LNG和L-CNG加气合建站中增设CNG子站的探讨

2018-07-19宝鸡市同昌燃气工程设计有限责任公司成都华气厚普设备股份有限公司陈宗林

上海煤气 2018年3期

宝鸡市同昌燃气工程设计有限责任公司孟涛成都华气厚普设备股份有限公司陈宗林

0 引言

LNG价格受市场影响较大，特别是2017年冬季LNG价位一度高达9 000元/t，从而导致LNG和L-CNG加气合建站不得不停站，但CNG价格受市场影响较小(受当地政府指导价格影响)，基本上能保持稳定，基于此，本文通过在设计LNG和L-CNG加气合建站时同时考虑增设 CNG子站功能，采用双气源形式(CNG和L-CNG)以应对LNG价格波动给加气站经营带来的困境。本文分别从合建站规模、工艺设计、总平面布置、安全间距和建设费用等方面，并参照《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB 50156—2012)(2014 年版)(简称《规范》)对加气站等级的划分，分析了增设 CNG子站后合建站的等级划分建议，并提出在设计中应注意的问题。

1 LNG和L-CNG加气合建站工艺设计和等级划分

1.1 建设规模及主要设备

LNG和L-CNG加气合建站中LNG设计规模为20 000 m3/d、L-CNG设计规模为10 000 m3/d。主要设备有地上LNG卧式储罐1个(容积为60 m3)，LNG低温潜液泵橇1套，LNG高压柱塞泵橇1套，LNG高压气化橇1套，地上固定CNG高压储气瓶组1组(总容积6 m3)，顺序控制盘1台，高压加臭装置1台，LNG加气机2台和CNG加气机2台。

1.2 加气合建站工艺流程

LNG和L-CNG加气合建站工艺流程分为卸车流程、升压流程、加气流程以及卸压流程四部分，工艺流程框图见图1所示。

图1 LNG和L-CNG加气合建站工艺流程

1.3 加气合建站等级划分

由以上加气合建站的设备配置及工艺流程，根据《规范》表3.0.12对加气站等级的划分规定，本站属三级加气合建站。

2 加气合建站增设CNG子站工艺设计及等级划分

2.1 CNG子站增加设备

加气合建站增设CNG子站需要新增：

橇装式压缩机1台、CNG卸气柱1台和CNG槽车停车位1处。

2.2 增设CNG子站后加气合建站工艺流程

为保证增设 CNG子站运行安全，且充分利用LNG和 L-CNG加气合建的已有设备，需在LNG高压气化橇设备CNG出口管路上设计高压球阀和单向阀，防止CNG压缩机出口气体倒流至LNG高压气化橇设备中，工艺流程框图见图2所示。

图2 增设CNG子站加气合建站工艺流程

2.3 增设CNG子站后的等级划分探讨

现行《规范》未对LNG和L-CNG加气合建站增设 CNG子站这种类型的加气站有明确的等级划分，参照《规范》中表 3.0.12A对 LNG加气站与CNG常规加气站或CNG加气子站的合建站的等级划分，见表1。

表1 《规范》中加气站或CNG加气子站的等级划分单位：m3

且当 LNG气源价位较高采用 CNG气源时，L-CNG工艺停止运行，并考虑LNG储罐储量(小于60 m3)，CNG地上固定CNG高压储气瓶1组(总容积6 m3)，1处CNG槽车停车位(CNG车载储气瓶总容积不大于24 m3)，增设CNG子站后加气合建站建议按一级站考虑设计。

3 加气合建站站址及总平面图优化布置

3.1 站址及安全间距的考虑

LNG和L-CNG加气合建站为三级，增设CNG子站后加气合建站按上文分析结果为一级站，根据《规范》表4.0.2“在城市建成区不宜建一级加油站、一级加气站、一级加油加气合建站、CNG加气母站。在城市中心区不应建一级加油站、一级加气站、一级加油加气合建站、CNG加气母站”、故增设CNG加气子站的加气合建站不宜在城市建成区、不应在城市中心区考虑建站，在场站选址时应注意与城市规划相适应。

站外安全间距不仅要考虑到 LNG设备与站外建(构)物的安全间距，同时应考虑到增设CNG子站后CNG设备工艺与站外建(构)物的安全间距，安全间距按《规范》表4.0.9和4.0.8进行平面布置即可。

站内安全间距因合建站等级由三级升为一级，根据《规范》表5.0.13-2查询比较，应注意表2中几处安全间距要求，特别是前期按LNG和L-CNG加气合建站三级建站，后期打算增设 CNG子站的分期建站方式，前期LNG和L-CNG加气合建站安全间距建议按一级站要求设计。

表2 站内设施的防火间距单位/m

3.2 总平图图布置

加气站总平面布置主要从功能分区、安全间距、工艺流畅和车流组织等方面进行综合考虑，本文提供了一种总平面布置方案见图3。

图3 加气合建站总平面布置

本方案加气合建站的净占地面积约 5400m2(102×53m)，加气区紧邻道路，站房位于加气区罩棚北侧，工艺区布置在站房西侧，依次为 LNG和L-CNG工艺设施(包括LNG围堰，高压气化器、高压储气瓶组和顺序控制盘)，CNG子站工艺设施(CNG压缩机和CNG卸气柱)。

4 加气合建站建设费用

加气合建站建设费用见表3。

表3 加气合建站建设费用

由上表可知LNG和L-CNG加气合建站中增设CNG子站后成本增加仅为85万元，相比较单独建设CNG子站可大大减少建站成本。

5 增设CNG子站加气合建站目前存在的问题

LNG和L-CNG加气合建站中增设CNG子站的建站形式，受 LNG价格大幅波动及市场情况的影响，现在越来越多的加气站投资方，希望在建站时采用双气源形式。目前一些LNG和L-CNG加气合建站已通过在现有场站中增加 CNG子站功能，以及时应对市场变化，破解因 LNG价格大幅波动给加气站带来的经营困境，但《规范》中并未对此类加气合建站形式做出明确的界定，这给加气站安全运营和政府监管均带了困惑，致使此类加气站形式在获取合法建站手续上存在障碍。