Development of a ~3He Gas Filling Station at the China Spallation Neutron Source

At the China Spallation Neutron Source(CSNS), we have developed a custom gas-filling station, a glassblowing workshop, and a spin-exchange optical pumping(SEOP) system for producing high-quality ^(3)He-based neutron spin filter(NSF) cells. The gas-filling station is capable of routinely filling ^(3)He cells made from GE180 glass of various dimensions, to be used as neutron polarizers and analyzers on beamlines at the CSNS. Performance tests on cells fabricated at our gas-filling station are conducted via neutron transmission and nuclear-magneticresonance measurements, revealing nominal filling pressures, and a saturated ~3He polarization in the region of 80%, with a lifetime of approximately 240 hours. These results demonstrate our ability to produce competitive NSF cells to meet the ever-increasing research needs of the polarized neutron research community.

基于大数据技术的LNG加注站智能选址方案设计

为实现“双碳”目标,国家大力推动交通清洁能源的使用,因此合理布局和建设LNG加注站就非常重要。基于交通车辆卫星定位数据的算法技术,运用机器学习模型和大数据架构等先进技术,实现对LNG加注站的智能识别,并对路段流量和LNG重卡加注行为进行智能统计分析,搭建站点价值分析模型,进行LNG加注站的规划布局和建站选址。根据对交通大数据的分析,确定了全国6000余个LNG加注站的位置分布和其中的高价值站点,借助地图进行标注并打造加注站数据系统,大幅度提高了LNG加注站选址的科学性及效率。

LNG与L-CNG加气站设备选型探讨

针对LNG/L-CNG加气站中设备选型与实际需求不匹配的问题,在确定拟建加气站日加气能力、建站位置、占地面积、加气时间集中与否、停运影响大小、LNG存储时间等基本条件的基础上,根据国家相关标准要求和行业经验,给出加气站主要设备的选型方法,包括LNG储罐、LNG泵撬、加液机、L-CNG泵撬、L-CNG气化撬、程序控制盘、储气系统、CNG加气机、卸车撬及控制系统等。提出的方法能够在满足加气站日加气量和高峰时段加气要求的基础上,节省投资和运维成本,提高加气站的运行效率及系统可靠性。

基于道化学法的LNG、L-CNG加气合建站安全评价研究

运用道化学法对某LNG、L-CNG加气合建站进行安全评价,得出了站内LNG储气区、CNG储气区、售气区3个单元安全补偿前后的火灾爆炸指数、暴露区域半径、面积、体积和危险等级。评价结果表明,LNG储气区是整个站内的最大风险,经安全补偿后伤害半径减少了18.08m,为站场安全管理提供了依据。但还需进一步完善各项安全补偿措施,将危险等级降到更低。

基于IAHP和模糊综合法的LNG、L-CNG加气合建站风险评价研究

建立了LNG、L-CNG加气合建站安全评价指标体系,运用改进层次分析法确定各指标权重,通过模糊运算求出评价总分以判定安全等级。以茂名某LNG、L-CNG加气合建站实际案例计算,验证了该方法的有效性。通过运算结果分析,设备和人员是LNG、L-CNG加气合建站安全管理的重点,并提出了针对性的解决措施。

移动式LNG取样技术研究及应用

LNG是重要的能源商品,在生产和贸易过程中均需要进行质量检测控制,我国LNG加气站等小型LNG产业发展迅猛,但是缺乏实用的取样技术。针对这个问题,研制了移动式LNG取样系统,并对移动式LNG取样系统进行了应用研究。结果表明:采用移动式LNG取样系统连续11次取样获得样品的组成分析结果一致性满足GB/T 13610—2020 《天然的组成分析气相色谱法》的要求,说明移动式LNG取样技术适用于LNG加气站,可采用该技术开展LNG加气站取样,进行质量检测控制。

LNG/L-CNG加气站的设计

介绍了LNG/L-CNG汽车加气站的主要工艺设备:LNG储罐、LNG潜液泵、卸车增压器、EAG加热器、LNG高压柱塞泵、高压气化器、CNG储气瓶、加气机和顺序控制盘等;同时还介绍了设计过程中以上工艺设备选用的计算方法以及管道设计应注意的问题,包括管路的应力补偿、管子及管件的选材、管道绝热结构及材料的选用等。

