LNG和L-CNG加氣合建站中增設(shè)CNG子站的探討

寶雞市同昌燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)有限責(zé)任公司 孟 濤 成都華氣厚普設(shè)備股份有限公司 陳宗林

0 引言

LNG價(jià)格受市場影響較大，特別是2017年冬季LNG價(jià)位一度高達(dá)9 000元/t，從而導(dǎo)致LNG和L-CNG加氣合建站不得不停站，但CNG價(jià)格受市場影響較小(受當(dāng)?shù)卣笇?dǎo)價(jià)格影響)，基本上能保持穩(wěn)定，基于此，本文通過在設(shè)計(jì)LNG和L-CNG加氣合建站時(shí)同時(shí)考慮增設(shè) CNG子站功能，采用雙氣源形式(CNG和L-CNG)以應(yīng)對LNG價(jià)格波動給加氣站經(jīng)營帶來的困境。本文分別從合建站規(guī)模、工藝設(shè)計(jì)、總平面布置、安全間距和建設(shè)費(fèi)用等方面，并參照《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(GB 50156—2012)(2014 年版)(簡稱《規(guī)范》)對加氣站等級的劃分，分析了增設(shè) CNG子站后合建站的等級劃分建議，并提出在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題。

1 LNG和L-CNG加氣合建站工藝設(shè)計(jì)和等級劃分

1.1 建設(shè)規(guī)模及主要設(shè)備

LNG和L-CNG加氣合建站中LNG設(shè)計(jì)規(guī)模為20 000 m3/d、L-CNG設(shè)計(jì)規(guī)模為10 000 m3/d。主要設(shè)備有地上LNG臥式儲罐1個(gè)(容積為60 m3)，LNG低溫潛液泵橇1套，LNG高壓柱塞泵橇1套，LNG高壓氣化橇1套，地上固定CNG高壓儲氣瓶組1組(總?cè)莘e6 m3)，順序控制盤1臺，高壓加臭裝置1臺，LNG加氣機(jī)2臺和CNG加氣機(jī)2臺。

1.2 加氣合建站工藝流程

LNG和L-CNG加氣合建站工藝流程分為卸車流程、升壓流程、加氣流程以及卸壓流程四部分，工藝流程框圖見圖1所示。

圖1 LNG和L-CNG加氣合建站工藝流程

1.3 加氣合建站等級劃分

由以上加氣合建站的設(shè)備配置及工藝流程，根據(jù)《規(guī)范》表3.0.12對加氣站等級的劃分規(guī)定，本站屬三級加氣合建站。

2 加氣合建站增設(shè)CNG子站工藝設(shè)計(jì)及等級劃分

2.1 CNG子站增加設(shè)備

加氣合建站增設(shè)CNG子站需要新增：

橇裝式壓縮機(jī)1臺、CNG卸氣柱1臺和CNG槽車停車位1處。

2.2 增設(shè)CNG子站后加氣合建站工藝流程

為保證增設(shè) CNG子站運(yùn)行安全，且充分利用LNG和 L-CNG加氣合建的已有設(shè)備，需在LNG高壓氣化橇設(shè)備CNG出口管路上設(shè)計(jì)高壓球閥和單向閥，防止CNG壓縮機(jī)出口氣體倒流至LNG高壓氣化橇設(shè)備中，工藝流程框圖見圖2所示。

圖2 增設(shè)CNG子站加氣合建站工藝流程

2.3 增設(shè)CNG子站后的等級劃分探討

現(xiàn)行《規(guī)范》未對LNG和L-CNG加氣合建站增設(shè) CNG子站這種類型的加氣站有明確的等級劃分，參照《規(guī)范》中表 3.0.12A對 LNG加氣站與CNG常規(guī)加氣站或CNG加氣子站的合建站的等級劃分，見表1。

表1 《規(guī)范》中加氣站或CNG加氣子站的等級劃分 單位：m3

且當(dāng) LNG氣源價(jià)位較高采用 CNG氣源時(shí)，L-CNG工藝停止運(yùn)行，并考慮LNG儲罐儲量(小于60 m3)，CNG地上固定CNG高壓儲氣瓶1組(總?cè)莘e6 m3)，1處CNG槽車停車位(CNG車載儲氣瓶總?cè)莘e不大于24 m3)，增設(shè)CNG子站后加氣合建站建議按一級站考慮設(shè)計(jì)。

