我国天然气汽车以及天然气加气站的发展
随着汽车工业的不断发展和车辆保有量的增加,汽车尾气的排放对大气环境的污染也进一步加剧。随着天然气资源的开发利用,为改善汽油、柴油燃烧后对环境造成的污染,压缩天然气(CNG)汽车在世界上许多国家都得到了广泛的推广和应用。目前,我国天然气汽车主要分布在四川省及重庆市,西安、北京也有天然气、汽油双燃料汽车在运行。表1是世界上主要国家CNG汽车数量及加气站数。
一、低压气囊式天然气汽车。它是指天然气以低压方式充装于汽车顶部的气囊内,直接供给内燃机燃烧,该种充装方式目前已基本上淘汰了。
二、压缩天然气汽车。天然气压缩至20MPa于汽车用压缩天然气钢瓶中,经减压器后供给内燃机。目前的天然气汽车基本上指的都是压缩天然气汽车。
三、液化天然气汽车。将天然气液化气后,储存于高压保温钢瓶中。它储存燃料装置的体积比压缩天然气汽车的小,行驶里程长,但技术要求高,目前尚处于开发试验阶段。
据统计,目前各大城市汽车尾气排放是造成城市空气污染的主要原因,它占了空气污染源总量的60%以上,将汽车燃料由汽(柴)油改为天然气后,尾气污染会明显减少。与汽油相比,天然气汽车尾气中,CO减少97%,HC减少72%,NOX减少39%,CO2减少24%,SO2减少90%,汽车噪音亦可降低40%,可以说,天然气是汽车最佳的清洁燃料。
按汽油3元/kg,天然气1.5元/m3计,表2是二种汽车燃料的运行价格比。由表2可见,天然气汽车与汽油汽车相比较,可节省费用约0.26元/km。若将汽油车改装为双燃料汽车所需费用为6000-10000元/辆,正常运行情况下,一年时间即可收回改装费用。
天然气相对密度(空气为1)小,为0.58-0.62,泄漏后很快升空,易散失,不易着火;汽油蒸气较重,液态挥发有过程,且不易散失,易着火爆炸。天然气爆炸极限为4.7%-15%,比汽油(爆炸极限为1%-6%)高2.5-4.7倍,而且天然气自燃点(在空气中)为6500C,比汽油自燃点(510-5300C)高,故天然气比汽油泄漏着火的危险小。
另外,天然气汽车的钢瓶系高压容器,其材质及制造、检验试验在各国均有严格的规程控制,在我国即有《汽车用压缩天然气钢瓶标准》(GB17258--1998),其试验压力高于工作压力4倍,并安装有防爆设施,不会因汽车碰撞或翻覆造成失火或爆炸,而汽油汽车的油箱系非压力容器,着火后容易爆炸。
鉴于天然气加气站一时难以满足天然气汽车充气,可保留汽车的汽(柴)油供气系统,另增天然气供应系统,将天然气减压后直接供给内燃机,可通过转换装置选择天然气或燃油,这种汽车被称为双燃料汽车,目前世界上的天然气汽车大多数属于这一类。
引入加气站的天然气质量不得低于现行国家标准《天然气》(GB17820)的Ⅱ类气质指标,汽车用天然气质量应符合现行国家标准《车用压缩天然气》的规定。
天然气加气站由天然气引入站管道和脱硫、脱水、调压、计量、压缩、贮存、加气等主要生产工艺系统及循环冷却水、废润滑油回收、冷凝处理、供电、供水等辅助生产工艺系统组成,可分为贮存加压生产区和加气营业辅助区。贮存加压生产区内设天然气压缩机房(含天然气过滤、调压、计量、压缩脱水装置和储气瓶库、天然气压缩机冷却系统)。
来站天然气经过滤、调压计量后经缓冲稳压后进入压缩机,天然气压缩机将天然气压缩加压至25Mpa进入高压脱水装置除去剩余水分,脱水后经程序选择安排,进高压储气瓶组或高压储气管束,分不同压力储气,不同高压天然气又在程序售气下经天然气售气机向燃气汽车售气。当高压储气系统存气不足时,经程序天然气可经压缩机加压直接供给售气机,经计量向燃气汽车售气。
在我国,随着天然气输气管线的不断完善,以及“西气东输”工程的加快,将更有效地利用我国丰富的天然气资源并保护环境。为大力推广燃气汽车。许多城市已将汽车代用燃料列为推广试点项目,全国燃气汽车指导中心在全国开展了“空气净化工程——清洁汽车大行动”,首批有13个城市被列为示范城市。可以预计,未来我国大中城市的天然气汽车将得到迅速的普及。
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- 编辑:王虹
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