[发明专利]一种LNG加气站加注系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及天然气领域，具体涉及一种LNG加气站加注系统及其方法。

背景技术

LNG(Liquefied Natural Gas)，即液化天然气的英文缩写。天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体，主要成分由甲烷组成。LNG在常压下为气态的天然气，冷却至-162℃，会使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储运空间，而且具有热值大、性能高等特点。

并且，LNG是一种清洁、高效的能源。天然气作为清洁能源越来越受到青睐，很多国家都将LNG列为首选燃料。

然而，LNG属于低温液体介质，温度一般在-140℃左右，易汽化。因此在进行LNG计量加注操作时须先进行系统“循环预冷”流程，后再进行充装流程。传统的加气站在加气的过程中，LNG储气容器到位后，将加气枪插至容器加注口上，操作员通过LNG加气机预置键盘发起加气指令，在电子计控器和站控系统的自动控制下，系统依次开启控制阀1、控制阀3，关闭控制阀2，开启LNG潜液泵。LNG介质依次由LNG储罐，经控制阀1、潜液泵、流量计、控制阀3，至LNG催罐，该过程即为“循环预冷”流程。经电子计控器采集流量计数据分析判断，流量计内为液态单相流时，开启控制阀2，关闭控制阀3，LNG由LNG储罐，经控制阀1、潜液泵、流量计、控制阀2，加气枪至LNG燃料车中的储气瓶中，该过程即为充装流程。而且每次LNG计量加注时都需要执行上述2个流程，其中“循环预冷”流程所耗时间与催罐LNG介质温度和系统工艺管道冷损相关，通常在30秒至十几分钟不等；其中“充装”流程所耗时间与充装量和充装瞬时流量相关，通常在10分钟以内。整个过程执行时间将达数分钟，需待系统预冷成功后才能够真正实现LNG充装至容器中。因此相对于加油站或者CNG加气机站，LNG加气站还不能够做到插枪后立即就能够将LNG充装至容器中，由此传统计量加注操作模式耗时较长。当加气站业务量大时或者加气高峰时段，将出现车辆排队现象，当等待时间过长，客户将离开选择到下个站加气，导致业务流失。为避免上述现象，传统做法是扩大站规模，增加加气机数量，以满足同时对多辆车进行加气，这将导致建站资金投入增大；或者采用当系统在待机情况下，即没有加气指令时，系统仍然进行“循环预冷”操作，以保持系统中工艺管道一直充满LNG介质液体，该方式令LNG介质长时间大量吸热而大量汽化，导致LNG液体的损耗较多，泵运转所耗电能增大，导致加气站运营成本增大。

因此，一种新型的用于LNG加气站的计量加注系统，缩短计量加注时间，从而有效减少车辆等待时间是迫切需要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是传统的加气站在计量加注过程中所消耗的时间较长，加气效率低，并且在使用过程中LNG液体损耗较多，目的在于提供一种LNG加气站加注系统及其方法，解决上述问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种LNG加气站加注系统及其方法，包括至少一台加气机，所述加气机包括依次连接的LNG储罐、控制阀1、LNG潜液泵、流量计、控制阀2、加气枪，还包括与流量计连接的电子计控器和控制阀3，所述电子计控器与控制阀2和车辆检测系统中的控制器连接，所述控制阀3与LNG储罐和电子计控器连接，所述电子计控器连接有站管理系统；还包括站控系统和车辆检测系统，所述站控系统分别与控制阀1、LNG潜液泵，所述车辆检测系统用于获得车辆在入口处以及加气泊车位处的车辆信号，并将获得的车辆信号与电子计控器上传的信号经控制器分析判断并向站控系统发出操作运行指令，所述站控系统通过逻辑电路输出控制电平。

进一步的，加气站通常采用低温潜液泵，为了保证该泵正常可靠工作，须在开启泵前对其进行充分预冷，即开启控制阀1，LNG经控制阀1由LNG储罐流入泵池，当LNG潜液泵被LNG液体完全侵满，才能够进行启泵操作，该泵预冷流程通常需要30秒至几分钟不等；