上,因此 LNG汽车的实际 投资回收期比上述投资回收期短30%,一般在投用1.5年之内即可收回投资。
3)LNG加气站效益初步分析LNG汽车加气站规模可大可小,投资额差异大,以一座日售气
2.2×104Nm3LNG(年售气800×104Nm3)加气站为例,如以采用国产设备为主,总投资约 420万元(不含征地费、常规地质情况),年耗动力约3万kW,人员为8人(与加油站合建 时人可不增加)。则年总经营成本约为2081万元,当LNG进价与零售价价差保持0.40元/Nm3 时,年利润约为154(税后)万元,约2.7年可收回投资(税后)。
综上所述,LNG汽车具有经济、安全、环保、适用、方便、机动等优势,是天然气汽车的发
展方向,同时也是城市规模化发展天然气汽车的理想途径。
四、问题和结论
1)由于国内规范的滞后性,目前,LNG汽车加气站执行《液化天然气(LNG)生产、储存和装
卸标准》NFPA59A-2001和《汽车用液化天然气(LNG)供气系统标准》NFPA57-1999的标 准有很大难度,需做不少协调工作。
2)由于二个LNG加气站调试运行的时间还不长,故本文中的一些试验数据随着进一步的调试运 行可能会有变化。
3)根据二个加气示范站的试验效果,国产LNG加气机的质量有待提高,同时需做进一步的研发
工作。
4)根据二个加气示范站的试验效果,LNG汽车最适用于600Km范围内的城市区间车运行,其
次适用于城市公交车运行。
篇2:加气站的工艺流程
川渝地区是我国目前最大的天然气生产基地,”七五”时期就开展了推广应用压缩天然气(简称:CNG)汽车的试点;1989年初在四川省南充市建成了川渝首密CNG加气示范站。在四川省政府的大力倡导下、经过几年的总结、提高、迄至1997年底、川渝地区共建成CNG加气站3l座。
其中南充市、自贡市和射洪县三座CNG加气站为引进国外设备装备。其余均为国产设备站。近年来。随着形势的发展。CNG加气站的建设呈现出更加迅猛发展的势头,至1999年底四川省建成以国产设备为主的CNG加气站35座;成都市煤气总公司于1995年建成投产全国产化CNG加气尔范站一座。运行至今正常、良好。本文仅就我省有关实际情况,对以国产设备为主的CNG加气示范站作一概要介绍。
1车用压缩天然气技术要求
为了满足汽车发动机的需要和安全生产的要求,车用压缩天然气必须达到以下技术要求:
(1)低热值等于或大于33.4MJ/Nm3;
(2)H2S含量小于或等于10mg/Nm3;
(3)含尘量小于或等于5mg/Nm3;
(4)CO。含量小于或等于3%;
(5)脱水后气体在常压下露点温度低于或等于—54℃。
2压缩天然气加气站工艺流程
低压原料气进入CNG加气站后,经调压计量、脱硫、脱水、加压、储存、充装等环节,最后输出高压压力大于(20MPa)车用压缩天然气。
2.1原料天然气
城市输配管网供气的CNG加气站、其低压原料气压力等于或大于0.3MPa、与压缩机要求的进气压力相 匹配。川西地区有丰富的天然气资源,供应CNG加气 站的原料天然气有两种:一种来自川渝供气环网(北环输气干线与南环输气干线),有一定量的硫化氢含量; 另一种为西油局系统供气,其天燃气组份中无硫化氢。
2.2进气调压计量系统
低压原料天然气进入CNG加气站后,首先进入调 比计量系统、这个系统包括过滤、分离、调压、计量、缓冲等装置。若原料气组份中含有超标硫化氢成份时,应设置脱硫装置、进行脱硫处理。
2.3深度脱水
原料天然气进入脱水装置的吸附塔、塔内的4A型 分子筛能有效吸附天然气中的水份,使天然气中的水 含量达到车用压缩天然气水含量的要求。深度脱水装 置及其设置有两种:
(1)低压脱水装置,设置在压缩机前,原料天然气 经调压计量系统后,即进入深度脱水装置,经过脱除 水份的天然气进入压缩机,对压缩机亦有一定的保 护作用;
(2)高压脱水装置,设置在压缩机后,原料天然气 经调压计量系统后即进入压缩机,压缩后的天然气压 力升高至25MPa,然后进入深度脱水装置脱除水份。
2.4压缩机装置
低压天然气经压缩机加压后,天然气压力升高到 25MPa。我省使用比较普遍的压缩机是:V—1.55/3— 250一III、L一2.5/3—250、L一7/3—250等三种 型号。目前、四川省建设的CNG加气站生产规模多为 10000Nm’/d和15000Nm’/d,一般配备3台压缩机,通常有3种组合方式:3台V型压缩机、3台L型压缩 机、或1台L型压缩机与2台V型压缩机组合。
