加气站培训手册Word格式文档下载.docx

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2.1中国为什么要发展天然气汽车 

⑴天然气作为汽车燃料可显著减小大气污染,改进环境

在所有的清洁燃料中,天然气以其应用技术成熟、安全可靠、经济可行,而被世界许多国家和专家视为当前最适宜的汽车替代燃料。

汽车使用天然气作为动力燃料,与汽油相比,其尾气排放中不含铅和基本不含硫化物,一氧化碳减少97%,碳氢化合物减少72%,氮氧化物减少30%,二氧化硫减少90%,苯、铅粉尘减少100%,噪音降低40%。

因此,推广使用天然气燃料,对减少大气污染、改进环境将会起到积极的推动作用。

⑵ 

天然气汽车产业对国家能源结构的调整起到巨大的支持作用

发展天然气汽车产业既是保护环境的需要,也是调整中国能源结构、缓解石油成品不足的重要战略措施。

今后中国石油产量虽会增长,可是远远满足不了国民经济的需求。

然而中国在天然气的勘探和开采方面却取得了引人注目的进展。

陆上现已基本形成四川、陕甘宁、青海和新疆四个大气田。

以陕甘宁气田为例,已探明储量达2300亿立方米,还有5000亿立方米以上的储量有待勘探查明。

这些都为天然气汽车的发展提供了充分的资源保证。

因此大力推广和使用天然气汽车将对中国未来的燃料结构产生重大影响。

⑶汽车使用天然气作为燃料可显著提高经济效益 

①节约大量燃油:

一辆中型车如果改烧天然气,一年能够节约汽油8-10吨,如果有10万辆汽车改用天然气做燃料,一年就可节约汽油80-100万吨。

②节省燃料费用:

天然气作为汽车燃料,每立方米天然气约相当于1.1升汽油,而1立方米天然气的价格只有一升汽油的1/3-2/3。

3低维修费用:

使用天然气可延长发动机各部件的寿命,减少维修保养次数,年平均降低维修成本50%以上。

2.2天然气汽车燃料

⑴CNG（压缩天然气） 

甲烷的临界温度（TC）为－82.5℃,因而在高于－82.5℃的温度条件下,无论加多大的压力,甲烷都不会液化。

为了在大气温度条件下多储气或减少储气容器的尺寸,只能进行压缩,这就是压缩天然气,即CNG。

当前,国际上通行的车用储气瓶的压力都是20Mpa。

（2）LNG（液化天然气） 

LNG是液体甲烷。

由于甲烷临界温度为－82.5℃（常压下的沸点为-161.5℃）,其储存和分散系统也就处于低温条件下,容器和管路只能用不锈钢、铜、或铝合金等低温材料制作。

呈液态的天然气储存在专用的容器中作为燃料,其密度是标准状态下天然气密度的625倍,绝热容器的承压为0.05～0.5Mpa。

LNG的分子量和H/C均与CNG相同,只是LNG经过深冷前的预处理,几乎除尽了天然气中的全部杂质,使LNG成为天然气汽车燃料中质量最好的燃料。

为了便于学员们掌握天然气的的性质,我们将以上两种燃料与汽油和柴油的性质作了比较,请详见表1。

表1:

车用燃料的性能比较

参数/燃料

LNG

CNG

汽油

柴油

状态

液态

气态

储存压力（Mpa）

0-1.1

20-25

储存温度（0C）

-280

常温

密度（kg/L）

0.42-0.46

0.16-0.2

0.72-0.75

0.85

热值（MJ/L）

22.9-23.

8.5-10.8

32.6-34.8

35.7-37.6

爆炸极限（%）

5—15

1.0—7.6

0.5—4.1

着火点（0C）

650

427

260

点火能（KJ）

0.29

0.24

2.3汽车用天然气的质量要求 

为了保证天然气压缩系统的生产安全,提高汽车发动机中天然气的燃烧性能,必须对天然气进行净化,尽可能的除去其中的有害杂质,因此各国都对汽车用天然气的质量提出了严格要求。

根据中国行业标准SY/T7546-1996<

汽车用天然气>

可知 

①化氢含量:

≤20mg/m3

②硫含量:

≤270 

mg/m3

③氧化碳含量:

≤3% 

④水含量:

用露点表示,必须低于最高操作压力下最低环境温度5℃。

2.4天然气汽车及其分类 

①广义的天然气汽车,包括分别以CNG、LPG、LNG为燃料的汽车;

②两用燃料汽车,是指既可烧气油也可烧天然气的汽车,也就是说,这种汽车有两个燃料供给系统,有天然气的时候用天然气作燃料,没有天然气时仍可烧汽油;

③双燃料汽车,是指两种燃料同时燃烧的汽车。

当前特指柴油车改为天然气汽车时,发动机工作时必须用柴油引燃天然气,即先将柴油压缩到点火温度时,再喷入天然气燃烧做工,其中柴油大约占燃料的15～20%;

④单燃料天然气汽车,即该汽车只有一套燃料系统,其发动机只能用天然气或LPG作燃料,不能再烧汽油或柴油。

2. 

