CN103322410B - 无动力撬装液化天然气加注站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无动力撬装液化天然气加注站。包括液化天然气储罐、至少一个液化天然气加注瓶和至少一个液化天然气气化器；所述液化天然气加注瓶与液化天然气加注瓶出液管路相连通，所述液化天然气加注瓶出液管路上依次设有液化天然气加注瓶出液阀和液化天然气气化器；所述液化天然气气化器的气体出口与所述液化天然气加注瓶相连通；所述液化天然气加注瓶通过液化天然气加注瓶出气管路与所述液化天然气储罐相连通，所述液化天然气加注瓶通过液化天然气加注瓶进液管路与所述液化天然气储罐相连通。本发明具有以下有益效果：由于采用了较为合理的流程设计，从LNG槽车卸车到LNG汽车加注整个过程不需要任何动力设备，安全可靠；通过优化设计LNG槽罐容量与工作压力最大程度上减少或避免操作运行中液化天然气蒸发气的泄放。

Description

无动力撬装液化天然气加注站

技术领域

本发明涉及一种无动力撬装液化天然气加注站，该加注站以液化天然气为原料的，无需动力设备增压，独立完成充装及加注。

背景技术

随着目前石油能源供需矛盾的加剧和城市环保要求的提高，在城市公交、出租车上采用液化天然气(LNG，LiquefiedNatural Gas)作为燃料将越来越受到重视和推广。

目前的加气站主要是固定式加气站，但现有的LNG加气站占地面积大、设计复杂、需外置低温LNG泵(或压缩机)，采用质量流量计进行贸易计量，需要依托外在的电力供应，投资较大，建设周期长，不适用于远离城区缺乏电力供应的公路路段，制约了LNG加注业务以及LNG燃气汽车的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种无动力撬装液化天然气加注站，可以实现不需要动力设备增压自行完成液化天然气(LNG)充装和加注，控制系统电力依靠太阳能或风能，以减少或避免目前液化天然气加注站选址受限的问题。

本发明提供的一种无动力撬装液化天然气加注站，包括液化天然气储罐、至少一个液化天然气加注瓶和至少一个液化天然气气化器；

所述液化天然气加注瓶与液化天然气加注瓶出液管路相连通，所述液化天然气加注瓶出液管路上依次设有液化天然气加注瓶出液阀和所述液化天然气气化器；所述液化天然气气化器的气体出口与所述液化天然气加注瓶相连通；

所述液化天然气加注瓶通过液化天然气加注瓶出气管路与所述液化天然气储罐相连通，所述液化天然气加注瓶出气管路上近所述液化天然气加注瓶端设有液化天然气加注瓶出气阀，近所述液化天然气储罐端设有卸车增压气相关断阀；所述液化天然气加注瓶出气管路与管路a相连通，该连通处设于所述液化天然气加注瓶出气阀与所述卸车增压气相关断阀之间；

所述液化天然气加注瓶通过液化天然气加注瓶进液管路与所述液化天然气储罐相连通，所述液化天然气加注瓶进液管路上近所述液化天然气加注瓶端设有液化天然气加注瓶进液阀，近所述液化天然气储罐端设有液化天然气储罐液相关断阀；所述液化天然气加注瓶进液管路与管路b相连通，该连通处设于所述液化天然气加注瓶进液阀与所述液化天然气储罐液相关断阀之间；

所述液化天然气加注瓶通过液化天然气加注管路与液化天然气加气座相连通，该液化天然气加注管路上设有液化天然气加注瓶加注阀。

上述的无动力撬装液化天然气加注站中，所述液化天然气加注瓶可通过液化天然气加注瓶回气管路相连通，该液化天然气加注瓶回气管路上设有液化天然气加注瓶回气阀，当所述液化天然气加注瓶中的压力较高时，可打开所述液化天然气加注瓶回气阀，实现液化天然气加注瓶向所述液化天然气储罐泄压，液化天然气蒸发气从所述液化天然气加注瓶经过所述液化天然气加注瓶回气阀从底部进入所述液化天然气储罐中，其目的是通过所述液化天然气储罐中温度较低的LNG液化一部分进入的LNG蒸发气，减少LNG蒸发气的泄放。