2.5储气系统
为了满足汽车不均衡加气的需要,CNG加气站必须设置高压储气系统、以储存压缩机加压的高压气。储气系统采用的储气方式有以下几种:
(1)小气瓶储气,单个小气瓶水容积仅50升,需要气瓶数量多、接点多、泄漏点多、维护与周检工作量大。
(2)管井储气,使用API进口石油套管加装高压封头,立式深埋地下100米、形成水容积1.9m3的储气管井。这种储气管井的有关技术,如全程固井、联接密封、维护。与检验等尚需进一步深入与提高。
(3)大型容器储气、常用的有以下几种:多层包扎的天然气储气罐、公称直径为DN800、水容积规格为2、3、4m3。分卧式与立式两种;柱型(球型)单层结构高压储气罐、水容积规格为2、3、4m3或以上;引进美国CPI公司制造的高压储气瓶,单个储气瓶水容积1.3m3,系无缝锻造,按需要由多个气瓶组合使用。
2.6售气
售气机是用来给CNG加气汽车添加高压天然气。它由科里奥利质量流量计、微电脑控制售气装置和压缩天然气气路系统组成。其屏幕显示售气单价、累计金额和售气总量。
3生产消耗定额
我省建成的CNG加气站规模多为10000Nm3/d或15000Nm3/d、其生产消耗是影响运行成本和经济效益的重要部分,必须严格控制。以10000Nm3/d规模的CNG加气站为例,生产消耗如下:
天然气进站量 10500—10800Nm3/d
天然气进销差 500—800Nm3/d
脱硫剂耗量 84.2kg/d
吸附剂耗量 5kg/d
循环水量 20t/d
电耗量 900Kwh/d
润滑油耗量 3kg/d加气站建设与运行管理应注意的问题
4.1加气站的建站标准
四川省于1996年颁布了DB51/5013—1996”车用压缩天然气充装站建设技术规范”。1998年石油天然气总公司发布了SY0092—98”汽车用压缩天然气加气站设计规范”,四川地区目前建设CNG加气站主要依据这两个标准,但有的主要依据四川省地方标准。这两个标准在某些内容上是有一些差异的,特别是防火间距有明显的不同,导致城市建站建设用地面积的差异。2000年7月1日将实行CJJ2000-84”汽车用燃气加气技术规范”强制性标准。以上所述标准均疏通几标准、均属同级标准,执行中各标准出现的差异将影响站的建设,为此、个人认为各同级标准间应按时间原则互相渗透,即以后发布的为准绳、从而克服矛盾。体现技术进步。当然、为更好地促进CNG加气站建设、应尽快发布国家标准。
4.2协调管理,落实政策,促进加气站建设
城巾建设CNG加气站。必须在统—规划的前提下文施、入能实现安全可靠、经
济合理、良性发展。统”规划的实现涉及到计划、规划和建设等诸方面行政管理的协调运作;问时加气站建设耗资较大、成都市建设一座15000 Nm’/d CNG加气站、仅工程建设费就需450万--500万元人民币,为此亦需各方面管理部门协调落实国家与地方有关扶持政策,促进CNG加气站建设史快发展。
4.3城市管网的供气压力
城市管网的运行压力受日、时高峰的影响而波动CNG加气站要求进气压力适应于压缩机,而且压力要稳定。因此、CNG加气站的调压计量系统的设计和接管位置的确定足值得重视的问题,只有妥善处置了这矛盾、才能保证压缩机的设计能力得到充分发挥,取得最佳效益。
4.4合理设置储气容积
储气容积与CNG加气站规模和不均衡充气程度紧密相关。四川省地方标准”车用压缩天然气充装站建设技术规范”规定的储气容积如下:
压缩机总排气量 储气总容量
<1800Nm3/h <7500Nm3
<1200Nm3/h <5000Nm3
<600Nm3/h <2500Nm
3对公交或环卫车辆为主要服务对象的CNG加气站、应尽量通过调度手段缓解加气过分集中、从而减少所需储气容器。
4.5加强管理,提高经济效益
国外有公司提出。天然气进销价差0.08美元/Nm3足CNG加气站经营的临界值,四川地区CNG加气站目前仅接近或低于这个值,为此提高经济效益是当前的紧迫问题。要提高经济效益,有两个重要技术环节值得引起我们的重视:
(1)选用节能型压缩机、运行中充分发挥其能力;
篇3:LNG加气站工艺设计的注意事项
关键词:LNG加气站,工艺设计,注意事项,液化天然气
1 LNG加气站的储存规模
