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LNG汽车整理资料一、天然气简介天然气主要以甲烷（CH4）为主，同时含有少量的丙烷（C3H8）和丁烷（C4H10）等烃类气体，氮、二氧化碳、硫化氢及微量的氢、氦、氩等非烃类气体。各个地方的天然气的形成过程不尽相同，所以成分也不完全一样，其密度一般在426-470kg/m3之间，如果甲烷含量越高则密度越小。燃烧后的主要生成物为二氧化碳和水，其产生的温室气体只有煤炭的12，是石油的23。天然气汽车是一种理想的低污染车，与汽油汽车相比，它的尾气排放中CO下降约90，THC下降约50，NO2下降约30，SO2下降约70，CO2下降约23，微粒排放可降低约40，铅化物可降低100。可见，天然气对环境造成的污染远远小于石油和煤炭，是一种优良的汽车燃料。液化天然气的密度是温度的函数，温度越高密度越小。所以阐述性质的时候主要以甲烷为主。高纯度的液化天然气是无色、无味的透明液体。由于它的低沸点，当观察时，液体常常有强烈的沸腾；当暴露到大气中时，由于空气中水蒸气的凝结，将见到大量的蒸汽云。二、LNG（液化天然气）简介天然气经净化处理（脱除重烃、硫化物、CO2、水等）后，在常压下深冷至-162，由气态转变成液态，称为液化天然气(Liquefied Natural Gas)，简称LNG。天然气在液化过程中进一步得到净化，纯度更高、不含CO2 、硫化物，无色、无味、无毒且无腐蚀性。液化天然气的体积约为同量气态天然气体积的1/625，重量仅为同体积水的45%左右，大大方便储存和运输。 安全性对比：燃点对比：柴油：燃点220；汽油燃点427。但汽油挥发性强，汽油蒸汽要对柴油燃点低。液化石油气（LPG）:燃点490。天然气：燃点650。煤气：混合气体，燃点大于500。比重对比：液化石油气（LPG）: 与空气比重1.52，发生泄漏时往下沉积，易造成爆炸的安全隐患。天然气（NG）：与空气比重0.580.79，发生泄漏时会很快往空中挥发，不易造成安全隐患。爆炸极限对比：液化石油气（LPG）：1.7%-9.7%。 极易发生爆炸。天然气（NG）：爆炸极限515%。 不易发生爆炸。从以上看出，天然气的各项安全性指标均高于常见的几种燃料，所以以天然气为燃料的安全性相对于其它燃料来说，安全性更高。1.LNG的安全性1）天然气存在着火的危险LNG的燃点为650 ，比汽油的427和柴油的260（高压压缩时）燃点高很多；所以比汽柴油、LPG更难点燃。LNG相对密度为0.47左右，气化后的密度只有空气的一半左右，因而稍有泄漏即挥发扩散； LNG爆炸极限5%15%，比汽油为1%5%，柴油为0.5%4.1%，LNG比汽柴油更难达到爆炸的条件。 -106.7以上的LNG蒸汽比空气轻，稍有泄露立即挥发飞散，很难形成遇火燃烧爆炸的浓度，因此，无论LNG还是它的蒸汽都不会在一个不封闭的环境下爆炸。液化天然气在环境温度下泄露时，迅速蒸发产生大量的天然气气体，形成蒸汽云团。因此，在储存、装卸或使用天然气的场合，不允许抽烟或明火，否则有可能导致危险甚至人身伤害。如果液化天然气泄露在密闭的环境或有热源（无点火源）空间，由于其会变成蒸汽体积迅速扩大，同样有爆炸的危险。因此，储存液化天然气的场所要求开敞、通风，以便于蒸汽能够扩散开来。当天然气在空气中的浓度超过1%时，操作人员应当撤离现场。LNG火灾特点：火焰传播速度较快，质量燃烧速率 大，约为汽油的2倍；火焰温度高、辐射热强，易形成大面积火灾，具有复燃、复爆性，难以扑灭。注：消防的目的主要是扑灭火源或控制火焰扩散。首先应当切断泄露源，然后控制可燃物，再次扑灭火源。扑灭火源时应当选取正确的灭火剂，对于液化天然气最好的灭火剂是化学干粉灭火剂（碳酸钾）。干粉扑向火焰时，像浓云一样罩住火焰，减少热辐射。