LNG_CNG投资比较、设备、运行费用 (1).doc

摘要：摘要：天然气加气站有 LNG、CNG 和 L—CNG 三种模式，其工艺流程及所需设备 不同比较了 3 种加气站设备、造价、运行费用以及安全性LNG 加气站在造 价和安全性方面优于 CNG 加气站．而 L—CNG 加气站介于两者之间对于加气规 模为 10 000m3／d 的加气站，只有当 LNG 加气站的天然气进站价格比 CNG 知气 站高出约 O．151 元／m3 时，其年总运行费用才会高于 CNG 加气站建议在条 件允许的情况下，优先考虑建设 LNG 加气站 关键词：关键词： 液化天然气；压缩天然气；加气站； 经济性；安全 1、加气站设备和造价加气站设备和造价①LNG 加气站LNG 加气站是专门对 LNG 汽车加气的加气站，其工艺流程见文献[1]，主要设 备包括 LNG 储罐、自增压器、LNG 加气机等LNG 储罐是双层壁真空绝热容器，内容器由奥氏体不锈钢材料制成，外容器 为碳钢，中间绝热层为膨胀珍珠岩并抽真空这种储罐绝热性能好，蒸发损失 低，有不同型号及规格的定型产品加气站可以方便地增加储罐的数量以适应 生产和需求的增长自增压器是加气站内输送 LNG 的关键设备，主要作用是保 证 LNG 储罐内有足够的压力来给 LNG 加气机供应 LNG。

LNG 加气机是专门为 LNG 汽车制造的加气计量装置，可以直接计量、显示充人车辆中的 LNG 的数量其 主要优点是加气速度快，一般可在 3～5Min 内加气完毕LNG 加气站设备少，布置紧凑，占地面积小表 1 列出了 1×104 mS／d LNG 加气站的设备和造价②L—CNG 加气站L—CNG 加气站是将 LNG 在站内气化后使之成为 CNG，并对 CNG 汽车加气的 加气站这种加气站需要的主要设备有 LNG 储罐、LNG 泵、气化器、储气瓶组 和 CNG 加气机、压缩机新建的 L—CNG 站不使用压缩机；对由已建的 CNG 加气 站改装成的 L—CNG 站，设备中包括压缩机，主要是将原有 CNG 站的压缩机作为 LNG 泵不能工作时的备用手段本文主要对新建的 L—CNG 站进行分析其工艺 流程为：用高压 LNG 泵将 LNG 送入气化器气化后，通过顺序控制盘将其储存于 高压 CNG 储气瓶组内，当需要时通过 C1VG 加气机对 CNG 汽车进行计量加气其 中 LNG 储罐的作用与 LNG 加气站中 LNG 储罐的作用相同LNG 高压泵的主要作用是将 LNG 储罐内的 LNG 输送至高压气化器进行气化。

它可以保征足够的压力而不再用压缩机进行压缩高压气化器的作用是将 LNG 转化为 CNG它的主要形式有 3 种：开架式气化器、浸没式气化器和中间媒体 式气化器，其中最为常用的是开架式气化器顺序控制盘的主要作用是对经过高压气化器气化后流入储气瓶组和加气时 由储气瓶组流人加气机的气体进行分配，以使其效率达到最高根据经验可 以对加气站的高压储气装置采用编组的方法以提高加气效率具体方法是：将 储气瓶按 l：2：3 的容积比例分为高、中、低压 3 组，当高压气化器向储气瓶 组充气时，应按高、中、低压的顺序进行；当储气瓶 组向汽车加气时，则相反，应按低、中、高压的顺序进行这些工作都是通过 顺序控制盘来完成的由于 L—CNG 加气站比 LNG 加气站增加了高压 LNG 泵、气化器和储气瓶组等 设备，其占地面积有所增加对于规模为 1×104 m3／d 的加气站，其占地面积 在 1 000 m左右，相应的土建费用也有一定程度的增加，见表 l如果想在 L—CNG 加气站内对 LNG 用户供气，则只需要增加 1 台 LNG 加气机 和 1 套 LNG 管道即可，其增加的造价有限(不到 20×10s 元)因此在 LNG 和 CNG 用户均存在的情况下可以建立 LNG 和 L—CNG 联合加气站。