LNG是液化天然气的简称, 它是一种液化燃料, 具有清洁、高效等特性。作为汽车燃料, 其安全性远远高于汽油燃料, 同时, 它还可以降低汽车尾气等污染物的排放量, 以满足高效、经济、环保等发展需求。现阶段, LNG是我国汽车行业发展过程中的主要研究对象, 随着汽车行业和LNG燃料的发展, 液化天然气汽车时代悄然而至。为了有效推动液化天然气汽车的发展, LNG加气站的建设规模也需不断扩大, 而且对其设计也提出了更高的要求。
LNG加气站的加气能力和储存规模是其设计中需要注意的一个问题, 下面简要分析了当前液化天然气汽车应用现状和LNG加气站的服务对象。LNG加气站主要是为长途客货车、公交车服务的, 所以, 在设计其加气能力和储存规模时, 要从服务对象的角度考虑。由相关研究可知, LNG加气站加气服务对象的日耗气量如表1所示。根据其中所列数据设计LNG加气站, 并为其预留一定的发展空间, 以延长使用年限。
LNG加气站的储存规模主要是依据LNG汽车的日加气量和LNG的储存周期确定的。在设计加气站的过程中, 要充分考虑LNG加气站的LNG储存罐的最低液位和充装率等因素。
2 LNG加气站加气管道的设计
LNG与汽油等燃料不同, 其燃烧产生的污染小, 对环境造成的影响小, 而且利用率较高。在设计LNG加气站的过程中, LNG储气罐、LNG潜液泵和加气机等都属于基础设置。在此过程中, 还有一些需要注意的问题, 具体包括以下几点。
2.1 管道的设计参数
对于LNG加气管道的压力, 其设计压力应该是其加气工作中所产生压力的1.2倍。LNG加气管道的压力主要来自储罐气相压力、LNG潜液泵扬程, 两者之和就是LNG加气管道工作时的压力。
在设计管道的过程中, 还需要考虑温度等因素完成相关参数的设计。如果管道中有残余的水, 在低温等因素的影响下, 就会结冰, 进而出现堵塞阀门的情况。因为LNG是深冷液体, 所以, 在其输送的过程中, 会不断地吸收周围的热量, 这样就会产生蒸发的天然气。而LNG加气站本身并没有天然气液化的能力, 还会因为蒸发增加LNG储罐的气相压力。因此, 当管内压力达到一定程度后, 会通过蒸发天然气扩散到空气中, 造成浪费、污染环境, 留下一定的安全隐患。由此可知, 在LNG管道设计中, 要关注低温管道的设计, 尽量采用真空管, 以促进LNG的稳定输送。
除此之外, 在设计LNG管道的过程中, 还需要注意安装、维修、检查和焊接等工作。LNG作为新型的汽车燃料, 必然会成为一种发展趋势。
2.2 消防安全设计
虽然LNG是一种高能效的燃料, 也是汽车燃料未来发展的主要趋势, 在改善环境等方面发挥着非常重要的作用, 但是, LNG具有易燃、易蒸发、易扩散和易爆等特点, 所以, LNG加气站是危险性区域。为了保证LNG加气站的安全性, 在其设计的过程中, 需要加强消防安全设计。
一般情况下, 在设计LNG加气站的过程中, 要设计火灾等危险性区域标识, 并根据LNG加气站设计的加气等级和LNG储气罐的规模, 设置一些灭火器。
常见的灭火设备主要有干粉灭火剂、泡沫灭火剂和消防水等。干粉灭火剂主要适用于可燃性气体、油类和电气设备等引发的火灾, 对大流量天然气火灾有较好的灭火效果。泡沫灭火剂也是易燃液体等引发的火灾灭火消耗较好的一种物质, 泡沫灭火器会在液体的表面产生泡沫漂浮层, 起到一定的冷却和窒息效果, 主要适用于石油产品、油脂类产品引发的火灾。LNG和水两者之间的传热系数非常高, 如果LNG加气站的LNG存在泄漏的情况, 与水接触, 就会迅速吸收热量并沸腾, 同时, 还会产生巨大的响声、水雾等, 进而使LNG发生爆炸。此外, LNG与水发生冲击后, 会增加LNG与空气的接触面积, 进而增加其危险性。所以, 在设计LNG加气站时, 要加强LNG加气站的消防设计。在LNG加气站的消防设计中, 消防水主要起到了降温、吸收火灾所产生的热量、减轻辐射对LNG储罐的影响等作用。
3 结束语
LNG作为一种新型的燃料, 是汽车燃料未来发展的一种趋势。随着LNG汽车的研发和应用, LNG加气站将会成为汽车加气的重要场所。在设计LNG加气站时, 需要加强各方面的设计, 以保证LNG输送、加气等各个环节的安全。消防设计、LNG管道设计、LNG加气站储存规模等设计, 都要结合LNG性能、环境、LNG加气站自身的规模等因素, 保证LNG加气站建设和使用的安全, 进而实现资源节约、改善环境的目标。
参考文献
[1]朱凯敏, 王晋曦.LNG加气站设计若干问题的探讨[J].煤气与热力, 2013 (06) :1-5.
