L-CNG加气站技术浅析

近年才兴起的液化 压缩天然气加气站（即L-CNG加气站）以LNG为气源，经高压液体泵加压后气化向CNG汽车加气，也可同时用低压液体泵向LNG汽车加气。为此，介绍了L-CNG加气站的特点和工艺流程，分析了其相对于传统压缩天然气加气站的优点：可同时为压缩天然气汽车和液化天然气汽车加注燃料，有巨大的应用前景和可观的经济、社会效益。给出了典型的L-CNG加气站的工艺流程及设备布置方案，着重对L-CNG加气站的LNG低温储存和装卸系统，以及低温低压充注系统和高压气化系统，包括LNG槽车、LNG低温泵、LNG气化器等进行了说明，并介绍了相关技术要求。最后提出L-CNG加气站是目前CNG加气站向LNG加气站过渡的看法。     

L-CNG加气站的推广应用前景

L-CNG加气站既适合对LNG汽车加气，也适合对CNG汽车加气，是一种投资省、占地少、能耗低、噪音小、充装速度快、不依赖管网、灵活方便的多功能加气站。通过对CNG常规站、子母站，LNG站及L-CNG站等天然气汽车加气站的特点进行比较，分析了各类加气站技术经济性和适应范围，着重对 L-CNG加气站进行了技术经济分析。结果表明， L-CNG加气站在投资和运行费方面都低于CNG常规站和子母站，具有良好的经济效益。在具备LNG气源条件并推广应用CNG汽车的地区应积极建设L-CNG加气站。有助于城市加气网点的合理布局，提高资源综合利用效率，节约能源，推进天然气汽车产业的发展。     

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为促进天然气汽车在我国的快速发展，解决天然气汽车加气站依赖天然气气源和管网等问题，河南中原绿能高科有限责任公司率先研制出了日加气能力为1×104 m3的橇装式LNG/CNG汽车加气站，主要包括：LNG储罐、LNG低温高压泵、气化器、CNG储气库、CNG售气机和橇座等单元。该装置不依赖于天然气管网和气源、占地少、投资小、科技含量高、建站周期短、易操作、易于搬迁，是我国首座橇装式LNG/CNG加气装置。该装置的研制成功对促进我国发展天然气汽车具有重要的意义， 具有广阔的市场前景。     

CNG/LNG在焦炉烘炉中的应用

焦炉投产前必须进行烘炉，而烘炉的好坏对焦炉能否稳产、高产、长寿至关重要。烘炉需要大量的燃料，本文介绍了焦化企业烘炉原料的比选，对比分析三类烘炉燃料的优劣，阐述了LNG和CNG均是焦化企业焦炉烘炉的优质燃料。使用LNG、CNG联合储配烘炉，用CNG作为常用气源，LNG作为备用兼用气高峰气源，不仅发挥CNG价格低的优势，同时也发挥LNG运量大、储存规模大的优势，为新建焦化企业提供了一种切实可行的焦炉烘炉燃料方案。     

天然气加气站的经济性分析

建设天然气加气站成本很高，合理选择建站方式至关重要。根据工程经济学的观点，利用投资效果系数对不同天然气加气站的初始投资进行了折算，并引入费用年值法对不同加气站的经济性进行了分析。该方法物理意义直观,全面考虑初期投资和运行费用两种因素,避免了因不同方案中设备使用寿命各异而造成的计算不便。计算结果表明，LNG加气站和 L CNG加气站的费用年值分别仅为 CNG加气站的30.5%和56.7% ，3 种建站方式中LNG加气站经济性最好，在一定条件下可优先建立LNG加气站。     

CNG母、子加气站的设备配置和系统优化

CNG汽车加气站技术与设备，经过多年的发展与改进，在以城镇管道气为气源的常规（标准）加气站的基础上，母、子加气站系统以其机动灵活，不受地域和输气管线所限制的优势，作为常规加气站的重要补充形式，在全国各地呈现出了迅猛发展的趋势。     

