[发明专利]一种压差式液化天然气加气站加注系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及液化天然气的加气设施，具体涉及一种压差式液化天然气加气站加注系统及其方法。

背景技术

液化天然气加气站是为燃气汽车的储气瓶加注液化天然气燃料的专门场所。加气站目前采用的加气设备主要包括卸车系统、低温潜液泵撬系统、储罐系统、加气系统以及包括站控系统、站管理系统及IC卡管理系统在内的调控系统。其整个工艺流程如图1所示，卸车流程分为泵送方式的“槽车内LNG液体→卸车系统→低温潜液泵撬系统(启动泵)→储罐系统”或者压差方式的“槽车内LNG液体→卸车系统→低温潜液泵撬系统(不启动泵，利用槽车与储罐压力差)→储罐系统”两种形式。

上述加注设备由于低温潜液泵其入口压力有一定的限制要求(一般要求泵的入口压力不得超过0.6MPa，否则会对泵的寿命产生较严重的影响，且泵后压力将会超标)，一旦加气站内低温储罐中的LNG液体温度升高至-132℃以上，其对应的饱和蒸气压将增加到0.6MPa以上，低温储罐内过高的压力将作为过度产生的BOG被排放到大气中或者排放到气态天然气管网中，不仅影响经济效益，而且未经燃烧的甲烷排放到大气中也对环境产生不利的影响。此外目前的加注设备还存在以下缺陷：

BOG(Boil Off Gas)闪蒸汽产生量比较大，尤其对于刚投入营业的站点，由于加气汽车较少，所以需要储罐存储LNG(Liquefied Natural Gas)液化天然气的时间相应要求比较长，容易生成较多BOG，除了经济损失，而且LNG温度到一定程度从安全角度出发就不能再使用，需要处理BOG；

设备中的低温潜液泵撬系统的关键部件：低温潜液泵一般采用进口产品，无论是初期的投入成本还是包括配件和维修的维护成本均十分可观；而且目前的加气站运行在每次给天然气动力汽车加注前，都需要提前运转低温潜液泵循环输送LNG，对整个系统进行预冷，必须把现场管道的系统内的高温液体全部置换以后才能进行加注，加大了BOG的产生量，运行费用较高。

为使目前的加气站更适合于对燃气汽车的LNG的储气瓶进行加注，加注设备及其加注原理都亟待改善。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种压差式液化天然气加气站加注系统及其方法，旨在省去泵撬系统的前提下，通过储罐系统和待加气的燃气车辆之间的压力差完成加气。

本发明采用的技术方案具体为：一种压差式液化天然气加气站加注系统，包括储罐系统、卸车系统、加气系统和阀门组件，所述卸车系统设于所述储罐系统和加气站的槽车之间；所述加气系统设于所述储罐系统和待加气的燃气车辆之间；所述卸车系统内设有阀门组件，所述卸车系统和所述储罐系统通过阀门组件相连接，所述储罐系统内设有阀门组件，所述储罐系统与所述加气系统通过阀门组件相连接。

在上述压差式液化天然气加气站加注系统中，所述阀门组件包括卸车汽化器前后两侧的阀门、槽车和卸车系统之间的气动阀门和单向阀、上进液管气动阀门、下进液管气动阀门、出液管气动阀门、回气管气动阀门以及增压汽化器前后两侧的气动阀门，其中：

所述槽车上设有卸液口、气相口和增压口，所述气相口和所述增压口之间设有卸车汽化器，所述卸车汽化器两侧分别设有第一阀门和第二阀门，所述卸液口依次经气动阀门、单向阀与所述卸车系统的外部接口相连接；

所述卸车系统通过储罐进液管路与所述储罐系统相连接，所述储罐进液管路包括进液总管路，所述进液总管路上设有并联的上进液管路和下进液管路，所述上进液管路上设有上进液管气动阀门，所述下进液管路上设有下进液管气动阀门；

所述储罐系统的配套管路上设有增压汽化器，所述增压汽化器的两侧分别设有第一气动阀门和第二气动阀门，所述第二气动阀门设于进液总管路，所述第一气动阀门设于上进液管路；

所述储罐系统通过出液管路和回气管路与所述加气系统相连接，所述出液管路上设有出液管气动阀门，所述回气管路上设有回气管气动阀门。

在上述压差式液化天然气加气站加注系统中，所述储罐系统包括储罐A，所述第二气动阀门设于储罐A的进液总管路，所述第一气动阀门设于储罐A的上进液管路。

在上述压差式液化天然气加气站加注系统中，所述储罐系统还包括储罐B，所述储罐A和储罐B之间设有增压汽化器，所述增压汽化器的前后两侧对应于所述储罐A和所述储罐B分别设有两套气动阀门组，第一套气动阀门组包括第一气动阀门和第二气动阀门，所述第二气动阀门设于储罐A的进液总管路，所述第一气动阀门设于储罐A的上进液管路；第二套气动阀门组包括第三气动阀门和第四气动阀门，所述第四气动阀门设于储罐B的进液总管路，所述第三气动阀门设于储罐B的上进液管路。