关于LNG、CNG加气站发展方向的建议
时间：2021-02-08 16:03:14 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：我国LNG和CNG发展还需要不断完善。针对LNG技术包括流量测量技术、回气和加气等问题，需要做到国产化流量计、强制检定加气机以及产业化发展。针对CNG加气站和压缩机能耗过大问题，需要从整改压缩机部件入手，做到更换气阀结构和添加变频器。
关键词：LNG；CNG；加气站；发展方向
1 LNG加气站
1.1 概述LNG加气站
1.1.1 概述LNG加气站
LNG是液化天然气英文LiquefiedNaturalGas的缩写，是以CH4为主的液态混合物，天然气经净化处理（脱除CO2、硫化物、重烃、水等杂质）后，深冷至-162℃，液化而成。LNG加气站是将LNG通过低温泵输送至LNG加气机，能够为LNG车辆提供燃气。
1.1.2 LNG特征
液化天然气的体积约为相同质量的天然气体积的1/620，其液体密度通常在426～470kg/m3之间，约为同体积水的45%左右。当LNG吸收外界热量时，将沿着液面和地面扩散，形成白色云团。LNG蒸汽能与空气形成爆炸性混合物，在室温下的爆炸极限5%～15%，在-162℃左右时的爆炸极限6%～13%。天然气无毒、无味、无色，泄漏到空气中不宜发觉。
1.2 技术现状
1.2.1 回气问题
LNG在回气过程中，加气站的损耗量相当严重，有单站最高达到70%多，给加气站的经营造成重大的影响。设备制造水平、人员操作水平以及工艺原因均可能导致气损。由于目前的真空设备制造技术条件，设备无法达到绝对真空状态，只有尽量的采取措施来控制，主要有以下几个途径：首先，设备尽量采用绝热效果好的设备，如用真空缠绕储罐代替珠光砂填充的LNG储罐。要定期检验真空设备及真空管道的真空度，不合格时重新抽真空，使设备处于最佳工作状态。规范加气站各项工艺流程相应的操作规程，加强加气工作人员的培训，提高人员操作水平和技术能力。
1.2.2 加气问题
LNG加气机控制系统采用工业级电子元器件，经LNG过严格的电磁兼容性和安全性试验，保证了LNG加气机在复杂环境中的使用。LNG加气机均配有符合国家标准防爆等级的打印机和IC卡预留口，并且提供NGRS485通信接口，以便与LNG加气站计算机管理LNG系统连接，满足LNG加气站的日常经营和管理的需求，同时具有票据打印、加气记录查询和报表统计处理LNG等功能。
1.3 发展策略
1.3.1 鼓励民间资本投资液化天然气
2013年3月1日国家正式出台了《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2012），加速了在全国范围内建设LNG加气站的步伐。《国家能源局关于鼓励和引导民间资本进一步扩大能源领域投资的实施意见》也指出要进一步鼓励和引导民间资本扩大能源领域投资，该实施意见指出：鼓励民间资本参与石油和天然气管网建设。
1.3.2油气价格联动，改善经营环境
对于加气站价格制定等问题，国家目前没有统一的价格机制，需学习部分省、市对液化天然气加气站的价格管理经验，即对液化天然气加气站实行油气联动，能够对下游价格混乱的情况有所规范，给液化天然气加气站营造一个良好的经营环境。这有利于更多企业投入到液化天然气加气站行业中去，加气站亏本情况或将减轻，给加气站运营环境带来预期效果，推进加气站建设。
1.3.3 采用油气合建站的形式推进建站速度
目前，在规划用地少、土地缺乏的情况下，采用油气合建的形式，可以解决用地问题，做到了一站式服务；另外，可采用原有的加油站和物流场地，在安全距离允许的范围内，增加加气功能，同样可以解决加气难的问题。在响应号召保护环境使用清洁环保新能源的同时，也要做好预防危险的准备，例如气化站等站场要利用燃氣SCADA系统做好燃气监控管理工作，以确保人身安全、经济财产等不受到损害。