篇4:加气站的工艺流程
CNG即压缩天然气(CompressedNatural Gas,简称CNG),其作为汽车燃料具有环保、安全、经济等多方面优势,符合经济社会可持续发展和城市环保发展的趋势和取向,因此CNG加气站近年来在全国各地得到了很快发展。不过目前CNG加气站的设计和建设方面还存在不少问题,特别是在工艺流程方面还存在着诸多的安全隐患,时常有地下储气井松动和天然气窜井的情况或事故发生,甚至导致气井窜出地面、井内天然气严重泄漏,使站内发生火灾、爆炸的风险大大升高。因此,为了更好地确保CNG加气站的安全运行,基于科学可行的理论基础,有必要对其工艺流程进行重新设计再造和优化。
常规CNG加气站工艺流程的现状及其优化方案
现状及问题。目前常规的CNG加气站其工艺流程一般如下:城镇天然气管网中的天然气通过专门的输气管线进入加气站,存储在气体缓冲罐中,经过脱水、过滤装置处理,然后通过蝶阀进入压缩机进行增压作业,经过压缩机多级压缩后,天然气变为可供汽车燃料使用的高压状态(20.0MPa),压缩后的天然气进入顺序控制盘中,调序后直接作为汽车燃料给汽车加气或者进入站内储气装置(储气罐或地下储气井)中进行临时性存储。
一般作为临时性储气装置的地下储气井多以串联的形式在进气或出气时共用一条输气管线,这样有利于节约钢材和降低工艺设计的复杂性和建设成本,但其存在的缺点也是显而易见的,如果地下储气井中的一个发生了泄露,其井内压力降低,在压力差的作用下另外一个储气井中的天然气会流向发生泄露的储气井内,导致天然气窜井事故发生。高压天然气泄露中会产生较大的上冲力,导致地下储气井的井管发生松动,甚至发生断裂,乃至发生爆炸等严重事故。
如果加气站需要加气的汽车过多,当压缩机无法提供足够的压力时,由地下储气井代为补充压力从而满足加气压力的需求。如果压力足够就一直充的方式进行,一般来讲经过加压处理后的高压天然气温度一般在70摄氏度以上,将这种高温加压的天然气直接给汽车加气会造成较大的计量误差,同时还会使汽车的CNG钢瓶热应力增加,影响其使用的安全性和寿命。
优化设计理论依据。从解决上述针对CNG站内存在的安全隐患出发,通过以下理论依据制定优化设计方案。
关于气井可能发生井窜问题,如能通过改变串联安装方式,打破气井局部发生泄漏时高压气体泄漏对气井罐体反作用力的连续性,理论上可有效降低气井发生井窜的可能性,同时降低偶发泄漏事故可能导致的天然气泄漏量,降低站内发生火灾和爆炸的风险,达到提高安全性的目的。
关于天然气在经过多级压缩后伴随高温输出的情况,如能在不耗费额外成本的情况下,通过优化结构流程起到降温作用则为优选方案。近年来,国内能源行业对相对具有恒温特性的地源热这一清洁能源越来越重视,考虑到站内气井埋在地下,而罐体材料一般具有良好的热传导性,故具备与浅地表土壤直接进行热交换的可行性,理论上可以作为罐内高温气体降温的长效措施。
优化设计方案。针对以上关于常规CNG加气站工艺流程中存在的问题和理论分析,从以下几个方面对其工艺流程进行再造和优化设计。
地下储气井由串联改为并联,多个井罐之间使用独立的输气管道对外连接,并为每根输气管道配备独立的压力表和单向阀门,压力表及阀门状态通过传感技术将信息汇集到总控系统内,多根输气管道在末端汇合,给站内加气机供气。
改变站内生产加气流程,取消压缩机输出的高温天然气直接向加气机供气的功能,将压缩机产气与地下储气井串联,利用地下储气井与地源热(恒温冷量)进行热交换的物理结构,让高温加压的天然气在经过地下储气井后得以降温冷却。
如条件允许,为并联连接的地下储气井设置独立的带传感功能的计量装置,通过对进出储气井总气量的变化来对储气井泄漏进行早期预防与监测,发生泄漏及时采取降压放散等措施,进一步降低天然气窜井现象的发生概率及由此导致的系列事故的出现。
改造后的CNG加气站工艺流程如下:天然气经过外接输气管道进入加气站后,存入缓冲罐,继而进行过滤并进入干燥脱水装置去除水分,干燥后的高压气体经由压缩机继续加压增压,经过控制盘调序后进入地下储气井,冷却后通过加气机直接给汽车加气。
地下储气井热交换能力进一步优化方案