高温使得干粉放出结晶水或产生分解，不仅吸收火焰的部分热量，还可以降低燃烧区内的氧气浓度。2）有窒息的危险天然气的过分积聚可能会使空气中氧浓度变稀，人处在这种环境中可能会导致昏迷、伤害，甚至窒息。当空气中氧气体积含量低于20%时，操作人员应当注意；如果氧气的含量进一步降低时操作人员应当撤离。当操作人员因缺氧失去知觉时，应当立即将其撤离现场，并进行人工呼吸。如果操作人员停止呼吸，应当立即进行人工呼吸并马上送往医院治疗。当空气中氧气浓度10%，天然气浓度50%时，对人体产生永久伤害，在此情况下，工作人员不能进入LNG区域。3）低温由于液化天然气的温度很低，假如和身体皮肤接触，由于液体的迅速气化将会引起严重的冻伤，也称冷灼伤。若接触到常温管材和设备，就可能发生脆裂现象。发生灼伤时应当采取以下处理方法：（1）当皮肤与低温表面粘结时，可用热水加热方法使皮肉解冻，然后再挪开冻结部位，并将伤员移至温暖的地方（约22）；（2）除去所有妨碍冻伤部位血液循环的衣物；（3）将冻伤的部位立即进行水浴，水温要求41 -46 ，不允许使用干燥或直接加热的方式；如果水温超过46 ，就会加剧损伤冻伤区的身体组织；（4）立即将伤员送往医院做进一步治疗；（5）如果伤员大面积冻伤，且体温已经下降，就需要将伤者浸泡在41 -46 的水中，再尽快将伤者送往医院；（6）冻伤的身体部位在加热后开始疼痛、肿胀，如果伤势不严重，应当对冻伤部位进行缓慢、持续的加热，直至皮肤由灰白色变成粉红色或红色；（7）伤员不许抽烟、喝酒，因为这样会减少流往冻伤组织的血液量，注射破伤风针剂，防止感染。4）LNG还具有易蒸发、易扩散、流淌等特性LNG（按甲烷考虑）的沸点是-162，易蒸发。2、LNG的环保性天然气是一种洁净环保的优质能源，几乎不含硫、粉尘和其他有害物质，燃烧时产生二氧化碳少于其他化石燃料，造成温室效应较低，因而能从根本上改善环境质量。天然气在液化前必须经过严格的预净化，因而LNG中的杂质含量远远低于CNG，为汽车尾气或作为燃料使用时排放满足更加严格的标准创造了条件。3、LNG的经济性LNG的价格比汽油和柴油低，又由于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，延长汽车发动机的寿命，所以LNG的经济效益显著。 0柴油：42.6MJ/kg，密度为0.828kg/dm3，相当于每升柴油的热值为35.27MJ/L。LNG（液化天然气）：40MJ/ m3从以上数据可以看出，仅从燃料的热值对比：燃烧1L柴油相当于燃烧35.27/400.882 m3的液化天然气。而目前柴油的价格为5.50元L。LNG气体的价格较高的为4.00元m3左右。就以目前国内柴油的价格和目前国内较高的气体价格相比，行驶同样里程，LNG气体价格相对于柴油每下降2元左右，而国内目前的燃油价格相对于国际上的价格，继续上涨是必然趋势，且国内费改税计划也是势在必行。单从以上对比，以LNG作燃料经济性远远优于以柴油作燃料。另外发动机电控喷射及稀薄燃烧技术的应用，大大提高了燃料的燃烧效率，进一步提高了车辆的经济性。4、LNG的价格根据发改电2007301号国家发改委关于调整天然气价格有关问题的通知“为引导车用天然气合理消费，各地要按照与90号汽油零售基准价格不低于0.75：1的比价关系，车用天然气的价格确定为90号汽油的75%，相对汽油、柴油和LPG等燃料有巨大的经济优势。二、LNG（液化天然气）汽车1、工作原理关于LNG城市客车的工作原理，首先是储存液化天然气的专用气瓶，正常的工作压力为小于1.59Mpa大于0.65Mpa，工作温度为-162。以下为LNG客车的工作原理简图：混合器混合气体发动机电控调压器液化气瓶汽化器液态加热气态工作原理示意图 首先在车辆启动前，先将主安全阀门打开，液化气瓶内的液体通过气瓶自身的压力，将液体释放到汽化器中。