关于L-CNG、LNG加气站储罐BOG自动排放系统应用的研究

LNG储罐BOG自动排放系统应用非常普及,它选用自力式压力释放阀来实现储罐BOG自动排放。但在加气站的LNG储罐一般没有设计BOG自动排放系统,主要原因是采用这种自力式压力释放阀来实现BOG自动排放有一定的缺点,不便于准确、频繁地调整压力参数。本文研究利用PLC站控系统控制气动阀,对储罐BOG进行自动排放,以获得最佳的工艺参数,取得良好的效果,并在新建加气站中推广应用。

LNG和L-CNG加气合建站中增设CNG子站的探讨

根据加气站市场价格变动和现实需求,参考国家相关规范,分析探讨了LNG和L-CNG加气合建站中增设CNG子站的可行性,以应对LNG价格大幅波动对加气站经营带来的困境。

LNG加气站的火灾爆炸危险性及防火防爆设计

LNG加气站中一旦出现火灾爆炸的情况,不仅危害性大,且处理难度较大,所以应根据加气站实际情况,进行合理的防火防爆设计,以降低LNG加气站发生火灾爆炸的几率,从而保障LNG加气站持续处于安全、稳定的运行状态。文章主要针对LNG加气站的火灾爆炸危险性及防火防爆设计策略进行分析。

LNG加气站泄漏风险分析及探测器覆盖率优化

随着我国能源正在朝着绿色和可持续的方向发展,液化天然气(LNG)被广泛认为是一种主要的化石能源替代燃料。半地下式LNG加气站作为LNG加气站的一种结构形式,风险评估目前缺乏针对性的研究。以半地下式LNG加气站为研究对象,对其进行了可能的泄漏风险评估并建立了数学模型,通过计算流体力学模拟软件(CFD)对可能的泄漏场景进行了模拟,对可燃气体探测器的布置以及覆盖率做出了优化,保证了半地下式LNG加气站的安全平稳运行。

高耗点LNG加注站BOG产生原因及降低措施分析

相比传统汽车燃料,液化天然气(LNG)因燃烧过程中产生的污染物少,释放的热量大,被视为高效、清洁能源被广泛应用。由于LNG具有深冷低温、极易气化的特点,导致部分加注站蒸发气(BOG)大量放散,难逃“高耗点站”的现状,既造成能源损耗,同时存在一定潜在危险性,此外BOG中主要成分甲烷是一种温室效应很强的气体,导致加注站碳排放量显著增加。针对当前这类问题,本文重点从进、销、存作业环节剖析了BOG形成的来源,同时从气源、设备工艺、日常运行管理等方面提出了5项有效措施,可在很大程度上降低损耗率,减少碳排放量,能够有效提高社会、经济和环保效益。

LNG加气站供销差产生原因分析与管控

目的供销差一直是LNG加气站管控的难点,降低LNG加气站供销差,特别是低效LNG加气站的供销差,对于成本控制具有重要意义。方法根据场站实际生产运营情况,从上游计量、销售计量、贸易采购、卸车工艺和储存等方面,全面分析LNG加气站供销差产生的具体原因。对影响加气站供销差较大的一些因素如气源采购、工艺管道设计、绝热保冷施工、潜液泵安装、储罐放散控制和建站方式等针对性地采取管控措施。结果通过工艺改造后的实践数据测定、生产运行的精细化管理,有效降低了LNG加气站的供销差。结论LNG加气站在初始设计和实际运营管理阶段,应根据LNG物性特点,确定场站建设标准和加强管控以降低供销差,从而提高LNG加气站利润。

卧式虹吸深冷液体贮罐在LNG/L-CNG加气站中的应用

介绍了卧式虹吸深冷液体贮罐的结构特点,列出了虹吸深冷液体贮罐应用在LNG/L-CNG上的优点,设计及安装注意事项,并给出具体说明。实际运行表明,使用卧式虹吸深冷液体贮罐的LNG/L-CNG加气站加气效率明显提高,土建成本显著降低、BOG排放量大大降低。