地下储气井的结构现状。地下储气井是CNG加气站的关键性装置,其可靠性直接影响着加气站的安全性。地下储气井一般深埋于地下用于存储CNG气体。埋藏深度一般为80-200米,这样的埋藏深度使其基本上避免了明火接触和地面隐患,同时还具有抗静电、占地面积小等多方面优点,这也是国内CNG加气站的首选储气系统解决方案。目前国内大多数CNG加气站的地下储气井的进出气都是使用一条输气管道集中存储,对进入储气井的高温天然气冷却效果有限,难以达到彻底冷却的目的,考虑到冷却至常温的天然气对计量和车用储气瓶安全性的影响,有必要对提升储气井冷却高温天然气的能力进行进一步探讨。
优化方案。为了使地下储气井能够提升冷却高温天然气的能力,可以通过延长天然气在储气井中滞留时间和加大输气管道、罐体与浅地表土壤接触面积两种方式。第一种方式,参考站内设计日加气能力,适当加大储气井容积,使高温天然气在进气管线和储气井中有更长的停留缓冲时间,以便通过罐体和外界恒温土壤进行热交换,达到充分降温的目的。第二种方式,在地下储气井总储气能力不增加的情况下,减小储气单元的容积,进一步增大储气罐体与浅地表土壤的接触面积(即:热交换面积),使进入储气井的高温天燃气能够在更短的时间内实现降温,达到充分降温的目的。实际操作中,以实现目标的成本核算为参考,可以通过同时采用上述两种方式来优化冷却效果,这样改造后的地下储气井不仅可以为加气提供足够压力及备用气源,而且还具有冷却高温天然气的作用,避免了CNG计量出现较大的误差以及高温气体对汽车CNG存储钢瓶可能造成的危害,能够达到优化计量结果、提高站内运营安全性的目标,具备现实可行的研究意义。
篇5:LNG加气站工艺流程
LNG加气站工艺流程:
① 卸车流程
由加气站LNG泵将LNG槽车内LNG卸至加气站LNG储罐。
② 加气流程
储罐内LNG由LNG泵抽出,通过LNG加气机向汽车加气。
③ 储罐调压流程
卸车完毕后,用LNG泵从储罐内抽出部分LNG通过LNG气化器气化且调压后进入储罐,当储罐内压力达到设定值时停止气化。
③ 储罐卸压流程
主要是指在卸车、加气以及加气站的日常运行过程中,当储罐压内的压力随着BOG的产生逐渐增大,安全阀打开,释放储罐中的蒸汽,降低压力,以保证储罐安全。
下图为LNG加气站的工艺流程框图:
L-CNG加气站工艺流程:
① 卸车流程。
由加气站LNG泵或加气站的CNG储气装置中的部分气体通过调压阀将LNG槽车内LNG卸至加气站LNG储罐。
② 加气流程。
LNG液相高压泵从LNG储罐内抽取LNG进行加压,进入LNG高压气化器后进入CNG储气装置。CNG储气装置的天然气通过CNG售气机向CNG汽车加气。
③ 储罐泄压流程。
当CNG储气装置内压力超过某一设定压力值时,安全阀自动打开,释放储气装置内的气体,降低压力以保证安全。
篇6:加气站的工艺流程
LNG撬装汽车加气站工艺流程与设备选型LNG汽车具有经济、安全、环保、方便、机动等优势,是天然气汽车的发展方向,也是城市规模化发展天然气汽车的理想途径。测试数据显示:公交车使用LNG燃料,尾气综合排放与燃油车辆相比可下降80%。据统计,城市大气环境污染60%来自机动车的尾气,发展LNG汽车、建设LNG汽车加气站是治理机动车辆排放污染,改善大气环境质量的有效举措。LNG橇装汽车加气站是将LNG低温储罐、加气机、低温泵、卸车增压器、储罐增压器、管道、控制阀门等设备在制造厂集中固定安装在一个橇块上,具有高度集成、安装简便、机动灵活、安全可靠、操作方便等特点,主要用于LNG汽车加气项目推广和其他小规模客户开发。LNG橇装汽车加气站的技术和建设在我国处于发展阶段,
篇7:加气站手续办理流程
由于近期省发改委下放审批(核准)权,下放至各市和扩权强县(市),因此加气站的手续办理流程有所变动,具体流程如下: 第一.分公司对将要建站进行前期市场调研、选址,将市场调研报告及选址情况打包报回公司市场部进行审核、批复。
第二.经公司批准后,向当地政府、规划、发改委等部门提出建站申请,取得发改委同意文件后,报市(扩权强县)发改委申请立项,待市(扩权强县)发改委下发同意建站的前期工作函后开展建站前期工作。
第三.获得前期函后,在当地进行各项手续办理(需办理手续内容详见附表1)通过总公司指派专员配合设计单位编制项目申请报告、环境影响评价、安全预评价、地震安全评价、地质灾害评价和节能评估,并与当地相关部门落实用水、用电、用地等条件,取得土地、规划、环保等先关部门批准文件。
与此同时设计、项目、物资进行加气站通知建设。(详看加气站建设内部流程)