正常情况下使用气瓶时最小工作压力不能低于0.65Mpa，否则会出现发动机供气不足、动力性下降，并且导致催化转化器烧结等现象。由于汽化器是通过发动机冷热水来对低温液体进行加热，所以经过汽化器的液态天然气被汽化成气态天然气。汽化器安装时应注意安装在靠近发动机进气管和振动较小的位置，不能直接安装在发动机上，同时要注意汽化器安装的位置不能高于发动机散热器的顶部，否则会导致加热水不能流经汽化器，汽化器结冰冻裂。当气体通过调压器时，该系统采用电控调压方式来控制天然气量，安装时应保证电控调压器天然气出口离混合器进气口距离应控制在500mm以内，最后天然气与空气在混合器中混合，从而提供给发动机燃料。燃烧后的气体经过催化转化器排到大气中，由于有污染的气体在催化转化器中参与化学反应，最终排到大气中的只是碳氢化合物。2、车用LNG供气系统技术方案1）系统组成和流程车用LNG供气系统包括专用车载低温绝热瓶、充装接口、安全限流装置、LNG汽化器、稳压器、压力显示等装置组成,其流程见下图:LNG储存瓶过滤切断器出液管汽化器循环水进口循环水出口调压阀稳压罐发动机压力表出口压力在0.3-1.2MPa间设定供气必备条件：LNG储存瓶内压力始终高于发动机要求的进气压力0.2Mpa以上，供气管路上的调压阀出口压力设定比发动机要求的进气压力高0.050.1Mpa。为维持瓶内高于发动机进气压力，我们采用了两种技术方案：a、气瓶不带自增压，加气站对储存的LNG（-140-162）进行加温，使其饱和蒸汽压达到发动机要求的压力（LNG温度不同，对应的饱和蒸汽压不同），充装到车用瓶内不调压；LNG瓶正常工作温度为-130左右；b、气瓶带自增压，加气站不对储存的LNG进行调温，LNG饱和蒸汽压的压力尽可能低，这样有利于LNG储存、减少气站排空损失；LNG充装到车用瓶内后进行自增压直至高于发动机进气压力0.2Mpa,并自动稳压，LNG瓶正常工作温度为-162以上；当LNG温度高于-130时，可关闭自增压系统 。两种方案供气方式相同：供气过程如下：LNG经瓶上限流阀送至水浴式汽化器汽化成气态并升温后，再经调压器降压至设定值进发动机。供气温度控制：一般发动机规定的进气温度范围为-2040，如进气温度过高或过低可调节汽化器热水的进水量。2)系统技术性能供气流量：根据发动机给定参数设定管件内径；供气压力:可在0.251.2 MPa内设定，工作时设定值波动10PSI；供气温度:可在10-40内设定;系统有优先使用气相功能,即当LNG瓶内压力高于经济阀设定值时优先使用气相，保持瓶内压力基本恒定;系统有自增压功能,即液体饱和压力不足时,可开启自带的增压系统给瓶内增压: 本系统充液时可闷充,无须接气相,不放空;充液速度可达40/分钟;本系统使用的液体温度为-162110；三、LNG汽车有几大优势： 1.LNG 能量密度大。同样容积的LNG车用罐装载的天然气是CNG储气瓶的2.5倍，续驶里程长。目前国外大型LNG货车一次加气可连续行驶1000-3000km ，非常适合长途运输的需要。 2.运输方便。液态的LNG 便于经济可靠地远距离运输，建设LNG 汽车加气站不受天然气管网的制约，只要找到LNG 气源就可以建站。 3.LNG 组分比CNG 的组分更纯净。LNG 燃料汽车尾气排放性能优于CNG 燃料汽车。与汽油、柴油车相比，LNG 汽车的有害气体排放量降低约 ，被称为真正的环保汽车。 4.LNG 安全性能好。LNG 着火点为650 ，比汽、柴油、LPG 的着火点都要高，LNG 泄漏与空气混合的爆炸极限为-1 ，相对密度为空气的一半，稍有泄漏很快会在空气中挥发扩散。而LPG 的爆炸极限为2.4 9.5 ，着火点为465 ，气化后密度大于空气，泄漏后不易挥发扩散；汽油的爆炸极限为1.0 ，燃点为427 ；柴油的爆炸极限为0.5 4.1 ，燃点为260。因此，LN