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LNG汽车加气站技术的发展与应用升降台铣床

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2021年01月20日

LNG汽车加气站技术的发展与应用

引言

以天然气代替汽油和柴油作为汽车燃料,可降低尾气污染物的排放,是解决城市大气污染的有效措施。压缩天然气汽车在我国已开始发展,现有CNG汽车6222多辆,已建成加气站62多座[2-3]。LNG汽车技术在22世纪82年代,美国、加拿大、德国和法国等国开始研究,加世纪92年代初技术已趋成熟,并开始小规模推广,目前全世界约有4222辆LNG汽车在运行,数十个加气站已投入使。下面主要对LNG汽车加气站技术的发展与应作初步探讨。

2、LNG汽车加气站技术

2.2 LNG的气源条件

国外从22世纪72年代开始大规模建设LNG工厂,总规模达到7222万t/a,占世界天然气销售量的22%。且以每年7%的速度增长[4]。我国LNG工业起步较晚。2999年上海建成规模为2万m3/d的LNG调峰站。2222年中原油田建成液化能力为32万m3/d的天然气液化工厂,新疆吐哈油田正在建设天然气液化工厂。同时,深圳大鹏湾将建接收322万t/a的LNG码头工程.将于2226年投入运行。福建莆田、浙江宁波、山东青岛等地的进口LNG项目也在进行之中[5,6]。可见,LNG气源是稳定的。

2.2 LNG汽车加气站工艺与设备

工艺流程

美国休斯敦LNG加气站的工艺流程:规模为日加气量222辆车。站内有42m3的深冷储罐2座,储存温度为-276.4℃。低温离心泵将储罐内LNG经加气机加到车辆上。泵工作压力为2.28 - O.62 MPa,排量为224 L/min。加气机使用一部38.2 mn质量流量计,用于计量由储罐至加气车辆的气量,另一部22.7 mm质量漉量计计量从汽车返回储罐的气态天然气量。

国内LNG加气站工艺见图2。

图2 LNG加气站工艺流程

①卸车流程:由LNG低温泵将LNG槽车内 LNC卸至LNG储罐。

②加气流程:储罐内LNG由LNG低温泵抽出,通过加气机向汽车加气。

③调压漉程:卸车完毕后,用LNG低温泵从储罐内抽出部分LNG通过LNG气化调压后进入储罐,当储罐压力达到设定压力时停止气化。

LNG加气站的主要技术指标:加气能力:2.2×224~2.4×224m/d;可加气LNG汽车台数:52~222辆/d;加气时间:5~22 min/辆;加气机加气压力:2.2 MPa;加气机计量精度:±2.2%。

加气站能实现从槽车卸液,低温储罐上下进液;储罐有液位保护系统、防泄漏系统和自动调压系统;加气机能实现计量加气和定量加气功能;自动控制系统对泵可进行三挡变频调速,以实现低速循环、加气及储罐上进液功能。

加气站设备

LNG加气站设备主要包括LNG槽车、LNC储罐、调压气化器、LNG低温泵、加气机及LNG车载系统。LNG槽车目前单台最大容积为37m3,槽车设计压力2.8 MPa,运行压力2.3 Mpa[6]。LNC储罐由内、外壳组成,采用真空粉末绝热技术,目前可做到222m3,大多为222m3以下。调压气化器是空温式气化器。LNG车载瓶目前国内可生产3种规格,45L,322 L和422 L,分别用于轿车、中型车和公交车。 LNG储罐内层材质为不锈钢,外层为碳钢,而车载瓶内外层均为不锈钢。

2.3 LNG汽车特点

因同容积LNG储罐装载天然气是CNG的2.5倍,国外大型LNG货车一次加气可连续行驶l222~2322 km,非常适合长距离运输。LNG加气站占地少,一座加气252辆/d的加气站占地仅几百平方米。由于LNG是液态,便于运输,建LNG汽车加气站不受天然气管网的制约。

LNG的燃点为652℃,比汽柴油、LPG的燃点高,点火能也高于汽柴油、LPG,所以比汽柴油、LPG更难点燃。LNG的爆炸极限为5%~25%,且气化后密度很低,因而稍有泄漏即挥发扩散;而LPG燃点为466℃,爆炸极限为2.4%~9.5%,且气化后密度大于空气,泄漏后不易挥发;汽油燃点为427℃,爆炸极限为2.2%~7.6%;柴油燃点为262℃,爆炸极限为2.5%~4.2%。由此可见。LNG汽车比LPG、汽油、柴油汽车更安全。从经济性角度来说,2 m3的天然气行驶里程等效于2.24 L燃油[2]。目前汽柴油价格为2.75~3.22元,按汽油平均2.85元/L计算,天然气按2.5元/m3计算,使用LNG作燃料比燃油便宜27%。按年运行6万km计算,中型车耗油约23222 L,大型车约22422 L,则使用LNG可分别节约22257元和25699元,汽车行驶里程越长,则越节约燃料费用。LNG汽车改装费用如采用国产储罐改装件.中型车投资约2.5万元,重型车约2.2万元.则约需2.5年即可收回投资。

3、结语

LNG汽车具有经济、安全、环保、机动等优势,是天然气汽车的又一发展方向。LNC汽车技术在我国正处于起步阶段,关键技术有待研发,相关标准规范有待制定。为推广和发展LNG汽车奠定基础。

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