③CNG 加气站CNG 加气站主要由 6 个系统组成：天然气调压计量系统、天然气净化系统、 天然气压缩系统、天然气储存系统、cNG 加气系统、控制系统表 1 1 x 104M3／d 天然气加气站设备和造价 加气 站 类型项目单价数量合计／元储罐18 0×10 元 ／台236.0×10加气机12.0×lO 元 ／台224.0×10管道6.0×10 元／ 套l6.0×10土建50.0×10 其他20.0×10LNG 加气 站合计136.0×100储罐18.0×10 元 ／台236 0×10LNG 高压泵5.0×10 元／ 台210 0×10加气机6.5×10 元／ 台213.0×10高压气化器18.0 x10 元 ／台118.0×10顺序控制盘5 O×10 元／ 台15 O×10储气瓶组20 6×lO 元 ／组241.2×10土建70.0×10 其他28 O×10L-CNG 加气 站合计221.2 x100进气系统3.5×10 元／ 套13.5×10脱硫装置24.0×lO 元 ／台124 O×10压缩机40 0×10 元 ／台3120 O×100CNG 加气 站脱水装置14.0×10 元 ／台114.0×10储气系统20.6×10 元 ／套361 8×10顺序控制盘5 0×10 元／ 台15．O×10加气机6 5×10 元／ 台319.5 x10冷却水系统12 0×10 元 ／套112.0x 104高压管道11 5×10 元 ／套111.5×10土建130.0 x100 其他60.0×10 合计461.3×10其工艺流程见文献[1]，输送至加气站的天然气经过稳压计量后，进入净化处理装置进行净化处理，用压缩机加压，再经高压脱水后经顺序控制盘送入储气系统，最后由加气机对外计量加气。

脱硫装置用于对进站天然气进行脱硫净化处理，将硫含量降低到符合加气站所需的气质要求，然后送至压缩机压缩机是系统中的关键设备，它的造价直接影响工程的经济性，其性能好坏直接影响全站的运行经过预处理的低压原料气由压缩机分级压缩至 25 MPa，然后进入高压脱水装置脱水装置主要为干燥器，根据工艺流程的不同，可以将干燥器布置在压缩机前(低压脱水)和压缩机后(高压脱水)使用高压脱水所需的设备少，脱水剂量小，再生能耗低顺序控制盘的作用与 L—CNG 加气站中顺序控制盘的作用相同储气系统用于储存压力为 25 MPa 的天然气，以便在需要时向加气机供气CNG 加气站所需设备较多，占地面积也较大，规模为 1×104 m3／d的加气站占地面积达 2 000 m2 表 1 列出了其设备和造价在建站规模相同的情况下(均为 l×104 M3／d)，3 种加气站的造价差别很大LNG 加气站造价最低，仅为 CNG 加气站的 30％左右L—CNG 加气站的造价也仅为 CNG 加气站的 48％左右2、运行费用运行费用(1)LNG 加气站LNG 加气站的设备少，工艺流程简单，动力设备少且几乎没有高压管道，因而维修量很小加气规模为 1 x 104m3／d 的 LNG 加气站的年运行成本概算(原料气除外)见表 2。

表 2 1×104m3／d 天然气加气站年运行成本概算(原料气除外)气站类型项目单价数量合计 (元/台) 水3.3 元／t112t370电O．62 元 ／(kW·h1l 6×10 kW·h9 920维修1 5×10 管理“2 O×10 折旧10 8×100 工资及 福利1.4×10 元 ／(A·a、5 人7 0×10LNG 加气站合计22.3×100 水3 3 元／ml2 880t1.0×10电O 62 元 ／(kW·h、5.8×10 kW·h3.6×10维修4.0×10 管理3.0×10 折旧19.8 x104工资及福利1.4 x104 元 ／(A·a)7 人9.8×10L— CNG 加气站合计41.2×100 水3 3：fit3 690t1.2×10‘电O．62 元 ／(kW-h)7 2 x104 kW·h4.5×10维修8.5×10 管理6.0×10‘ 折旧38.0×10‘ 工资及 福利1.4×10元 ／(A·a、10 人14.0×10‘CNG 加气站合计72.2×100 注：加气站按年运行 330 d /年（2）L—CNG 加气站由于 L—CNG 加气站比 LNG 加气站增加了部分设备，从而使其工艺流程较为复 杂，增加了动力设备及高压管道，因而增加了管理和维修量，各方面的运行费 用也随之增加。