3 加氣合建站站址及總平面圖優(yōu)化布置

3.1 站址及安全間距的考慮

LNG和L-CNG加氣合建站為三級，增設(shè)CNG子站后加氣合建站按上文分析結(jié)果為一級站，根據(jù)《規(guī)范》表4.0.2“在城市建成區(qū)不宜建一級加油站、一級加氣站、一級加油加氣合建站、CNG加氣母站。在城市中心區(qū)不應(yīng)建一級加油站、一級加氣站、一級加油加氣合建站、CNG加氣母站”、故增設(shè)CNG加氣子站的加氣合建站不宜在城市建成區(qū)、不應(yīng)在城市中心區(qū)考慮建站，在場站選址時(shí)應(yīng)注意與城市規(guī)劃相適應(yīng)。

站外安全間距不僅要考慮到 LNG設(shè)備與站外建(構(gòu))物的安全間距，同時(shí)應(yīng)考慮到增設(shè)CNG子站后CNG設(shè)備工藝與站外建(構(gòu))物的安全間距，安全間距按《規(guī)范》表4.0.9和4.0.8進(jìn)行平面布置即可。

站內(nèi)安全間距因合建站等級由三級升為一級，根據(jù)《規(guī)范》表5.0.13-2查詢比較，應(yīng)注意表2中幾處安全間距要求，特別是前期按LNG和L-CNG加氣合建站三級建站，后期打算增設(shè) CNG子站的分期建站方式，前期LNG和L-CNG加氣合建站安全間距建議按一級站要求設(shè)計(jì)。

表2 站內(nèi)設(shè)施的防火間距 單位/m

3.2 總平圖圖布置

加氣站總平面布置主要從功能分區(qū)、安全間距、工藝流暢和車流組織等方面進(jìn)行綜合考慮，本文提供了一種總平面布置方案見圖3。

圖3 加氣合建站總平面布置

本方案加氣合建站的凈占地面積約 5400m2(102×53m)，加氣區(qū)緊鄰道路，站房位于加氣區(qū)罩棚北側(cè)，工藝區(qū)布置在站房西側(cè)，依次為 LNG和L-CNG工藝設(shè)施(包括LNG圍堰，高壓氣化器、高壓儲氣瓶組和順序控制盤)，CNG子站工藝設(shè)施(CNG壓縮機(jī)和CNG卸氣柱)。

4 加氣合建站建設(shè)費(fèi)用

加氣合建站建設(shè)費(fèi)用見表3。

表3 加氣合建站建設(shè)費(fèi)用

由上表可知LNG和L-CNG加氣合建站中增設(shè)CNG子站后成本增加僅為85萬元，相比較單獨(dú)建設(shè)CNG子站可大大減少建站成本。

5 增設(shè)CNG子站加氣合建站目前存在的問題

LNG和L-CNG加氣合建站中增設(shè)CNG子站的建站形式，受 LNG價(jià)格大幅波動及市場情況的影響，現(xiàn)在越來越多的加氣站投資方，希望在建站時(shí)采用雙氣源形式。目前一些LNG和L-CNG加氣合建站已通過在現(xiàn)有場站中增加 CNG子站功能，以及時(shí)應(yīng)對市場變化，破解因 LNG價(jià)格大幅波動給加氣站帶來的經(jīng)營困境，但《規(guī)范》中并未對此類加氣合建站形式做出明確的界定，這給加氣站安全運(yùn)營和政府監(jiān)管均帶了困惑，致使此類加氣站形式在獲取合法建站手續(xù)上存在障礙。

6 結(jié)語

LNG和L-CNG加氣合建站中增設(shè)CNG子站，采用雙氣源供氣(CNG和 L-CNG)的建站方式，可使加氣站經(jīng)營因氣源價(jià)格變動能及時(shí)做出選擇，從而增強(qiáng)整個(gè)加氣站運(yùn)營效益，建議今后在相關(guān)規(guī)范修訂時(shí)增加該站合建站的類型。