浅谈LNG替代汽车燃料的优点

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低碳环保    LNG作为汽车燃料,必须先经过气化器汽化,然后以气态的形式再进入发动机内进行完全燃烧。由于LNG组分中甲烷占90%~99%,致使尾气中NO2、CO2等有害物质的含量极少。由此可见,LNG是一种清洁高效、利于环保的燃料。2010年美国两大智库——未来资源研究所（RFF）和美国国家能源政策研究院（NEPI）共同公布了一份研究报告。调研人员评估了35种能够减少石油消耗和温室气体排放的不同政策选项，结论是：增加天然气卡车的使用量是最有效、最经济的途径。全球著名的管理咨询公司埃森哲发布的一份运输燃料行业分析报告显示，在美国天然气正在取代柴油，逐渐成为中型和重型车辆的主要燃料。
    图1：LNG汽车燃料系统

    表1：不同汽车燃料碳排放比较

    适用性强
    通过与各种汽车燃料性能的比较可以看出,LNG的低温特性能降低混合气的温度和燃烧温度,提高发动机的热效率,有效保证了LNG在发动机内比LPG、CNG、汽油和柴油燃烧得更完全、更充分,再加上LNG具有能量密度大、储存效率高的特性,它比LPG、CNG、汽油、柴油更利于运输,使用的地域范围更广。例如,一次充入LNG后,车辆的行驶里程会延长,并能在相同行驶里程的情况下,减轻车辆的总重。由此表明,LNG的经济性和适用性均较强。
    表2：不同燃料性质指标比较

    安全性高
    LNG燃料箱的最大允许工作压力一般为1.586MPa,工厂设定操作压力范围为0.1759~1.4074MPa,发生危险的可能性比CNG低。车用LNG储罐多采用双层金属真空粉末绝热或双层金属真空缠绕绝热结构,隔热效率较高,燃料箱内LNG的压力一般处于0.1~1.407MPa之间波动,可保持较长时间不排气。LNG汽化后常压下密度比空气还小,即使LNG发生泄漏,也会很快分散到空气中,自燃爆炸的可能性较小。由表12也可以看出,LNG具有较高的爆炸极限和较低的储存压力,所以LNG具有很高的安全性。
    损耗少
    LNG组成比较稳定,其成分的单一性和一致性有利于发动机压缩比等设计参数的确定,可避免乙烷、丙烷等成分的爆燃对发动机及其部件造成的不良影响。由于LNG的辛烷值高于其他燃料,其组分均是低分子,结构简单,H和C原子比较接近,所以LNG具有较好的抗振爆性、燃烧性和冷启动性,作为汽车代用燃料,LNG能有效确保发动机平稳运转,降低噪音污染,与常规燃料相比,可节约发动机的维修费用50%以上。
    加注便捷
    LNG加气站的主要设备有LNG专用储存罐、LNG低温泵、LNG计量装置和控制系统,流程类似于普通的加油站。由于设备简单且不需要昂贵的压缩机和高压储罐,只有输送管道需采用真空夹套管。与CNG加气站相比,LNG加气站占地面积小,无噪音,运行成本低,其建站的一次投资相对CNG加气站节约30%左右,且能减少日常的运行和维护费用近50%,并可与加油站合建。由于LNG加气站不受天然气气源和管网的限制，所以它既可以建成固定式，也可以设计成撬装式,具有很强的机动性。
    冷能回收利用率高
    LNG采用常压低温(-160℃~-120℃)储存,在汽化至常态时会释放大量的冷能。LNG从-160℃低温升高到25℃时,可吸收1920~2190MJ/m3的热量。目前LNG冷能回收利用率可以达到50%,1m3LNG可以回收利用960~1095MJ的冷能。例如,一辆冷藏车平均每天在运行中约吸收56.16MJ热量,吸收这些热量,一台普通的柴油制冷系统需耗用柴油约15L,而在LNG汽车中,汽化143L液化天然气释放的冷能可以完全吸收56.16MJ的热量,因此,一辆汽车应用LNG冷能来进行冷藏,每天可节约15L柴油,经济效益显著。将LNG冷能回收并用于汽车空调或汽车冷藏车,就无需配备专用的制冷系统,这样既节约了能源,又减少了机械制冷带来的噪音污染。
    适用范围广
    LNG作为汽车燃料的一个最大优点是具有可扩展性。在LNG加气系统中增设LNG高压泵和高压气化器,建成LNG与CNG加气站,可以直接把LNG转化为CNG。LNG与CNG加气站既可以为LNG燃料汽车加气,也可以为CNG燃料汽车加气,这样就可以避免CNG汽车燃料系统的改造,消除了CNG汽车加气受天然气管网和气源的限制。LNG加气系统的可扩展性,使得LNG的适用范围进一步扩大。
    图2：LNG-CNG加气站系统示意图


浅谈LNG替代汽车燃料的优点：http://www.tianinfo.com/news/news5980.html

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