上述的无动力撬装液化天然气加注站中，所述液化天然气储罐可与管路c相连通，所述管路c上设有液化天然气储罐放空阀和液化天然气气化器；如果所述天然气储罐充装过程中压力超过设计压力，则可以打开所述液化天然气储罐放空阀，低温天然气经过所述液化天然气气化器后排入大气，以保证安全运行。

上述的无动力撬装液化天然气加注站中，所述液化天然气加注管路上可设有气体流量计，用于对LNG进行计量。

上述的无动力撬装液化天然气加注站中，所述气体流量计可设于所述液化天然气加注瓶与所述液化天然气加注瓶加注阀之间，该设置的优点是：所述气体流量计中总是存留有LNG，一直处于预冷状态，加注时不需要对其事先进行预冷。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：由于采用了较为合理的流程设计，从LNG槽车卸车到LNG汽车加注整个过程不需要任何动力设备，安全可靠；通过优化设计LNG槽罐容量与工作压力最大程度上减少或避免操作运行中液化天然气蒸发气的泄放；该加注站能实现连续充装和加注，电力需求较小，占地面积小，安装快，安全可靠和所有阀门动作及流量计量可通过控制柜实现自动控制和记录等优点，极其适合在远离电力区域、公路路段液化天然气加注站的安装建设。

附图说明

图1为本发明的无动力橇装液化天然气加注站的结构示意图。

图中各部件如下：1LNG储罐、2LNG加注瓶、3LNG加注瓶气化器、4天然气放空气化器、5LNG槽车、6LNG加气座、7LNG储罐放空阀、8卸车增压气相关断阀、9卸车气相关断阀、10LNG储罐液相关断阀、11卸车液相关断阀、12LNG加注瓶出气阀、13LNG加注瓶进液阀、14LNG加注瓶加注阀、15LNG加注瓶出液阀、16LNG加注瓶回气阀、17LNG加注瓶出液管路、18LNG加注瓶出气管路、19LNG加注瓶进液管路、20管路a、21管路b、22LNG加注瓶加注管路、23LNG加注瓶回气管路、24管路c。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

本发明提供的无动力橇装液化天然气加注站包括LNG储罐1、LNG加注瓶2和LNG加注瓶气化器3；LNG储罐1通过管路c24与外界相连通，管路c24上依次设有LNG储罐放空阀7和天然气放空气化器4，如果LNG储罐1充装过程中压力超过设计压力，则可以打开LNG储罐放空阀7，低温天然气经过天然气放空气化器4后排入大气，以保证安全运行；LNG加注瓶2与LNG加注瓶出液管路17相连通，LNG加注瓶出液管路17上依次设有LNG加注瓶出液阀15和LNG加注瓶气化器3；LNG加注瓶气化器3的气体出口与LNG加注瓶2相连通；LNG加注瓶2通过LNG加注瓶出气管路18与LNG储罐1相连通，该LNG加注瓶出气管路18上近LNG加注瓶2端设有LNG加注瓶出气阀12，近LNG储罐1端设有卸车增压气相关断阀8；LNG加注瓶出气管路18与管路a20相连通，其连接点设于LNG加注瓶出气阀12和卸车增压气相关断阀8之间，管路a20上设有卸车气相关断阀9，使用该加注站时，管路a20另一开口端可与LNG槽车5相连通；LNG加注瓶2还通过LNG加注瓶进液管路19相连通，该LNG加注瓶进液管路19上近LNG加注瓶2端设有LNG加注瓶进液阀13，近LNG储罐1端设有LNG储罐液相关断阀10；LNG加注瓶进液管路19与管路b21相连通，其连接点设于LNG加注瓶进液阀13与LNG储罐液相关断阀10之间，使用该加注站时，管路b21另一开口端可与LNG槽车5相连通；LNG加注瓶2还通过LNG加注瓶回气管路23与LNG储罐1相连通，LNG加注瓶回气管路23上设有LNG加注瓶回气阀16，当LNG加注瓶2中的压力较高时，可打开LNG加注瓶回气阀16，实现LNG加注瓶2向LNG储罐1泄压；LNG加注瓶2通过LNG加注瓶加注管路22与LNG加气座6相连通，LNG加注瓶加注管路22上设有LNG加注瓶加注阀14，且LNG加注瓶加注阀14与LNG加注瓶2之间设有气体流量计(图中未示出)，用于对LNG进行计量，当使用该加注站时，LNG加气座6与LNG燃料汽车相连接即可。