船舶LNG加注站风险评估体系的研究

为评估船舶LNG加注站的整体风险,根据人员、设备设施、环境、管理4个方面的重要性,采用博弈论组合赋权云模型法构建船舶LNG加注站的风险评估模型,并进行实例验证。结果表明:该模型可以得出人员、设备设施、环境、管理4个方面的风险等级及船舶LNG加注站的整体风险等级,这对船舶LNG加注站的风险评估具有重要意义。

中国LNG汽车及加气站技术应用分析及推广建议

节能与新能源汽车发展战略对LNG汽车及加气站的应用推广带来了新的契机。为此,分析了LNG理化特性,探讨了中国LNG汽车及加气站的现状和发展优势,基于国内天然气汽车多元化区域性推广的迫切需求,结合国情提出了促进中国LNG汽车大面积应用推广建议:①加快LNG配套基础设施建设;②大力发展L-CNG加气站;③加快制定LNG相关技术标准;④加强LNG汽车产业引导和政策扶持;⑤建立协调联动的LNG汽车应用推广体系;⑥遵循由点到线,有线到面,逐步推广的发展思路;⑦及早建立天然气汽车运行管理信息平台;⑧建立燃气汽车专项维修基金。

L-CNG加气站技术浅析

近年才兴起的液化-压缩天然气加气站(即L-CNG加气站)以LNG为气源,经高压液体泵加压后气化向CNG汽车加气,也可同时用低压液体泵向LNG汽车加气。为此,介绍了L-CNG加气站的特点和工艺流程,分析了其相对于传统压缩天然气加气站的优点:可同时为压缩天然气汽车和液化天然气汽车加注燃料,有巨大的应用前景和可观的经济、社会效益。给出了典型的L-CNG加气站的工艺流程及设备布置方案,着重对L-CNG加气站的LNG低温储存和装卸系统,以及低温低压充注系统和高压气化系统,包括LNG槽车、LNG低温泵、LNG气化器等进行了说明,并介绍了相关技术要求。最后提出L-CNG加气站是目前CNG加气站向LNG加气站过渡的看法。

LNG汽车加气站控制系统设计

液化天然气(LNG)属于超低温液体,由于其低温、易气化的特性,对其流体实现无泄漏自动控制具有极大挑战性。为了能够将LNG高效、安全、可靠地加注到LNG汽车上,设计了一套LNG汽车加气站控制系统。介绍了LNG汽车加气站的系统构成及工作原理,着重对LNG汽车加气站的站控系统和授气系统进行了说明,详细剖析了LNG汽车加气站授气系统的工作流程及控制逻辑。实际运行表明,该系统自动化程度高,计量准确,具备自动保护功能,能够安全可靠地为LNG汽车充装液化天然气。

LNG加气站用小型撬装式BOG再液化装置的研制开发

针对陆上LNG加气站和LNG运输槽车的BOG放散所造成的燃料损失和环境污染等问题,以大功率脉管制冷机为冷源研发了一套小型撬装式BOG再液化装置。在LNG加气站对该小型撬装式BOG再液化装置进行了试运行实验,装置具有较好的稳定性、可靠性和安全性。实验结果表明:装置的净制冷功率至少达到550 W@120K,BOG的液化能力达到106kg·d-1。

防护堤高度对LNG扩散行为影响研究

防护堤是LNG储罐区重要的安全措施之一,防护堤高度对于LNG的扩散行为具有显著影响。采用计算流体动力学(CFD)研究半地下LNG储罐区不同防护堤高度下的LNG液池和LNG蒸气云扩散行为,对比分析储罐区底面积和防护堤高度对LNG蒸气扩散距离和扩散速度影响。结果表明防护堤高度的增加可有效减小LNG蒸气云的0.5倍燃烧下限(LFL)扩散距离。因此,对于同一种半地下LNG储罐区,在液池充分扩展前,可燃气云最大扩散距离与储罐区底面积成正比,防护堤高度的增加可减小LNG可燃气云的扩散距离。研究结果可指导LNG加气站半地下LNG储罐区防护堤的设置。