第四.在加气站建设运营前后,分/子公司应在当地办理以下相关手续:
1.消防手续:开工建设前,到当地消防队办理建设项目消防设计审核手续;竣工验收时,到消防队办理建设项目消防验收手续,消防队出具消防验收意见书。
2.质监手续:站内全部压力容器及其安全附件需到质监部门办理首次安装检验并登记注册,站内充装工、操作工需办理相关特种作业
证。加气站最终需质监部门核发气瓶充装许可证。
3.城建手续:建设完成后需到城建部门办理燃气经营许可证。
4.防雷监测手续:建设完成后需到气象部门办理防雷监测报告。
篇8:加气站的工艺流程
1 压缩天然气加气站的工艺流程
CNG加气站的工艺流程具体为:天然气原料进入CNG加气站后, 沿着相应管道进入压缩机组内部。压缩机将天然气压缩至25Mpa时, 可直接通过加气装置, 并通过加油站售气机处理, 完成对车辆的加气[2]。同时, 经过压缩的天然气还可以储存在储气瓶组内, 便于运输和使用。
2 压缩天然气加气站的主要设备
2.1 撬装式压缩机组
撬装式压缩机, 指在撬装底盘上安装压缩机、电机、冷却系统、控制系统和安全防护系统等, 而撬装外部则配有兼具隔音、降噪、防火等功能为一体的防护罩[]。通常情况下, 可将撬装式压缩机组当成一种模块化的加气站, 具有极高的性能, 且运营费用较低, 设备运行过程中产生的噪音较小, 具有极强的环境适应性等优势。
除此之外, 撬装式压缩机还具有以下特点:1) 压缩机运行时, 振动小, 且稳定性强, 可靠性高, 容易受损部位寿命长达8000h及以上;2) 安装空间占地面积小, 只需砌筑一个能承受模块重量的混凝土基础即可;3) 对设备进行检测维修时容易接近压缩机的内部零件, 维修效率更高。
共同对压缩器起到保护作用的不同压缩机组成部分, 其功能和作用也各不相同, 具体包括:
1) 润滑系统。压缩机气缸主要是无油润滑, 可实现对气体质量的有效保护, 避免了外来因素对气体成分的影响, 从而降低气体质量。2) 安全控制系统。油压、油温、过载、气压、气温及振动等受到PLC控制而实现安全保护, 安全系统还布置了诸多可靠的超压天然气卸放装置, 最大限度保障压缩气体的安全性。同时, 安全系统还布置了由PLC控制的自动报警装置, 与供电和供气系统形成安全、可靠的闭锁关系, 一旦出现异常情况, 报警装置将自动切断压缩机进气和供电, 保障压缩机整体结构的安全。3) 站内的控制系统。压缩站通过PLC自动控制系统实现对压缩机所有功能的集中控制, 即每个压缩机撬块中均设有独立的PLC控制系统, 以确保每个机组功能的高效、稳定、安全运行。PLC控制系统能够对冷却系统、回收系统及电机系统等的操作进行有效控制, 促进压缩机安全运行目标的实现。4) 压缩机的撬隔音防护罩。为实现隔音、防火, 保障压缩机安全运行, 压缩机撬块设备还设置带有全天候防雨隔音的防护外罩。同时, 为确保泄漏气体得到及时发现和处理, 在压缩机撬体内还安装有气体泄漏探测装置及报警装置, 一旦气体泄漏量达到最大危险值, 那么加气站所有设备将处于关停状态, 这就大大保障了压缩机组的安全性。此外, 撬块系统还为压缩机提供可靠的安全防火空间, 从而使加气站不需要附加混凝土墙的保护而实现天然气直接加气。这就大大节省了气体安置的空调, 压缩机与其他建筑物的安全距离也有所减少。
2.2 脱水设备
按照一般工艺流程, CNG加气站脱水方式为在压缩机前或后安装干燥设备, 安装在前的是低压脱水设备, 在后的是高压脱水设备。干燥设备的作用是脱水处理天然气, 预防天然气因降温、降压、膨胀等原因出现冰堵情况。冰堵是CNG加气站在环境温度较低的情况下, 频繁出现的故障现象, 而且在加气站工艺系统管线中, 因气体流动时压力降低、体积膨胀等, 会产生吸热作用, 以致局部温度急剧降低至0℃以下, 这时若气体含游离水, 就会出现局部结冰堵塞管道的现象。低压和高压脱水设备各有优缺点, 其中低压脱水设备的优点是保护气体压缩机, 避免受腐蚀损害, 而且不需将导出冷凝水的设备设置于压缩机组中, 但其缺点是体积大、脱水量大、损耗大量再生能源;高压脱水设备的优点是体积小、再生气量少、气体露点低、再生能源损耗少等, 但其缺点系统复杂, 压力高 (达25MPa) , 容器制造工艺要求高, 需在压缩机组中设置冷凝水导出设备[3]。
