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一、 天然气汽车基本知识 1、什么是天然气汽车 简单地说,天然气汽车是以天然气为燃料的一种气体燃料汽车。 天然气的甲烷含量一般在90%以上,是一种很好的汽车发动机燃料。目前,天然气被世界公认为是最为现实和技术上比较成熟的车用汽油、柴油的代用燃料,天然气汽车已在世界和我国及我市得到了推广应用。 我市目前推广应用的是可分别燃用压缩天然气或汽油压缩天然气汽油两用燃料汽车,简称CNG汽车,今后还将大力推广应用单燃料天然气汽车。车用压缩天然气的压力一般在20MPa左右。可将天然气,经过脱水、脱硫净化处理后,经多级加压制得。其使用时的状态为气体。 2、天然气汽车的主要优缺点 (1)天然气汽车是清洁燃料汽车。天然气汽车的排放污染大大低于以汽车为燃料的汽车,尾气中不含硫化物和铅,一氧化碳降低80%,碳氢化合物降低60%,氮氧化合物降低70%。因此,许多国家已将发展天然气汽车作为一种减轻大气污染的重要手段。 (2)天然气汽车有显著的经济效益。 可降低汽车营运成本。目前天然气的价格比汽油和柴油低得多,燃料费用一般节省50%左右,使营运成本大幅降低。由于油气差价的存在,改车费用可在一年之内收回。 可节省维修费用。发动机使用天然气做燃料,运行平稳、噪音低、不积炭,能延长发动机使用寿命,不需经常更换机油和火花塞,可节约50%以上的维修费用。 (3)比汽油汽车更安全 首先与汽油相比,压缩天然气本身就是比较安全的燃料。这表现在: 燃点高。天然气燃点在650。C以上,比汽油燃点(427。C)高出223。C,所以与汽油相比不易点燃。 密度低。与空气的相对密度为0.48,泄漏气体很快在空气中散发,很难形成遇火燃烧的浓度。 辛烷值高。可达130,比目前最好的96号汽车辛烷值高得多,抗爆性能好。 爆炸极限窄。仅515%,在自然环境下,形成这一条件十分困难。 释放过程是一个吸热过程。当压缩天然气从容器或管路中泄出时,泄孔周围会迅速形成一个低温区,使天然气燃烧困难。 其次,压缩天然气汽车所用的配件比汽油车要求更高。表现在: 国家颁布有严格的天然气汽车技术标准。从加气站设计、储气瓶生产、改车部件制造到安装调试等,每个环节都形成了严格的技术标准。 设计上考虑了严密的安全保障措施。对高压系统使用的零部件,安全系数均选用1.54以上,在减压调节器、储气瓶上安装有安全阀,控制系统中,安装有紧急断气装置。 储气瓶出厂前要进行特殊检验。气瓶经常规检验后,还需充气作火烧、爆炸、坠落、枪击等试验,合格后,方能出厂使用。 中外发展天然气60年来,从未出现过因天然气爆炸、燃烧而导致车毁人亡的事实证明,压缩天然气汽车是十分安全可靠的。 (4)CNG汽车的动力性略有降低。燃用天然气时,动力性略下降515%。 (5)改装一次性投资大。目前,改装一辆CNG汽车大约需1万元左右。 3、CNG汽车的结构简介 CNG汽车采用定型汽油车改装,在保留原车供油系统的情况下,增加一套“CNG型车用压缩天然气装置”。改装部分由以下三个系统组成。 (1)天然气系统。主要由充气阀、高压截止阀、天然气钢瓶、高压管线、高压接头、压力表、压力传感器及气量显示器等组成。 (2)天然气供给系统。主要由天然气高压电磁阀、三级组合式减压阀、混合器等组成。 (3)油气燃料转换系统。主要由三位油气转换开关、点火时间转换器、汽油电磁阀等组成。 天然气钢瓶的瓶口处安装有易熔塞和爆破片两种保安装置,当气瓶温度超过100。C或压力超过26MPa时,保安装置会自动破裂卸压;减压阀上设有安全阀;气瓶及高压管线安装时,均有防震胶垫,卡固牢固。因此,该系统在使用中是安全可靠。 CNG汽车以天然气作燃料时,天然气经三级减压后,通过混合器与空气混合进入气缸,压缩天然气由额定进气压力20MPa减为负压,其真空度为4969kPa。减压阀与混合器配合可满足发动机不同工况下混合气的浓度要求。 减压阀总成设有怠速电磁阀,用以供给发动机怠速用气;压缩天然气减压过程中要膨胀做功对外吸热,因此在减压阀上还设有利用发动机循环水的加温装置;为提高该车的操作性能,驾驶室设置有油气燃料转换开关,用来统一控制油气电磁阀及点火时间转换器;点火时间转换器由电路系统自动转换两种燃料的不同点火提前角;仪表板上气量显示器的5只红绿灯显示气瓶的储气量;燃料转换开关上还设有供发动机起动的供气按钮。 4、CNG汽车的工作原理 该系统分天然气气路、汽油油路和控制电路三大部分。 充气站将压缩天然气,通过充气阀充入贮气瓶至20MPa。