LCNG加气站系统配置分析

LCNG 加气站系统配置 不同的 LCNG 加气站的设备不完全相同，但大致包括五个部 分：LNG 卸车装置、LNG 储罐、低温液体泵、LNG 汽化设备以 及 CNG 储存设备。由于地理环境差异以及人为等因素，站内设备 配置均有差异。因此在 LCNG 加气站设计前需要依据实际参数来 确定站内设备，并根据设备对站内管网进行优化设计。

1 LNG 卸车装置 LNG卸车是指把槽车内的LNG卸至LCNG加气站的储罐内。 目前 L-CNG 加气站卸车设备有两种：卸车气化器和卸车泵撬。 卸车气化器投资少，只需要一台300Nm3/h 的卸车气化器及 少量管道、阀门即可完成卸车。但在卸车过程中需要给槽车持续 增压维持槽车在0.6Mpa 以上，造成整体BOG 较大。这种卸车方 式多应用于民用气化站、门站等场所；卸车泵撬主体设备包括： 一台300Nm3/h的卸车气化器、低温潜液泵、低温管道、阀门及橇体， 投资较大。卸车过程中由于采用泵增压，在液源温度低的情况下， 可保持槽车压力维持在较低水平，产生的 BOG 较少。

2 LNG 储罐 LNG 储罐属低温、常压大型储罐，是LCNG 工艺中的重 要设备之一，储罐可采用立式或卧式、地上式或地下式。LNG 储罐通常采用双层金属结构: 与 LNG 接触的内层材料采用的是 OCr18Ni9，中间绝热层为膨胀珍珠岩，外层材质是 16MnR，内外 层之间的支承采用的是低温玻璃钢结构，罐底绝热层通常是泡沫 玻璃。LNG 储罐必须设计最高液位限定值以防止液位过高，另外， 在充注 LNG 时应考虑液体受热体积膨胀而出现液位过高的情况。 若液位过高则可通过溢流阀从溢出管排出。储罐在首次充注 LNG 前要进行惰性处理，目的是利用惰性气体将罐内的空气或天然气 置换出来，避免形成天然气与空气的混合物。储罐应配有压力控 制装置，应设置一定数量的压力安全阀和真空安全阀，用来预防 罐内发生超压或负压。

3 低温高压泵 往复式低温高压泵（以下简称：柱塞泵）主要由三部分组成： （1）三相异步电机（变频电机），是动力驱动设备；（2）传动箱， 采用油浸式的凸轮轴（偏心轮）及轴承结构，将电机输出的机械 能传递给泵头做往复运动，进行液体的压缩；（3）低温真空泵头， 由缸体、缸套、活塞组件、各类密封器和进 / 出液单向阀等组成。 柱塞泵的工作原理：三相异步电机带动偏心轮做往复式运动 时，当柱塞往后拉时，柱塞压缩行程变长，工作腔内的空间变大、 压力变小，当工作腔内压力低于进液腔的压力时，工作腔的单向 阀打开，液体由进液腔进入工作腔。由于低温液体不能被压缩，

柱塞往前运动时加压液体。所以柱塞做往复运动时使机械能转化 为液体的压力能，液体的压力越来越高，当高于出口压力时，出 口处单向阀打开，液体排出去。柱塞泵如此往复地输送液体，将 低温、低压的液体加压成低温、高压的液体。

4 气化器装置 由柱塞泵增压至25MPa的LNG需经过高压气化器进行气化， LCNG 加气站常用的高压气化器有空温式和水浴式两种。夏季高 压空温式气化器的出口处气态天然气的温度最高可以达到 15℃， 这时便可直接送入高压储气瓶组；在极端气候（如雨天或冬季）下， 气化器的气化效率降低，出口 处气态天然气的温度降低，当 出口处气相温度低于 0℃时便成 为低温天然气，若将低温天然 气直接输入高压储气瓶组，会 对瓶组以及加气管线造成损伤， 并且使供销差增大，此时则需 将气化后的天然气再经水浴式 气化器复热后才能送入高压储 气瓶组。

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