它的年运行成本概算(原料气除外)见表 23）CNG 加气站CNGCNG 加气站的设备加气站的设备最多，工艺流程最复杂，且动力设备多，高压管道转多， 从而使其管理和维护都比较困难，其运行成本将有很大增加其年运行成本概 算(原料气除外)见表 24）天然气进站价格对运行费用的影响由于原料气的费用一般要占到其运行总费用的 80％一 90％，故原料气的进 站价格将对加气站的年运行费用产生很大影响在同一地域，加气站对外供气 价格应该近似等同由于加气站所处地域及距不同气源的距离不同，不同类型 的加气站的天然气进站价格将有很大变化在其他费用变化不大的情况下，讨论天然气进站价格对加气站总的运行费用的影响将具有很大的现实意义，将为 加气站的投资投资建设提供很重要的依据对于加气规模为 1×104 m3／d 的 3 种不同加气站，除原料气外的年运行费 用有很大差异为了表明天然气进站价格对加气站的运行费用的影响，可将这 种差异转变为天然气价格上的差异可以计算出在不考虑原料气费用时，CNG 加气站的年运行费用比 LNG 加气站高出 49．9×104 元／a假若这两种加气站 总的年运行费用相同，则 LNG 加气站的原料气进站价格要比 CNG 加气站原料气 的进站价格高 0．151 元／m3。

就是说，在加气规模为 1×104 m3／d 的条件下， LNG 加气站的天然气进站价格不比 CNG 加气站的天然气进站价格高出 O．151 元 ／m3 时，它的年总运行费用就会低于 CNG 加气站同样可以求出 L—CNG 加气站的天然气进站价格不比 CNG 加气站天然气进站 价格高出 O．094 元／m3 时，它的年运行费用就会低于 CNG 加气站3 3 安全性安全性天然气是易燃易爆的物质因此加气站的安全性将是建站所必须考虑的重 要问题之一决定加气站安全性的主要因素有高压管道、动力设备、高压储气 设备和系统复杂程度几个方面为了保证加气站的安全运行，每一种加气站的 建设方案在其主要设备上都采取了严密的安全措施3 种加气站的不安全因素 及采用的主要安全措施比较见表 3表 3 3 种加气站的不安全因素及安全措施比较 加气站 类型LNG 加气站L-CNG 加气站CNG 加气站高压 管道无高压管道高压管道较少，有安全隐患高压管道多，安 全隐患较大动力设备 动力设备少动力设备较多动力设备繁多 高压 储气设备无高压储气 设备有高压储气设 备，有安全隐 患有高压储气设 备，有安全隐 患 系统 复杂程度系统流程简 单易操作。

系统流程较复 杂系统流程最复 杂，难操作安全措施LNG 储罐设 有 充满指示口、 液位计、安 全阀等安全 装置在主 要管道上都 装有防超压 的安全阀 在管 道的每个独LNG 储罐设有 充满指示口、 液 位计、安全阀 等 安全装置在 压缩机房上部 安装机械排风 系统，保证空 气 流通在管道在压缩机房 E 部安装机械排 风系统，保证空 气流通立段都装有 紧急切断阀的每个独立段 都装有紧急切 断阀及安全阀对 3 种天然气加气站都采用的安全措施还有；采用防爆电气设备，加气机必 须具有紧急切断、过流、切断、拉断等安全装置，设置安全放散系统 通过这些安全措施的实施，使得加气站的安全性有了较好的保障但是，必须 认识到天然气属于易燃易爆的危险性物质，生产操作必须严格按照规范进行， 以免发生意外4 4、结论、结论 (1)从占地面积、造价和安全性方面考虑，LNG 加气站优于 cNG 加气站，L— cNG 加气站介于二者之间2)当 LNG 加气站的。