LNG和L-CNG加气合建站中增设CNG子站的探讨

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。

6 结语

LNG和L-CNG加气合建站中增设CNG子站，采用双气源供气(CNG和 L-CNG)的建站方式，可使加气站经营因气源价格变动能及时做出选择，从而增强整个加气站运营效益，建议今后在相关规范修订时增加该站合建站的类型。