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LNG汽车加气站BOG产生原因分析及控制措施
日期:2018-12-14 10:52  点击:518
摘 要:LNG汽车加气站产生的BOG排放到空气中,不仅是一种资源的浪费,而且可燃气体排放到空气中,具有潜在的危险。本文以浙江浙能石油新能源有限公司奉化LNG汽车加气站为研究对象,分析BOG产生原因,提出合理的控制措施。

关键词:LNG汽车加气站;BOG产生原因;控制措施

LNG汽车加气站生产运营过程中,因设备、管道自身缺陷及外部热量交换影响,造成蒸发气体(BOG)产生量过大,引起储罐等设备压力升高,需将BOG排放到空气中,不仅是一种资源的浪费,而且可燃气体排放到空气中,具有潜在的危险。
一、LNG汽车加气站现状
奉化加气站为LNG/L-CNG合建站,拥有LNG加气和CNG加气两种功能,设计供气规模为2万标方/天,于2015年10月正式投运。目前该站为奉化城区80辆公交车、180辆出租车加气,选取该站2017年下半年销售数据进行统计分析(表1-1),月平均加气量为259400标方,月平均气损量为5820标方,主要为LNG储罐自蒸发、LNG槽车卸车、LNG加气机及管道传热产生的BOG气体,同时柱塞泵降压启动也产生大量放空气体。
二、BOG产生原因分析
BOG是LNG在储罐内、工艺系统在生产运行中因吸收外部热量而气化的气体。其产生原因主要有如下几种。
2. 1 LNG储罐自然蒸发
LNG储罐采用保温性能较好的高真空多层绝热储罐,但是也不能做到完全绝热,初始储罐静态蒸发率≤0.15%,运行1~2年后一般日蒸发率会小于0.3%。
2. 2 LNG管道传热
目前加气站施工管道保冷技术主要采用真空管道保温,但仍存在一定的管道传热效应,随着管道使用年限的增长,管道的保温效果会逐渐降低,工艺管路内流动的LNG与管道换热,管道与储罐连通,加速罐内LNG气化,导致BOG增加。
2. 3 LNG泵做功
LNG泵在开启之前进行预冷会造成一定量的LNG冷能损失;泵在运转过程中产生的机械能带来的热能转化,对BOG的形成存在一定影响;泵在停止运行时,残留在管道及泵池中的LNG会逐步气化升温,形成BOG。
三、降低BOG的控制措施
由于LNG本身的特性,LNG汽车加气站BOG的产生不可避免。因此,结合系统设备及管路运行情况,以及管理和操作方法,对既有项目和新建项目提出以下几点应对措施和管理建议。
3.1对既有LNG汽车加气站项目
1、气源选择:
选择槽车到站压力小于0.2MPa的低温气源,我们称之为低温液;不选择槽车到站压力大于0.4MPa的高温气源,我们称之为高温液;加气站要掌握气源来气情况,根据气源变化,及时向气源厂索要气质报告,并配备气质检测设备如热值仪,对到站槽车进行气质检测,对符合要求的气源正常接收,对测量数值偏差较大的,应拒绝接收。气质主要以上游的气质检测报告为准,重点关注LNG的密度和气化率。
2、操作方式:
LNG储罐的安全阀起跳设计压力为1.2MPa,为避免起跳造成停产检验,可设置在1.0MPa 以内进行手动放散,而站内一般设定为0.8MPa左右,放散时间较早,可通过调整压力延迟放散从而减少放散量。另一方面,在卸车操作时,应根据气源特点、设备压力情况,选择合适的进液流程:当储罐内的压力高于 0.4MPa 时选择上进液,以降低罐内LNG的温度,从而降低罐内气相压力,降低蒸发气体量;当储罐内的压力低于0.3MPa时选择储罐下进液。
作者:谭永平 浙江浙能石油新能源有限公司   浙江省杭州市 310016
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