上述无动力橇装液化天然气加注站中，LNG加注瓶的个数还可根据需要设置2个或多个；LNG储罐和LNG加注瓶的容量均可根据实际需要进行调控。

使用上述无动力橇装液化天然气加注站时，可按下述步骤进行：

1、槽车卸车过程

(1)首次卸车过程

假定所有阀门初始状态为关闭，当无动力橇装液化天然气加注站首次使用时，LNG储罐1以及LNG加注瓶2a内无液化天然气，并且压力低于LNG槽车5压力。打开卸车液相关断阀11和LNG加注瓶进液阀13，将一定量LNG充装入LNG加注瓶2中，如充装过程中LNG加注瓶2压力超过LNG槽车5压力而无法继续充装，则打开卸车气相关断阀9以及LNG加注瓶出气阀12，平衡两者间压力，由于LNG加注瓶2位置较低，LNG在重力作用下继续对LNG加注瓶2进行充装。

LNG加注瓶2充装结束后，关闭LNG加注瓶进液阀13，打开LNG储罐液相关断阀10，将LNG槽车5中的液化天然气卸装到LNG储罐1中，此过程中需要维持LNG槽车5压力高于LNG储罐1，气相压力差的维持依靠LNG加注瓶出气阀12、LNG加注瓶出液阀15、卸车气相关断阀9以及LNG加注瓶气化器3共同作用。当压力太低时，LNG加注瓶出气阀12、LNG加注瓶出液阀15以及卸车气相关断阀9打开，液化天然气从LNG加注瓶2经过LNG加注瓶气化器3时被气化成气体，返回至LNG加注瓶2中，进而经过卸车气相关断阀9进入LNG槽车5中，维持其具有较高压力。如果LNG储罐1充装过程中压力超过设计压力，则可以打开LNG储罐放空阀7，低温天然气经过天然气放空气化器4后排入大气，以保证安全运行。卸车完毕所有阀门关闭。

(2)正常卸车过程

正常卸车过程中，由于LNG加注瓶2中已存有LNG，无需先对LNG加注瓶2充装，所有阀门初始均处于关闭状态。打开卸车增压气相关断阀8、卸车气相关断阀9以及LNG加注瓶出气阀12，使LNG储罐1、LNG槽车5和LNG加注瓶2气相压力达到平衡，气压平衡以后关闭卸车增压气相关断阀8，保持卸车气相关断阀9打开。同时打开LNG加注瓶出液阀15、LNG加注瓶出气阀12，LNG经过LNG加注瓶气化器3气化后进入LNG槽车5，对LNG槽车5进行增压；达到目标压力后，打开LNG储罐液相关断阀10和卸车液相关断阀11，LNG在压力作用下从LNG槽车5进入LNG储罐1，直至卸车完成，关闭所有阀门。如在卸车过程中发现LNG储罐1压力过高，则需打开LNG储罐放空阀7进行LNG蒸发气的泄放。

2、LNG加注过程

(1)升压加注准备

上一次对LNG燃料汽车加注完成后，一般LNG加注瓶2的压力较高，需打开LNG加注瓶回气阀16，实现LNG加注瓶2向LNG储罐1泄压，液化天然气蒸发气从LNG加注瓶2经过LNG加注瓶回气阀16从底部进入LNG储罐1，其目的是通过LNG储罐1中温度较低的LNG液化一部分进入的LNG蒸发气，减少LNG蒸发气的泄放。泄压完成后关闭LNG加注瓶回气阀16，打开卸车增压气相关断阀8、LNG加注瓶出气阀12、LNG储罐液相关断阀10以及LNG加注瓶进液阀13，LNG在重力的作用下经过LNG储罐液相关断阀10与LNG加注瓶进液阀13进入LNG加注瓶2，直至充装结束关闭所有阀门。打LNG加注瓶出液阀15，LNG经过LNG加注瓶气化器3气化增压后返回LNG加注瓶2中，直至增压至目标压力，关闭所有阀门，等待LNG燃料汽车前来加注。