为保证CNG加气站脱水设备脱水效果, 需合理选择和安装脱水设备, 具体如下:1) 低压脱水设备, 适用于对冷凝水生成量有限制的压缩机, 而且气体进站压力必须超过脱水系统进行脱水处理时产生的阻力。此外, 一般情况下, 使用进口压缩机, 要密切注意不能发生冷凝水生成情况。2) 高压脱水设备, 适用于对冷凝水生成量无限制的压缩机, 需配置导出处理设备。3) 为脱离天然气中的水分和油, 经压缩机压缩再脱水后, 需对天然气进行除油。
2.3 储气瓶组和加气设备
储气瓶组是储存压缩天然气的设备, 根据储存气体量, 可在两种不同规格和型号的储气瓶组中选择适宜的一种。一般情况下, 储气瓶的整体结构为无缝, 具有安全系数高的特点, 有效避免天然气发生泄漏情况。此外, 因储气瓶制造工艺先进、设计合理、承载结构科学, 所有能有效保护和承载压缩天然气。
加气设备是对天然气动力机械加压缩天然气的设备, 主要有加气柱和加气机, 均能对车辆加注压缩天然气。加气柱和加气机压力系统的组成部分主要有过滤器、加气软管、电磁阀、通用减压阀、三通阀、带电子界面流量计等, 加气柱加注压缩天然气的对象是CNG运输车, 而加气机加注压缩天然气的对象则是动力为天然气的公交车与出租车。
3 小结
总之, 社会经济的快速发展和人民生活水平的提高, 引起了人们的对动力能源的广泛重视。压缩天然气 (CNG) 加气站的主要设备有撬装式压缩机、脱水设备、储气瓶组和加气设备等, 严格按照工艺流程设计和建设压缩天然气 (CNG) 加气站, 可促进压缩天然气的大力发展, 满足环保和可持续发展需求, 提高人们生活质量。
参考文献
[1]李亚勤.CNG汽车加气站的设计要点及风险性分析[J].科技咨询, 2009.
篇9:加气站的工艺流程
【摘 要】随着水泥混凝土路面技术的不断完善发展,其已被广泛应用,尤其是在加气站等。加气站水泥混凝土面层是工程管理中一项非常重要的内容,因为其直接影响着整体的施工水平。本文对加气站水泥混凝土面层的施工工序和工艺进行了探讨和分析。
【关键词】加气站;水泥混凝土;面层施工工艺
一、加气站水泥混凝土面层施工工序
(一)支模板
根据测量放出的线位及标高,安装边模板,采用槽钢用做边模板,按预先规定的位置安放在基层上,两侧用铁钎打入基层以固定位置。模板顶面用水准仪检查标高,不符合要求时予以调整,直到满足设计和规范要求。立模板是一项非常重要的工作,施工过程中要有专人经常校验,严格控制模板的位置。模板安装完毕后,模板内侧涂脱模剂。
(二)安设传力杆
当两侧模板安装好后,在需要设置传力杆的胀缝或缩缝位置上安置上安设传力杆。混凝土板连续浇筑时设置胀缝传力杆,一般是在嵌缝板上预留圆孔以便传力杆穿过。嵌缝板上面设木制式或铁制压缝板条,旁再放一块胀缝模板,按传力杆位置和间距,在胀缝板下部挖成 U形槽,使传力杆由此通过。
(三)制备与运送混凝土混合料
采用带有全电脑自动计量装置混凝土拌合设备集中拌合混凝土混合料,自由卸车运输至浇筑地点。混凝土的拌制过程,关键要按配合比设计要求,准确掌握配合比,特别要严格控制水泥用量和用水量。开始拌制前,根据天气变化情况测定砂、石材料的含水量,以调整拌制时的实际用水量。
(四)摊铺和振捣
有条件的情况下,混凝土混合料采用三轴摊铺仪摊铺。
1.混凝土摊铺。
混凝土混合料由自卸汽车直接分摊到基层上,发现混合料离析,应人工用铁锹翻拌均匀。用铁锹摊铺时,严禁抛掷和搂耙,以防止离析。混合料摊铺的松铺厚度,应根据试验路确定。应在现场取摊铺混合料检查混凝土坍落度,现场制作抗折、抗压试件,以使准确检测铺筑的混凝土抗折强度或抗压强度。
2.混凝土振捣与表面整修。
摊铺好的混凝土混合料,应立即用配套的排式振捣机进行均匀振捣。振捣时间和振捣速度经试验,可参考以下方式确定,以获得较理想的振捣效果。排式振捣棒的有效作用半径为 r,间距不大于1.5r,离模板边缘不超过0.8r,振捣机的移动速度v=1.5r/t,式中v为振捣机移动速度(m/s),r为振动棒有效作用半径(m),t为振动密实所必须的时间,一般取 20~30s。并用 202KW平板振捣器普振一遍。经过振捣后,应检查混凝土表面的大致平整情况,对于明显的高或低由人工铲除或补平。工人应在横梁上完成找平作业,不得直接踏入混凝土混合料中,严禁用纯水泥砂浆过行找平填补。
