汽车加气站的设计与技术应用
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2013年7月（下）
[摘要]节能与新能源汽车发展战略对LNG 汽车及加气站的应用推广带来了新的契机。
分析LNG 物理和化学特性，讨论了中国LNG 汽车
和加气站的现状和发展优势，迫切汽车多元化的地区推广，国内天然气需求的基础上，结合国情，推动中国LNG 车辆大面积应用。
[关键词]建站方式的选择；LNG 加气站的工艺流程；LNG 汽车技术应用LNG 汽车加气站的设计与技术应用
何倩恩
（中山公用燃气有限公司，广东中山528400）
1建站方式的选择
首先LNG 汽车加气站（以下简称“加气站”）的实际情况的基础上建立站选址的设计，合适选择建站方式。
目前建站方式主要有2种：站房式、橇装式。
1.1站房式加气站
这个区域建站的方式，成本高，土地，设备和基础设施建设周期长，土建施工，设备安装费用的加油站。
在早期的LNG 应用程序的城镇，液化天然气汽车LNG 消费，循环寿命长收回成本，这建站合适的数量有一定量的LNG 车辆或政府的财政支持。
1.2橇装式加气站
这种建站方式，占地面积小，成本低的土地，绝大多数的集成一个或多个橇块上，建设周期短，土建施工，设备安装费用灌装站建站的总成本低和易于成本回收。
这种建站方式适合初期LNG 加气站。
2LNG 加气站的工艺流程
LNG 加气站的工艺分4个部分：卸车流程、调压流程、加气流程、卸压流程。
2.1卸车流程
转让集装箱或槽车LNG 的液化天然气加气站，有三种方法：卸载增压器卸载，再加上空气泵卸货，涡轮增压器和泵联合淹没卸载。
加气示范站3号的方式。
可选设备规格：卸载涡轮增压器的流量200立方米/小时的潜水泵流量40～200L ／min ，输入0.2～1.2MPa 工作压力卸载容器40立方米的标准时间，实际工作约1.8小时。
的方式的优点是缩短卸载时间，缺点是，泵的能量消耗，需要进行预冷却，还要注意的泵的气蚀，这个过程是相对复杂的。
笔者认为：卸载方式应该是首选的第一罐，减少到液体的方式。
这种方法的优点是一个简单的过程，不是一个权力。
缺点是问了一个很长的时间，卸载和装卸集装箱为40m 3的标准时间为2.5～3.0H 。
建议卸载涡轮增压器，增加的情况下，加油站站点许可证。
如选择300m 3/H 卸载增压器，则卸1台40m 3标准集装箱的时间约2小时。
2.2调压流程
汽车瓶液体上车必须的饱和液体，这样做是为了在汽车与燃气，升温升压前LNG 储罐趋于饱和液体之前，汽车加气。
升压方式也有3种：油箱压力调节器促进血液循环泵低的速度提升联合使用低转速泵周期调控，通过油箱增压的方式，通过提高。
第一个方法的工艺，设备简单，没有能源消耗，其缺点是要求较长时间的提升。
LNG 加气站储罐升压与LNG 气化站储罐增压有所不同，加压液化天然气LNG 气化站储罐可以得到所需的压力罐提升LNG 加气站，在一定的压力下液体的饱和只要需要，同时提升变暖。
因此，压力调节器的规格来调整所需要的时间为相同的压力下在相同的存储罐相当不同。
实际工作中测量：使用200m 3/h 时，压力调节器罐50m 3，以调节饱和液体的压力达到0.5MPa 的时所需要的时间为8～10小时，根据不同的外部环境的温度，这在车辆加气带来极大的不便。
储罐升压采用第3种方式较为合理，应该有备用的压力调节器，如果可能的话，还应该增加其规格。
因此，尽管增加能源消耗的成本，但是大大缩短了调压时间，从理论上计算为3.0～4.0H ，确保加气时间。
2.3加气流程
储罐中的饱和液体LNG 通过泵加压后由加气枪给汽车加气，增幅最高的气体压力高达1.6MPa 。
给车载瓶加气之前应首先给车载瓶卸压，
然后通过回气口回收车载瓶中余气。
目前，一部分排气处理。
建议在往后的加气站中，增加车载瓶到储罐气箱的回流管，同时设置计量装置，便于车载瓶中余气的回收和测量。
2.4卸压流程
给储罐增压过程中，储罐中的液体同时也在不断地蒸发，如果不及时的汽化气体从该部分消除，储罐压力将是越来越大。
当罐内压力大于设定值时，有关的阀打开，在罐中，释放的气体的压力降低，并确保罐安全。
目前，该部分气体进行放空处理，推荐以后加油站，通过该部分气体过调压后，再送到附近燃气管网。
3国内LNG 汽车技术应用
1）LNG 汽车主要由LNG 车辆发动机和燃料系统构成，包括燃料系统主要由LNG 气缸组件，气化和燃料填充系统构成。
LNG 气瓶组件，包括气瓶，安装在水平的设备和压力表等配件。
气瓶附件，包括填充的截止阀，排液截止阀，排液扼流阀，节气调节阀，主阀，辅助的安全阀，压力计，液位传感器和液位指示表。
化油器包括水浴汽化器和循环水管道和配件，气体供给到发动机是成液化天然气加热到0.5～0.8MPA 。
加油系统，包括快充接口和蒸汽回流的接口，再加上相应的连接LNG 加气液枪，回气枪。
2）国内LNG 发动机及汽车的技术已基本成熟，技术的研究和发展，近年来，如广西玉柴机器集团有限公司，上海柴油机股份有限公司，潍柴动力股份有限公司等国内著名的发动机制造商已成功开发生产出一系列LNG 发动机，以满足不同的需求，有巴士，重型货车领域的广泛使用。
4LNG 加气站效益分析
LNG 加气站的大小不同，成本差异，以一座日售气2.2×104m 3／d 的LNG 加气站为例，例如国产设备，总成本（不包括土地收购成本，传统的地质条件）约420×104，年耗电量约为3×104kW ·h ，工作人员不时与加油站合建。
每年的总营运成本约2081×104元，维持0.40形m 3的LNG 购买价格和零售价的价差，年利润（
税后）约154×104元，约2.7a 可收回投资（税后）。
5问题和建议
1）国内的规范滞后，目前LNG 汽车加气站执行《汽车用液化天然气（LNG ）供气系统标准》NFPA 57—1999标准有很大难度，需要做大量的协调。
2）两个LNG 加气站调试运行的时间还不长，所以有
了进一步的调试运行的测试数据可能会有所不同。
3）根据两个加气示范站的检测结果，国内LNG 加气机的质量有待提高，需要做进一步的研究和开发工作。
4）根据测试结果的两个加气示范站，LNG 汽车的600公里最适合在市区穿梭运行，其次适用于城市公交车和出租车运行。
5）在车载瓶的研发中，配备增压器，这简化了加油站的过程中，增加总的加气时间，在同等规模的增加加气。
6）建议尽快对液化天然气站的设计，施工，验收规范。
［参考文献］
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