為了大力拓展LNG市場、積極推廣LNG應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展規(guī)劃，我們開始探索利用LNG氣源瓶組連接簡易撬裝氣化裝置組成小規(guī)模氣源供應(yīng)站，解決氣源供應(yīng)緊張地區(qū)臨時性補充用氣、管道未覆蓋地區(qū)燃氣供應(yīng)問題。該技術(shù)具有儲量大、運輸方便、供應(yīng)方式靈活、能耗低(除儀表等無用電設(shè)備)、清潔環(huán)保、投資少、建設(shè)周期短等特點。
本文結(jié)合近年來在LNG氣源瓶組應(yīng)用技術(shù)方面的基本情況，試就分布建設(shè)小型LNG氣源瓶組撬裝供應(yīng)站問題介紹其工藝原理并分析需要不斷改進的問題。
一、LNG瓶組撬裝站供氣工藝和設(shè)備
LNG瓶組撬裝供氣的工藝流程是：通過LNG移動加注車將LNG充裝到特制的真空絕熱瓶(以下簡稱：鋼瓶或杜瓦瓶，其工作壓力一般低于lMPa)，依靠瓶內(nèi)工作壓力將LNG壓出鋼瓶進入空溫式氣化器，吸收空氣的熱量將LNG氣化為接近常溫的氣體，再經(jīng)調(diào)壓、計量、加臭，供給終端用戶應(yīng)用。LNG瓶組供應(yīng)鏈包括充裝、運輸、使用(氣化供氣)三個環(huán)節(jié)在瓶組站，供氣流程為：LNG鋼瓶®空溫式氣化器®調(diào)壓計量®加臭(可選)®用戶
LNG瓶組撬裝供氣是系統(tǒng)構(gòu)件的組合，其中，最關(guān)鍵要注意的是以下幾個工藝環(huán)節(jié)：
1、LNG杜瓦瓶
LNG儲存在鋼瓶中：雙層(真空)結(jié)構(gòu)，內(nèi)膽用來儲存低溫液體，其外壁纏有多層絕熱材料，具有超強的隔熱性能，同時夾層(兩層容器之間的空間)被抽成高真空，共同形成良好的絕熱系統(tǒng)，靜態(tài)日蒸發(fā)率<2％，充滿LNG的杜瓦瓶靜置1天壓力升高不超過0.1MPa；瓶內(nèi)設(shè)置有專用超壓放散閥裝置，能夠自動控制瓶內(nèi)壓力在安全范圍。根據(jù)儲存量的大小，鋼瓶分為立、臥兩種：立式瓶(圖3)容積主要有175L、225L、275L、325L、375L，內(nèi)置增壓器和氣化器，可提供自增壓和約6Nm3／h的外輸能力；臥式瓶(圖4)容積一般為410L及以上，自帶增壓氣化器(位于瓶體外)，但不能提供LNG氣化外輸，必須外接氣化器才能實現(xiàn)外輸供氣。
2、充裝與運輸
LNG杜瓦瓶充裝有兩種方式：①無泵充裝；②帶泵加氣機充裝。
(1)無泵充裝
鋼瓶放置在磅秤上，利用金屬軟管分別將鋼瓶的進液口、氣相口與儲罐的液相、氣相管相連，先將鋼瓶壓力降至0.1MPa左右，對儲罐增壓至0.6MPa，利用壓差將LNG充裝進鋼瓶中，磅秤數(shù)值達到鋼瓶充裝重量后(480L鋼瓶最大充裝重量為183kg)，停止充裝。此種方式的缺點是：①充裝控制有滯后性；②對加注站建設(shè)要求高(地下式、半地下式儲罐的站點無法充裝)；③LNG為混合物，密度隨組分和溫度、壓力變化，無法全面的以重量判斷是否充裝滿。
(2)帶泵加氣機充裝
此種充裝方式，與LNG車載瓶的充裝類似。將充裝面板通過金屬軟管連接到鋼瓶上，直接通過泵、加氣機將LNG儲罐／LNG槽車中的LNG力H注到瓶中。LNG加注機通過瞬時流量、壓力自動判斷是否充裝滿，并自動停止充裝(也可定量充裝，隨時停止)。此種方式的優(yōu)點是：充裝快速、安全，480L鋼瓶，從連接軟管到充裝完、卸下管線，一般僅需7分鐘即可完成。因此，從實用技術(shù)看，帶泵加注機充裝具有更高的安全性、可靠性和充裝速度。
LNG鋼瓶屬壓力容器、內(nèi)裝低溫液體和可燃氣體，從技術(shù)安全角度看，需要專門的危化品車輛進行運輸。運輸中，必須對鋼瓶進行固定、防止顛簸發(fā)生撞擊；運輸車輛必須保持貨箱通風；危化品運輸車輛車速必須嚴格控制，此外，在長距離運輸時，應(yīng)定時停車檢查鋼瓶壓力。
3、氣化與供氣——LNG瓶組站
LNG瓶組供氣站站內(nèi)主要設(shè)備包括：LNG瓶組、空溫式氣化器、調(diào)壓器、加臭裝置和流量計等。
鋼瓶通過自增壓氣化器增壓至設(shè)定壓力，將LNG壓出鋼瓶，進入?yún)R流管，流進空溫式氣化器吸收空氣熱量氣化，經(jīng)調(diào)壓閥調(diào)壓、加臭、計量后通過常溫管道送至用戶。
使用過程中，為適應(yīng)用氣量的波動，將鋼瓶出液口閥門全開，通過調(diào)壓閥自動控制供氣流量。此外，為保障供氣的連續(xù)性，LNG瓶組站共設(shè)二組LNG杜瓦瓶，每組鋼瓶數(shù)相同，一組使用完后立即切換到另一組，同時將使用完的瓶組運至充裝站再充裝。杜瓦瓶上有液位傳感器，可通過液位顯示來判斷是否該切換至另一組。
LNG瓶組撬裝供應(yīng)站的設(shè)計、目前國家尚無規(guī)定的技術(shù)標準和規(guī)范，建設(shè)主要參照《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》的要求進行。LNG鋼瓶組與建、構(gòu)筑物的防火間距見表1。
LNG瓶組站還應(yīng)根據(jù)運瓶車的貨箱底板高度修建瓶組的放置平臺，以方便瓶組在運瓶車和平臺間搬運。
配置原則上，空溫式氣化器應(yīng)設(shè)2臺，1用1備，但瓶組站供氣主要市場為以臨時性補充供氣，連續(xù)運行時間一般低于5小時，一天使用2—3次，有足夠的間隔時間讓氣化器化冰、霜、復(fù)溫。因此，可考慮以最大小時供氣量的1.5倍選擇氣化器大小，以節(jié)約成本、減小占地面積，而不用選用2臺(1用1備)。
為保證連續(xù)性供氣，LNG瓶組站通常設(shè)置2組鋼瓶，l用1備，但鋼瓶價格昂貴，410L在3萬以上，480L在4萬左右。為提高回報率，應(yīng)保證供氣量：①選擇可接受以LNG瓶組站常年補充供氣的用戶；②LNG瓶組站全體撬裝化，可在不同用氣點定期轉(zhuǎn)運、安裝、供氣，減少閑置時間。
LNG瓶組站應(yīng)定期巡查，包括：氣化后溫度、氣化器結(jié)冰情況、瓶組壓力、是否有漏氣等，并根據(jù)液位顯示，及時切換鋼瓶組。