LNG加气站异常损耗的原因与对策

就LNG加气站运营初期因工艺设计、保温方式选用不合适、销量偏小、气源温度高等原因造成的异常损耗问题,结合实例,针对性地提出了相应对策:一是尽量缩短管道长度,避免凹凸型布置,优化工艺设计;二是以减少损耗降低成本为原则选用合适的保温方式和调控进液周期;三是根据日加液销量与设计量的比值合理选择气源;四是根据加气站实际情况,尽量不采用回气充装,科学制定加液作业流程;五是将BOG转收为CNG等,提高LNG加气站效益。     

在CNG加气站加装L-CNG方案解析

为解决已经建成的CNG加气站因气源得不到保障而不能开业的问题,提出了在CNG加气站加装L—CNG的方案,介绍了工艺技术方案及新增设备及配置,指出了设计中应注意的问题,并进行了经济效益分析,得出了只要现有CNG加气站有足够的场地空间与合理的安全距离,加装L—CNG无论在经济、安全、节能环保等方面,都是切实可行的。     

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在城市内建设CNG汽车加气站成本高，合理布局CNG汽车加气站至关重要。结合技术经济学和交通系统分析的观点，探讨了公交车和出租车不同的加气行为，提出了CNG汽车加气选站时应遵循的5项原则或假设，并根据最短路径理论建立了加气站和车站车源分配模型。通过对加气站车辆来源及售气情况的计算，得到加气站负荷率、投资回收期、加气行驶里程等3类评价指标，对加气站布点选址与整体经济性进行了评价分析。编制了城市CNG汽车加气站布点计算机辅助选址评价软件，对城市新增加气站布点的合理性进行了预测检验，能满足用户对加气站的时空分布要求，为拟建城市加气站布点规划提供了参考。     

LNG加气站BOG用于站内生活用气的可行性探讨

目前国内大多数LNG加气站产生的BOG都直接排放,造成能源浪费和安全风险。在LNG加气站工艺流程分析的基础上,探讨了LNG加气站内BOG的来源,对BOG回收作为站内自用气(采暖、做饭、淋浴)的可行性进行了研究,并通过实例计算,从经济角度论证了BOG回收作为站内自用气的可行性。结果表明,将LNG加气站BOG回收作为站内自用气的方案具有可行性,不仅能够带来可观的经济效益,而且对LNG站场运行安全具有重要意义。     

煤层气固态储运的可行性

煤层气作为一种储量丰富的洁净能源长期以来受储运技术制约得不到有效利用，其自由排放在给煤矿生产造成安全隐患的同时也带来了严重的环境污染。为此，对应用天然气水合物技术处理矿井瓦斯，开采煤层气资源问题进行了可行性研究。结果表明：煤层气水合物制备条件温和、储气性能优良，合成工艺技术难度不大。应用固态水合物方式储运煤层气在经济上、技术上具有可行性，与传统的LNG、CNG以及管道气体输送技术相比，费用低、操作灵活、安全性更高。如通过优化现有各项工艺参数，投入商业化应用，将产生巨大的经济效益和社会效益。     

中国LNG汽车及加气站技术应用分析及推广建议

节能与新能源汽车发展战略对LNG汽车及加气站的应用推广带来了新的契机。为此,分析了LNG理化特性,探讨了中国LNG汽车及加气站的现状和发展优势,基于国内天然气汽车多元化区域性推广的迫切需求,结合国情提出了促进中国LNG汽车大面积应用推广建议：①加快LNG配套基础设施建设;②大力发展L CNG加气站;③加快制定LNG相关技术标准;④加强LNG汽车产业引导和政策扶持;⑤建立协调联动的LNG汽车应用推广体系;⑥遵循由点到线,有线到面,逐步推广的发展思路;⑦及早建立天然气汽车运行管理信息平台;⑧建立燃气汽车专项维修基金。     

