车辆改装液化天然气(LNG)项目分析
一、液化天然气(LNG)引论:
面对全球性(de)能源危机、环境污染及气候危机,全球各国都将节能环保汽车发展作为战略选择,中国也加快了发展节能与新能源汽车(de)步伐.多年来(de)试验研究表明,综合环保、价格等各方面因素,天然气是公认(de)首选替代性燃料,并主要以压缩天然气(CNG)和液化天然气(LNG)两种形式应用于燃气汽车.
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液化天然气(LNG),是天然气在常压下冷却至-162o C时由气态变成液态,体积约为原气态天然气(de)1/625、标准CNG(de)40%,重量仅为同体积水(de)45%左右.鉴于天然气液化后其体积更小,即同体积燃料容器装载天然气量更大(常温常压天然气(de)625倍,CNG(de)倍),其在汽车应用方面比CNG更为广阔,不仅可用于短途运行,也可用于大型客车、货车(de)长途运营.目前,国内LNG汽车使用(de)储罐容量一般为500升左右,加满后折合液化天然气约196公斤,平均行驶里程400公里(满载重).同时,LNG储存采用(de)是常压低温方式,车载气瓶压力很小,耐高温,车辆运行安全方面比CNG汽车具有明显优势.目前,LNG公交车在北京、乌鲁木齐、长沙、贵阳等地已大量运行,LNG燃料在我省客运班线车辆也得到了大量推广.
与传统使用(de)燃油相比,LNG作为汽车燃料具有辛烷值高、抗爆性好、燃烧完全、发动机寿命长、运输成
本低、污染物排放少等优点;与CNG相比,具有储存效率高,一次装填续驶行程远,容器压力低、装填地点不受供气管网限制等优点,产业发展前景广阔.
二、液化天然气(LNG)优势分析:
(一)技术
LNG生产是将天然气经脱硫、脱水、脱重烃、脱酸性气体等一系列净化处理,采用深冷技术,将天然气冷却到-162℃,在常压下成为液态.LNG燃料基本都是纯质
烷烃,主要是甲烷和乙烷,其中甲烷含量进一步提高,达到96%以上.如此纯净(de)燃料,不仅给发动机提供了稳定(de)可控制(de)空燃比,使发动机(de)工作性能得到优化,发动机燃烧平衡,节省燃料消耗,而且与使用燃油车相比,颗粒物排放几乎为零,容易满足发动机废气排放要求.LNG汽车设有泄漏检测、冷量检测、气体检测及火焰检测等安全检测系统,燃料系统管线(de)各独立段都装有紧急切断阀,LNG 一旦泄漏,系统会采取自动保护措施.储罐设有防过量注入系统和防超压(超高和超低)系统.通过以上设计,确保了车用系统本身(de)安全性.
(二)安全
1、柴油燃点为260℃,爆炸极限%—%,比LNG更容易发生危险.
2、LNG(de)燃点为650℃,比柴油高一半还多.LNG(de)密度为左右,气化后(de)密度只有空气(de)一半左右,稍有泄露即挥发扩散.LNG爆炸极限%—15%、比汽油(de)1%—5%、柴油(de)%—%,更难达到爆炸条件;天然气对发动机动力没有任何影响,“油改气”后动力也不会下降,更不会影响车辆年检.
(三)环保
1、以煤炭和石油为主(de)传统能源消费,排放大量二氧化硫和二氧化碳等有害物质,已经给全球环境造成了巨大(de)危害.二氧化硫和由二氧化硫形成(de)酸雨对人类健康及动植物生存(de)巨大危害已众所周知,其对土壤、水质、森林等自然环境以及建筑物(de)危害影响也非常大;而二氧化碳则是温室气体(de)主要部分,可以说是导致全球气候变化(de)罪魁祸首.
2、LNG中几乎不含硫、粉尘和其他有害物质,燃烧时产生(de)二氧化碳少于其他石化燃料;据资料显示,使用天然气作为汽车燃料相比其它汽油等作为汽车燃料,可以减少一氧化碳排放90%,无二氧化碳、粉尘排放;天然气在液化前必须经过严格(de)预净化,因而LNG中(de)杂质远远低于LPG、CNG,汽车使用其作燃料尾气排放可基本达到零排放.国家为应对传统能源消费导致(de)环境污染,降低二氧化硫
和二氧化碳排放,启动了“清洁能源行动”计划和“节能减排”行动,促进清洁能源技术应用水平(de)提高和相应产业(de)发展,天然气清洁能源(de)开发利用成为重点之一.而且,LNG生产中经一系列净化处理后基
本都是纯质烷烃,燃烧更充分,污染排放进一步降低.
(四)经济
1、柴油价格较高,每到冬季加油比较困难,较不稳定.使用时产生积碳,更容易增加零件磨损,增加维修和保养成本.
2、LNG(de)价格比汽油、柴油低得多;LNG燃烧完全,不产生积碳,不稀释润滑油,能有效减轻零件磨损,较少维修和养护成本,从而延长汽车使用寿命.
3、根据实验可得出以下日常营运车辆燃料消耗对比分析:
客车燃料对比(数据由客运班线车辆实验得出)
如上表所示,公司班车改装为LNG燃料后,每辆车百公里可节省元钱,按照107辆班车每天行驶50公里计算,每车全年平均行驶300天计算,可节省费用万元.
货运重卡燃料对比(数据由载重60吨福田重卡实验得出)
如上表所示,公司货运车辆改装为LNG燃料后,每辆车百公里可节省元,至青岛港距离往返为840公里,按照270辆货车每天往返一次,全年按照300天计算,可节省费用万元;至日照港距离往返为720公里,按照80辆货车每天往返一次,全年按照两天一来回计算,可节省费用万元.厂区周边按照80辆计算,每天往返60公里计算,全年按照300天计算,可节省万元.
综上所述:总厂107辆班车、430辆货车,全年可节省费用约为万元左右.
三、车辆改装成本:
如上图改装成本所示:
改装柴油客车,需要更换发动机一台,400升气瓶一个,再加上仪表、线路、改装费等,改装成本为15万左右.
如果新购客车,配备LNG发动机,只需原有车辆基础之上,增加5-8万元(de)费用(根据发动机功率和配备气瓶(de)大小不等).
北汽重卡货车改装,日照港线路,更换发动机一台, 500升气瓶两个,再加上仪表、线路、改装费等,单车改装成本为20万元左右;青岛港线路,由于往返路途较远需要配备三个气罐,单车改装费用约为23万元;周边厂区货车只需配备500升气瓶一个,单车改装费用约为17万元左右.
如果新购重卡,配备LNG发动机,只需原有车辆基础之上,增加8-12万元(de)
费用(根据发动机功率和配备气瓶(de)大小不等).
四、结论
综上所述,液化天然气(LNG)与柴油相比,有着较为成熟(de)技术优势,较大(de)安全、环保和经济优势.总厂车辆改装成LNG燃料后,一年就可节省出车辆改装费用.按照改装后(de)车辆平均运行5年计算(具体时间要根据车辆改装前(de)运行时间确定),还可节省出2亿元(de)资金,节约、节能效果都很可观.
二〇一二年二月二十七日