2 CNG加气站
2.1 概述CNG加气站
2.1.1 概述CNG加气站
CNG加气站是指以压缩天然气（CNG）形式向天然气汽车和大型CNG子站车提供燃料的场所。纵观国内外CNG加气站，基本上分两大类。一类是开放式结构，一类是橇装式结构。所谓开放式结构，是指将加气站所有设备分别安装在厂房内，并按工艺流程及高低压管道和各种阀门将这些设备联系起来，形成一个开环工艺系统。用国产设备建成的加气站。基本都是这种形式。它的设备空间较大，便于维修保养，但自动化程度低，基本上是手动操作或半自动运行。由于投资低，所以能在国内得到广泛应用。所谓橇装式结构，是指将加气站主要设备，如净化，压缩，冷却，控制，储气等都是尽可能的集成在橇装底座上，形成可控制的整体设备，在工厂内完成全部制造调试工作，便于运输和露天安装，大大减少了现场安装调试工作量，只要通上电，接通气路就可工作，进口加气站基本都是这种形式。
2.1.2 CNG特征
压缩天然气的主要成分是甲烷，其余为乙烷、丙烷、丁烷及少量其他物质，其特点与液化石油气类似，热值高、抗爆性能好、着火温度高。另外，还有混合气发火界限高，适于稀燃的性能。CNG可作为车辆燃料使用LNG可以用来制作CNG，这种以CNG为燃料的车辆叫做NGV（Natural Gas Vehicle）。天然气汽车是清洁燃料汽车。天然气汽车的排放污染大大低于以汽车为燃料的汽车，尾气中不含硫化物和铅，一氧化碳降低80%，碳氢化合物降低60%，氮氧化合物降低70%。因此，许多国家已将发展天然气汽车作为一种减轻大气污染的重要手段。
2.2 发展现状
2.2.1 加气站能耗现状
电力消耗是CNG加气站生产成本的主要构成，压缩机的电耗占生产总电耗的88%，为生产主要能耗。因此，节电是加气站降低生产成本的主要途径，尤其是压缩机的节电运行。我国电力生产大部分地区是以水电为主，其高峰与低谷使用的电价相关较大，通常在3.5倍左右。通过对2014年CNG加气站对比分析，其中单位综合能耗单位电耗相差82kgce，最高与最低相差72kgce。对于单位综合能耗及单位电耗高的CNG销售单位，其原因为压缩系统耗电量高，导致生产成本加大。
2.2.2 压缩机能耗现状
CNG加气站压缩机能耗过高，主要原因除压缩机启停次数频繁、运行时间长外。进气压力、排气压力、级间压缩比、级间温度与含液量等运行参数直接影响能耗消耗。压缩机气体泄漏分为内漏和外漏。内漏是指因为级间窜气导致压缩过的气体倒回的情况，将导致气体重复压缩，增加功耗，同时相应压缩级的进排气温度升高。气体流过排、进气阀、级间冷却器等部件时，导致损失阻力，增加了压缩机总功率，能耗总计达6-12%之多。
2.3 发展策略
2.3.1 更换气阀结构
气阀是压缩机最主要的组件，同时也是最易损坏的零件，其设计的好坏直接影响到压缩机的排气量、功耗及运转可靠性。好的气阀高效节能，占轴功率的37%，形成的余隙容积小，噪音低，温升小，可翻新使用。采用先进的吸排气阀，阻力小，开闭迅速，密封性能好，其漏气系数达到0.95以上，因此可以节省大量电耗，降低压缩机能耗。
2.3.2 添加变频器
针对CNG加气站压缩机运行情况，利用变频技术调整电动机的转速，从而来调节压缩机所耗能量，达到节能降耗的目的。变频调速就是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的。变频技术应用于CNG加气站压缩机具有高效、波动小的优势。
参考文献：
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