CNG加气站两种不同工艺流程设计的比较_cng加气站工艺流程
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泸天化集团有限责任公司设计院成立于1961年,在四十多年的化工工程设计实践中,通过引进和消化美国、英国、荷兰、意大利等国具有世界先进水平的合成氨、尿素生产工艺,已掌握了天然气脱硫、压缩、转化、变换、净化、合成等方面的世界先进技术。自1999年12月取得汽车用压缩天然气加气站设计资质以来,我院已承接了省内外近二十座CNG加气站、脱硫站、石油液化气站等项目的工程设计工作。我院开展CNG加气站设计主要有以下一些特点:
1.除严格按照国家最新颁布的标准、规范进行工程设计外,我院的施工图设计深度可细到提供每根管道的空视图,且设计人员自己制作加气站彩色渲染图,CAD出图率达100%。
2.对离心式和往复式压缩机出口管道及其它高压管道,应用有限元法进行静力和动力分析,前年已从美国购进CAESARⅡ管道应力分析程序,功能更趋完善。
3.图纸质量严格实施2000版ISO 9001国际标准。
我院在开展CNG加气站的设计中,结合多年来天然气化工工程设计的经验,对CNG加气站的工艺流程不断进行完善改进,针对用户不同的需求进行设计,在设计中曾对以下两种流程进行过讨论,现提供CNG产业界的同行借鉴、参考。
流程A:该流程将顺序控制盘设置在压缩天然气储气罐之前,并将储气罐分为三组,储气时,每组储气罐均可充装至最高操作压力25.0MPa。
流程B:该流程将顺序控制盘设置在压缩天然气储气罐之后,未将储气罐分组,储气时,所有储气罐均可充装至最高操作压力25.0MPa。
针对CNG站在实际运行过程中,可能随时出现三种售气情况,结合流程A和流程B进行具体分析。
1.第一种情况,加气的汽车较少,压缩机的供气量大于售气量。
若采用流程A:此种情况三种储气罐均可保持较高的储气压力,最高可达25.0MPa,每组储气罐均可满足汽车充气压力要求。
若采用流程B:所有储气罐均可达较高的储气压力,最高可达25.0MPa,均可满足汽车充气压力要求。
2.第二种情况,加气的汽车较多,压缩机的供气量小于售气量。
若采用流程A:操作上可将三组储气罐分高中低三种压力等级储气,力保高压储气罐压力≥20.0MPa,向汽车加气时,首先由低中压储气罐供气,最后由高压储气罐供气,仍可满足汽车充气压力要求,且充气效率较高。
若采用流程B:因售气量大,供气量小,势必将储气罐压力拉垮,若要满足汽车充气压力要求,将只能利用压缩机直接向汽车加气。此时,所有的储气罐将暂时无法向汽车供气,充气效率低,操作较复杂。
3.第三种情况,加气的汽车多,压缩机的供气量远小于售气量。
若采用流程A:操作上利用高中低三种储气方式,仍可将汽车充气至较高压力(虽不能满足20.0MPa的汽车充气压力。若要满足20.0MPa的充气压力,则可利用该流程中的旁路直接通过压缩机向汽车加气,此时,中低压储气罐仍可向刚开始加气的汽车充气,不受压缩机直接充气的影响,但高压储气罐暂时无法向汽车供气。
若采用流程B:因售气量太大,而供气量小,很快将所有储气罐压力拉垮,利用储气罐将无法向汽车充气至较高的压力,若通过压缩机直接向汽车充气,则所有的储气罐将无法向汽车供气,这样充气效率低,且操作较复杂。
4.顺序控制盘的作用
流程A:第一种情况下,顺控盘作用不大,第二、三种情况下,顺控盘有较大的利用价值。
流程B:在第一、二、三情况下,该流程决定了顺控盘将无任何作用,形同虚设。
5.操作性和实用性
流程A:三种情况下,流程的可操作性较强,充分利用储气罐的分组优势,提高充气效率,特别在第二、三种情况下,体现更为充分。
流程B:由于所有储气罐的压力都一样,顺控盘已无设置必要。第一种情况下该流程较优。但在第二、三种情况下,充分暴露该流程的弊端,效率低,操作复杂。
6.安全性和可靠性
流程A和流程B均可实现对压缩天然气汽车的加气,且无安全隐患存在。
7.建议
若第一种情况的出现机率占绝对优势,且能有计划地安排售气,第三种情况很少出现,建议采用流程B,且取消顺控盘,更为合理。否则建议采用流程A,更为实用,更符合CNG站的实际情况。