从战略高度认识和推进天然气替代交通运输燃料

交通运输能源的低碳多元化是当前中国抑制石油对外依存度过快攀升的紧迫需要。为此,通过分析不同交通运输替代燃料的发展趋势,指出在天然气（LNG/CNG）、电、生物质和煤基燃料3大类交通运输燃料替代物中,LNG和CNG技术最成熟、成本最低、竞争力最强（天然气作为发动机燃料具有单位热值最高、尾气排放最少、CO₂排放量仅为同热值汽柴油排放量的3/4的优点,有利于改善大气质量）,且LNG和CNG的供应具有保障性（至少到2030年,中国将有进口LNG、非常规天然气和小气田就地液化的LNG、管网天然气液化的LNG、城市燃气门站或调压站液化的LNG等4种LNG供应源,足以保障到2030年有1 000×10⁸ m³/a 的LNG和CNG供应量）,价格较低且比较稳定。因此,推进天然气汽车（LNGV和CNGV）在中国的发展,加速其替代目前占中国交通运输能源93%、占原油总耗量60%的汽柴油车的进程,对保障国家战略安全具有极其重要的意义。结论认为,政府及早制定相关规划、标准、法律法规是推进天然气替代交通运输燃料发展的关键。     

国内压缩天然气汽车产业发展分析

我国压缩天然气汽车产业不仅在毗邻气源产地的四川、重庆、陕西、新疆等地区得到迅猛发展，而且在远离气源产地的北京及西气东输沿线城市发展势头强劲。通过对上述地区压缩天然气汽车产业基本情况的简要介绍，总结、分析部分具有代表性的城市发展压缩天然气汽车的经验及在加气站规划与建设、气站主要设备、产业政策、天然气汽车技术与能耗等方面的概况，提出了各地发展清洁燃料汽车的经验和值得注意的问题，强调天然气汽车产业发展离不开政府的政策扶持，而加气站规划、建设与运营则是关键内容。同时指出应当尽快完善相关技术标准、法规的建设，并在有条件的地区积极发展液化天然气汽车。     

液化天然气(LNG)长距离管道输送技术

天然气作为一种高效清洁的能源，在世界能源市场结构中的比例将显著增加。天然气液化输送相对于气态输送来说，具有很多显著的优点，新材料和新工艺技术的发展使得天然气的液化输送成为可能。世界天然气地区性贸易的迅猛增长也将有助于降低天然气液化输送的成本。目前国内LNG的管道输送技术尚处于起步阶段，国外也无很成熟的实践经验。文章从LNG的特点出发，就LNG的管道输送工艺、经济管径与经济流速、站间距与经济保温层、管材以及LNG管道的预冷与停输技术等方面作了简要介绍。     

有效的天然气调峰储气技术——地下储气库

有效的天然气调峰技术可确保输气干线高效运行,实现安全平稳供气。为此,分析了国内天然气调峰储气技术的发展状况,指出地下储气库调峰具有库容大、安全性好、储转费低等优点,可从根本上解决城市季节性用气调峰问题,是最主要和经济的城市供气调峰方式;地下储气库应距离城市用户及输气干线较近,其中气藏建库是最经济的储气方式。同时介绍了地下储气库地面工艺技术,探讨了地下储气库新技术的发展趋势,提出了对中国地下储气库建设的建议：①继续增大国家整体储气系数,除满足常规调峰外,在条件许可的情况下,扩大应急供气和战略储备系数;②继续优选建库目标及库址,降低储转气成本,提高气库利用率;③尽快形成调峰供气定价机制,实现地下储气库商业化运作,建议研究天然气储气支持政策,按天然气“季节差价”收取调峰储气费;④利用干线气源的高压力,有条件的分输站利用压差设置LNG液化装置,实现液化调峰;⑤合理布局LNG接受站、LNG液化厂,增加LNG储存及气化设施,实现LNG与地下储气库调峰的相互配合,二者优化运行,最大限度地满足用户调峰需求。