当混凝土表面找平后,可开始三轴摊铺仪作业。施工过程中要注意不能碰撞模板和传力杆,避免模板移动变位。
(五)筑做接缝
1.胀缝。
先浇筑胀缝一侧混凝土,取去胀缝模板后,再浇筑另一侧混凝土,钢筋支架浇在混凝土内不取出。压缝条使用前应涂废机油或其它润滑油,在混凝土振捣后,先抽动一下,而后在终凝前将压缝板条抽出。缝隙上部浇灌填缝料,留在缝隙下部的嵌缝板用软木板等材料制成预制板。胀缝应与路面中心线垂直,并符合图纸要求。
2.纵横向缩缝即假缝。
拟用切缝法设置缩缝。在结硬的混凝土中用切缝机切割出要求深度的槽口。这种方法可保证缝槽质量和不扰动混凝土结构。用切割机进行切缝,要掌握好锯割时间,合适的时间视气候条件和混凝土的坍落度而定。同时,还要根据气温变化、风力和混凝土混合料的含水量等具体情况控制。横向缝应与路面中心线垂直,并符合图纸要求。纵向缩缝设置拉杆时,拉杆应采用螺纹钢筋,并应设置在板厚中央,纵向施工缝应平行于路中心线。
(六)表面整修与防滑措施
混凝土终凝前必须用人工或机械抹平其表面。采用小型电动抹面机进行粗光,而后再拖光带横向轻轻拖拉几次。为了保证行车安全,使混凝土表面有粗糙的抗滑表面,一般在抹面后的面层上采用拉纹滚子横向拖拉出深5~6mm的横槽,加气站长站内的混凝土路面则不需要进行拉毛工艺。
(七)养生与填缝
为了防止混凝土中水蒸发过速而产生缩裂,并保证水泥水化过程的顺利进行,混凝土应及时养生。采用草袋保养,即当表面已有相当硬度,用手指轻压,不出现痕迹时开始盖上草袋,而后每天均匀洒水数次,使其保持潮湿状态,养护 14天左右。填缝工作宜在混凝土结硬后进行,填缝前,首先将缝隙内泥砂杂物清除干净,然后浇灌填缝料。混凝土强度达到设计强度的90%以上后,方能开放。
二、路面基层施工工艺探讨
(一)混凝土配合比的三大参数
水灰比、砂率和单位用水量是混凝土配合比设计需要确定的三个主要参数,只要确定了这三个参数,即可确定混凝土的配合比。
1.水灰比。
水灰比是决定混凝土强度和密实性的主要因素,同时还影响着混凝土的抗渗性、抗冻性、抗蚀性和抗碳化性能。
2.砂率。
砂率是指混凝土中砂的质量占砂石总质量的百分率,砂率表征混凝凝土拌和物中砂与石相对用量比例的组合。
3.用水量。
用水量亦是混凝土配合比设计的一个很重要的指标,它决定了混凝土的水泥用量,直接影响着混凝土的经济性。可根据所用砂石情况和坍落度值等并结合水灰比的大小参照有关表格或经验值选用。
(二)混凝土的拌和和摊铺
混凝土的拌和必须严格控制水灰比和拌和时间,掌握拌和场所用砂石材料的自然含水量。每天有试验员进行试验,并将检查调整后的水、砂、石等材料用量通知拌和人员,据以拌制混合料。及时调整用水量,不符合标准的混凝土拌和料决不能进入前场摊铺。摊铺前应将杂物彻底清扫干净,并均匀洒水润湿,经常检查模板的间隔、高度、贴膜、支撑情况和基层的平整、润湿情况以及钢筋的位置和传力杆装置等,发现问题及时处理,合格后方可摊铺。在摊铺的过程中,开三辊轴整平机人员随时身携带灰刀,随进铲除模板顶面碾压带上的石子、砂浆等杂物,以免造成混凝土表面高差,影响平整度。
(三)三辊轴整平
三辊轴整平机按作业单元分段整平,三辊轴整平机在一个作业段内,应采用前进振动、后退静滚方式作业。同时应有专人处理轴前料位的高低情况,过高时,应辅以人工铲除,轴下有间隙时应使用混凝土找补。滚压完成后,将振动辊轴抬离模板,用整平轴前后静滚整平,直到平整度符合要求,表面砂浆厚度均匀为止。整平应在纵、横两个方向进行精平饰面,每个方向不少于两遍,也可采用旋转抹面机密实精平饰面两遍。
三、结语
综上所述,在开始加气站混凝土地面施工之前,首先要做的就是进行表面处理,必须做好浇筑混凝土的原材料配合比设计或选择质量好的、可靠的原材料单位,合理安排供应计划。水泥混凝土面层施工不仅有水泥混凝土的施工特点,还具备路面工程的普遍性。所以,在施工过程中,要规范各个程序的操作行为,充分重视人为因素的影响,全面提升水泥混凝土路面的整体水平和质量。
参考文献:
[1]岳小丽.沥青混合料路面面层高精度施工技术[J].水利水电施工.2016(01).
[2]覃春明.水泥混凝土路面病害原因及预防浅谈[J].才智.2012(19).
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