CNG瓶组供气站的设计:cng瓶组供气流程

　　摘 要:从气源方案、设计、运行方面分析了城市周边地区采用压缩天然气(以下简称CNG)瓶组供气站临时供气的可行性。CNG瓶组供气站适宜作为暂时无燃气管道的区域临时供气的过渡气源,随着将来城市发展燃气管网敷设至该区域,此站可改造为管输供气站,实现城市周边地区燃气供应的滚动式发展。
　　关键词:CNG瓶组 临时供气 气源方案 设计 运行
　　中图分类号:F17C 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(c)-0068-01
　　1 气源方案
　　1.1 工程概况
　　沈阳桃仙国际机场T2航站楼位于沈阳市东陵区桃仙乡,距沈阳市中心20公里。由于2011年航站楼内食堂需用燃气。拟在机场区内建设非管输临时供气站,区内低压燃气管道成枝状布置,沿路网延伸至区内各用户。待将来管道天然气到达本区域时,将临时供气站改为中一低压调压站,从市政中压管道燃气管道进站,出站后低压管道无需改动,即可完成非管输供气到管输供气的转换。
　　1.2 气源方案
　　气源方案要从气源价格、距离、供气规划、用气规模等方面根据实际条件来选择[4]。根据沈阳市燃气供应的具体情况,沈阳燃气有限公司CNG加气站已建成投产。CNG储气瓶组或CNG槽车可由该站进行充装,该站与桃仙国际机场距离约40公里,可以采用专用车辆进行运输。而LNG气源需要从新疆、内蒙等地采购并长途运输至现场,遇到恶劣天气不能保证气源稳定供应。从经济方面衡量,每立方米气购气价格CNG要比LNG低2元左右,冬季由于运力和供求关系紧张,价差更大。因此选择CNG供气方案。
　　2 设计方案
　　2.1 设计规模及储气方案
　　根据建设方提供的最大日用气量为300Nm3,用气设备日平均工作时间按3h计,则最大小时用气量为100Nm3/h,本设计最大小时流量按200Nm3/h计。输送CNG的容器主要有高压气瓶车和CNG瓶组。采用高压气瓶车,换瓶周期约15天,购置和租用费用都很高;如采用CNG瓶组,按最大储气总容积计算换瓶周期约3天,且CNG瓶组购置费用低,又能满足供气需要,更符合临时站的供气要求。因此选用CNG瓶组储气。
　　1.2 工艺流程
　　CNG瓶组在加气站进行充装,用专用运输车运至用户供气站,CNG瓶组卸车后用高压软管将CNG瓶组与减压装置连接。经入口球阀、过滤器、紧急切断阀进入一级换热器,加热后的CNG进入一级调压器减压,二级换热器、二级调压器,三级调压器后将压力调至低压管网运行压力,经计量、加臭后进入低压管网。
　　1.3 主要设备选型
　　该CNG瓶组站占地面积约120m2,四周设2.2m高的实体围墙,站内橇块均露天设置。站外18m外设总控制室。站内设备包括CNG钢瓶组、高压软管、减压计量橇、加臭装置几个部分。每个橇上均配置压力现场显示仪表、温度计、温度传感器以及压力变送器,所有现场仪表的接线都将信号传输到总控制室,对运行状况进行监控。
　　1.3.1 CNG瓶组
　　本工程选用容积为320Nm3的CNG瓶组3组,储气总容积为960Nm3。
　　1.3.2 高压软管
　　CNG瓶组与减压计量橇的的连接使用一种插入式快装连接器和CNG专用高压胶管,结构简单,操作方便,通过卡套的拉压完成接头的快速连接。
　　1.3.3 减压计量橇
　　减压系统是CNG城镇燃气供应系统中关键设备,本工程采用整体减压计量橇,供气能力为200Nm3/h,采用两级换热、三级减压;一级调压后压力为1.2MPa,二级调压后压力为0.2MPa,三级调压后压力为2.5kPa。整套系统为主路、副路(一开一备)形式,当供气能力降低时,主、副路同时开启,以保证供气能力的要求。换热器采用电加热水浴式换热器。计量选用涡轮流量计,最大流量300m3/h,精度等级为1.5级。
　　1.3.4 加臭装置
　　燃气加臭装置选用国产加臭机,加臭剂注入量随流量信号调节。
　　1.4 安全设计
　　1.4.1 紧急切断阀
　　本套系统一级调压前采用独立的紧急切断阀,除满足压力超压切断的功能外,热水以及天然气的温度过低也会切断气源,保护系统的安全性。
　　1.4.2 安全放散阀
　　减压装置每级调压器后设置超压安全放散阀,当紧急切断阀出现故障,压力超过放散阀的设定值时,放散阀将自动开启,保护管路的正常运行。
　　3 运行说明
　　经过几个月的实际运行,能够满足用户的用气要求,安全可靠。能够保证及时换瓶。同时对运行中发现的问题和注意事项进行说明。
　　3.1 减压器引压管冻堵
　　实际运行中多次出现一级调压器引压管冻堵导致调压器不能工作的情况,特别是冬季时发生较多。此时需要将供气转移到备用路,对主路进行维修处理。分析是管路中存在的水而引起的,由于减压后的节流效应温度下降至0℃以下发生冻堵。采取措施有整套工艺系统初次使用时应进行干燥;进口设过滤器;减压装置应设备用。同时为了使备用路随时投入,电加热换热器应进行热备,因此设计电路功率时应考虑主副两路电加热换热器同时工作的情况。
　　3.2 CNG瓶组的装卸
　　目前CNG瓶组运至用户供气站后用防爆叉车进行装卸车,很不方便。如能够采用可移动牵引的的CNG瓶组拖车,由车头将充装后CNG瓶组牵引用户供气站后,将现场空的CNG瓶组再牵引回加气站进行充装。避免了频繁的装卸,又节省了防爆叉车的投资。问题是可移动牵引的CNG瓶组拖车上路需要交通管理部门的审批,难度较大。
　　4 结论
　　作为城市天然气管网建设前的临时过渡气源,CNG瓶组供气站具有一定的优势。同时在设计CNG瓶组供气站时,应根据建设单位提供的用气量、供气站距加气站的距离、交通状况等因素,合理选择气源方案,以保证气源稳定、安全、可靠。
　　参考文献
　　[1] 曹晖,杨志明,杨骅,等.CNG减压站在城镇燃气供应的典型应用[J].煤气与热力,2009,29(5):53～56
　　[2] 郑海燕,付吉国,杨俊杰.压缩天然气技术在城镇供气的应用[J].煤气与热力,2003,23(2):92～94.