(2)常规加注

当需对LNG燃料车进行加注时，打开LNG加注瓶加注阀14，通过LNG加气座6对汽车进行加注，此过程中需依靠LNG加注瓶2与LNG燃料车储气钢瓶的压差完成LNG的加注。此时需打开LNG加注瓶出液阀15，液化天然气经过LNG加注瓶气化器3气化后返回LNG加注瓶中2，以此维持LNG加注瓶2与LNG燃料车储气钢瓶之间的压差。如果LNG燃料汽车储气钢瓶中的压力超过设计值，可考虑适当放空LNG燃料汽车储气钢瓶的燃料气，保证其安全。加注结束后，LNG加注瓶2中的剩余LNG较少，关闭LNG加注瓶加注阀14以及LNG加注瓶出液阀15，需将LNG储罐1中的LNG充入LNG加注瓶2中。打开LNG储罐液相关断阀10、LNG加注瓶进液阀13、卸车增压气相关断阀8、LNG加注瓶出气阀12，由于LNG加注瓶2的位置较低，LNG在重力作用下从LNG储罐1中进入LNG加注瓶2中，完成LNG加注瓶2的充装。如在LNG加注瓶2充装过程中需对LNG燃料汽车进行加注，其加注可通过设置另一个LNG加注瓶来完成，加注过程与LNG加注瓶2加注过程一致，两加注瓶可交替作业，实现LNG的连续加注。加注液化天然气量的计量依靠安装于LNG加注瓶加注阀14气体流量计实现，该气体流量计安装于LNG加注瓶加注阀14前的优势是流量计中总是存留有LNG，一直处于预冷状态，加注时不需要对其事先进行预冷。

(3)非常规加注

如果LNG储罐1中的压力随着加注次数增多而上升至较高水平，为了减少LNG储罐1中天然气的泄放量，则可以利用LNG储罐1中的压力进行LNG的加注，而不经过LNG加注瓶气化器3进行升压加注。此时加注过程如下：打开卸车增压气相关断阀8、LNG储罐液相关断阀10以及LNG加注瓶出气阀12，压力平衡后LNG在重力作用下充入LNG加注瓶2，液位至目标后，关闭LNG储罐液相关断阀10，保持卸车增压气相关断阀8和LNG加注瓶出气阀12处于打开状态，打开LNG加注瓶加注阀14，通过LNG加气座6对LNG燃料汽车进行加注。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种无动力撬装液化天然气加注站，其特征在于：所述加注站包括液化天然气储罐、至少一个液化天然气加注瓶和至少一个液化天然气气化器；

所述液化天然气储罐与管路c相连通，所述管路c上设有液化天然气储罐放空阀和第一液化天然气气化器；

所述液化天然气加注瓶与液化天然气加注瓶出液管路相连通，所述液化天然气加注瓶出液管路上依次设有液化天然气加注瓶出液阀和第二液化天然气气化器；所述第二液化天然气气化器的气体出口与所述液化天然气加注瓶相连通；

所述液化天然气加注瓶通过液化天然气加注瓶出气管路与所述液化天然气储罐相连通，所述液化天然气加注瓶出气管路上近所述液化天然气加注瓶端设有液化天然气加注瓶出气阀，近所述液化天然气储罐端设有卸车增压气相关断阀；所述液化天然气加注瓶出气管路与管路a相连通，所述液化天然气加注瓶出气管路与所述管路a的连通处设于所述液化天然气加注瓶出气阀与所述卸车增压气相关断阀之间；

所述液化天然气加注瓶通过液化天然气加注瓶进液管路与所述液化天然气储罐相连通，所述液化天然气加注瓶进液管路上近所述液化天然气加注瓶端设有液化天然气加注瓶进液阀，近所述液化天然气储罐端设有液化天然气储罐液相关断阀；所述液化天然气加注瓶进液管路与管路b相连通，所述液化天然气加注瓶进液管路与所述管路b的连通处设于所述液化天然气加注瓶进液阀与所述液化天然气储罐液相关断阀之间；

所述液化天然气加注瓶通过液化天然气加注管路与液化天然气加气座相连通，该液化天然气加注管路上设有液化天然气加注瓶加注阀；

所述液化天然气加注瓶通过液化天然气加注瓶回气管路与所述液化天然气储罐相连通，该液化天然气加注瓶回气管路上设有液化天然气加注瓶回气阀；

所述液化天然气加注管路上设有气体流量计。

2.根据权利要求1所述的加注站，其特征在于：所述气体流量计设于所述液化天然气加注瓶与所述液化天然气加注瓶加注阀之间。