5天然气汽车的燃料供给系统 

为了便于从事加气站工作的学员对天然气汽车有所了解,图1展示了一台典型的天然气/汽油两用燃料汽车的燃料供给系统。

从图中能够清楚地看出,它的两套燃料供给系统是完全独立的。

一条是燃烧天然气,另一条是燃烧汽油,互不干扰。

图1 

天然气/汽油两用燃料汽车系统结构示意图 

2.6 

CNG汽车和汽油车的比较优势 

（1）降低空气污染,使有害气体大幅度减少

CO排放量是汽油的1/5,HC排放量是汽油的1/5,而且无铅排放,没有苯和芳香烃等致癌物质,改进了司乘人员的工作环境。

经权威机构测试,新车改装CO降低了63～72%,HC降低了14～18%,NO降低了23%;

旧车改装,CO降低了98%,NO降低了25%,在汽车满负荷情况下,效果更明显。

（2）然气净化处理标准高,预防了汽车许多故障

净化处理主要进行”三脱”,即脱去天然气中的水分,使水分含量≤15～8mg/m3,以防止CNG在减压膨胀降温过程中,使供气系统造成冰堵;

脱去天然气中的重烃,使乙烷及重烃含量达到≤3%,以防止发动机点火燃烧不正常;

脱去天然气中的硫化氢等酸性气体,使其分压≤0.35Mpa（或≤20mg/m3）,以防止对设备管线的腐蚀,同时要求CNG中的甲烷含量达到90%以上,以利于提高汽车燃烧效率。

（3）然气汽车比汽油车更安全

与汽油相比,压缩天然气本身就是比较安全的燃料,这表现在:

①燃点高,天然气燃点在650℃以上,比汽油燃点427℃高出223℃,因此与汽油相比不易点燃。

②密度低,与空气的相对密度为0.58～0.62,泄漏气体很快在空气中散发,很难形成遇火燃烧的浓度。

③爆炸极限范围宽,仅为5～15%,在自然环境中形成这一条件十分困难,比汽油的爆炸极限1～6%高出1.7～5倍,即在同样条件下天然气比汽油更不易爆炸。

④释放过程是一个强吸热过程,当压缩天然气从容器或管路中泄漏时,泄孔周围会迅速形成一个低温区,甚至结冰,使天然气燃烧困难。

⑤天然气在压缩、储存、输送、减压、燃烧时都在严格密闭的状况下进行,所有关键零件的生产、安装、调试等都严格地遵守国家颁布的技术标准。

（4）然气辛烷值高、抗爆性能好、使发动机热效率高、噪音小

减小了机件的冲击力和磨损速度,延长了汽车和引擎的工作寿命。

由于天然气易于和空气混合,因而发动机容易启动,夏天油路系统不易产生气阻,高温行驶不易发生油路故障。

因此CNG是一种优质汽车燃料。

（5）天然气成本低

既可降低燃油成本,又可调整能源结构,缓解燃油供需矛盾。

3.天然气加气站 

3.1天然气加气站的分类 

①按加气规模可分为常规加气站和母、子加气站 

;

②按营业场所是否固定可分为固定式加气站和移动式加气站;

③按天然气的来源可分为加气母站和子站;

④按燃料类别可分为CNG（压缩天然气）、LNG（液化天然气）以及L-CNG（液化-压缩天然气）加气站 

⑤供气对象可分为汽车加气站和居民小区加气站 

⑥按设备的集成度可分为分散布局式（厂房式）和橇装式加气站 

。

3.2天然气加气站的主要供气对象 

①汽车加气站,主要为CNG或LNG汽车供气,其中包括常规加气站和加气子站;

②汽车加气母站,主要为子站拖车加气;

③民小区加气站,主要经过拖车为小区供气输配站供气;

④工业用加气站,主要经过拖车为没有输气管道的工业企业供气。

当然也可能将各种供气对象合二而一,提高供气规模和经济效益。

4.橇装式CNG加气站 

所谓橇装式结构,是指将加气站主要设备,如净化、压缩、冷却、控制、储气等都尽可能的集成在一个称为橇装的底座上,形成一个可闭环控制的整体设备,可在工厂内完成全部制造调试工作,便于运输和露天安装,大大减少了现场安装调试工作量,只要通上电,接通气路就可工作。

进口加气站基本都是这种结构形式。

4.1.加气站的主要技术指标 

现以橇装式常规加气站为例,简单介绍一下加气站的主要技术指标:

进气压力（Mpa）:

0.15～0.3;

0.4～0.6;

0.6～1.0

排 

气 

量（Nm3/Hr）:

455～749;

710～1020;

505～794

供 

量（Nm3/日）:

10,000左右 

加气车辆数:

小轿车 

400～500辆 

公交车 

150～250辆 

结构形式:

单机组橇装 

用 

电 

量:

380V/220V 

50Hz 

250KVA

储 

500～3000Nm3 

售气机流量:

1500Nm3 

/ 

小时 

枪

计量准确度:

±

0.5%, 

4.2加气站的系统组成和工作原理 

⑴ 

CNG常规加气站 

一般由六个子系统组成:

①调压计量系统;

②天然气净化干燥系统;

③天然气压缩系统 

④压缩天然气的储存系统;

⑤压缩站的控制系统;

⑥压缩天然气的售气系统;

这六个子系统,对于不同地区,不同环境条件的用户来说,其设备配置可能大不一样,有少,有多,有简单,也有比较复杂的,但作为一个完整的加气站却是缺一不可的。

母、子加气站的系统组成 

母站和常规站的系统组成基本一样。

只是其供气量大得多（压缩机排气量和站用储气瓶的储气量都比较大）,售气系统除了售气机以外还需配置1～2台大流量加气柱,为子站拖车加气。

子站和常规站相比,由于没有管网输气,因此就不需要调压计量系统和净化干燥系统,但须另外配置1～2台子站拖车,以便从母站拉气。