当使用天然气作燃料时,手动截止阀打开,安装在驾驶室内的油气燃料转换电开关,扳到“气”的位置,此时天然气电磁阀打开,汽油电磁阀关闭,贮气瓶内的20MPa高压天然气通过高压管路进入减压调节器减压,再通过低压管路、动力阀进入混合器,并与经空气滤清器进入的空气混合,经化油器通道进入发动机气缸燃烧。减压调节器与混合器相匹配,根据发动机的各种不同工况产生不同的真空度,自动调节减压调节器的供气量,并使天然气与空气均匀混合,满足发动机不同工况的使用要求。动力阀是一个调节天然气管道截面积的装置,可调节混合气的空燃比,使空燃比达到最佳状态。 油路中安装一个汽油电磁阀,其余部件均保留不变。当使用汽油作燃料时,司机将油气燃料转换开关扳到“油”的位置,此时天然气电磁阀关闭,汽油电磁阀打开,汽油通过汽油电磁阀进入化油器、并吸入气缸燃烧。燃料转换开关有三个位置,当拨到中位时,油、气电磁阀均关闭,该功能是专门用来由汽油转换到天然气时,烧完化油器室里残存汽油而设置的,以免发生油气混烧现象。 5、CNG汽车的主要技术性能 使用天然气燃料,车辆主要技术性能如下: 发动机额定功率 不低于原车的85% 发动机最大扭矩 不低于原车的90% 汽车最高车速 不低于原车的90% 汽车加速性能 不低于原车的85% 直接档最低稳定车速 不高于原车的5% 天然气额定充气压力 20MPa 1立方米天然气可代替汽油 0.8kg以上 一次充天然气行驶里程 客车、货车不低于180km 轿车、微车不低于200km 汽车污染物排放 CO含量1.5% HC含量1000PPM 二、CNG汽车的改装 为了确保CNG汽车的安全和改装质量,国家和重庆市对CNG汽车的改装制定了严格的管理规定。定型在用汽车改装成CNG汽车,必须在经过认证的指定改装厂进行改装。 1、车辆改装手续办理方法 (1)车辆改装前,应由车主向当地机动车辆管理部门提出申请,经车辆管理部门认可,填写车辆改装申请表,方可到指定的CNG汽车改装企业进行改装。 (2)车辆改装完毕后,应持改车单位发给的车辆改装合格证,连同改装申请表一起到车辆管理部门办理机动车辆异动手续。 (3)CNG汽车驾驶员应经市车管所培训,并取得合格证,在车辆管理部门注册后,方能驾驶天然气汽车。 2、对被改装车辆的技术要求 车辆改装前,应进行车辆性能检查,主要检查发动机的起动性和动力性,要求发动机起动性能良好,加速灵敏,最大功率和最大扭矩不得低于发动机设计标定值的90%,否则该车不宜改装。送改车的主要技术性能指标应满足下表的要求,方能改装。 技术指标 发 动 机 (1)最大功率、最大扭矩不得低于发动机设计标定值的90% (2)发动机压缩比7.3 (3)各汽缸压力0.85MPa,且压力差不得超过平均缸压的5% (4)怠速时进气管的真空度12.4V;起动电压8.5V (2)发动机正常发电;起动机正常工作 (3)分电器白金电压0.2V,分度误差1.,火花塞间隙调正确,不积碳 整车 (1)整车各总成工作正常 (2)整车技术附合GB72581997机动车安全运行技术条件要求 3、改装系统的安装 (1)天然气钢瓶安装。 气瓶应安装在汽车的安全部位,不得影响汽车行驶性能。根据各车型具体情况,可安装在汽车车架旁、副纵梁上或驾驶室与车箱之间。气瓶与固定卡子间应垫胶垫,安装必须牢固。气瓶固紧后,沿汽车纵向施加8倍于气瓶重量的力,不得发生位移或松动。 (2)高压管线安装 高压管线用卡套式高压接头与气瓶连接,气瓶间及靠近减压阀处管线应有抗震弯,管线固定卡子间距不得大于600mm,卡子及穿越孔板处应安装橡胶垫。安装在驾驶室、载人车厢或行李厢的气瓶或管线接头,必须设置能将泄漏气体排出驾驶室或车厢外的通风口等装置。 (3)减压阀安装 减压阀安装在振动较小的驾驶室前挡板或发动机的其它地方,减压阀膜片应垂直于地面,远离排气管和其它热源,尽可能与化油器靠近。减压阀安装好后,将发动循环水接到减压阀水道上。 (4)安装其它附件 1)安装高压截止阀、压力表、连接高压管线; 2)安装混合器与低压管线,连接减压阀及混合器; 3)在化油器和输油泵之间安装汽油电磁阀,注意电磁线圈应向上; 4)在适当位置安装充气阀; (5)安装电器部件 根据选用电器部件的多少,按有关说明要求进行接线和安装。安装时应注意以下两点: 1)在驾驶室内便于操作和观察的位置,安装燃料转换开关及气量显示器,在适当的位置装点火时间转换器; 2)按电路图连接所有电器线路,注意电器部件良好搭铁。 三、CNG汽车的调试使用 1、CNG汽车的调试 (1)天然气泄漏试验 先缓慢充天然气到大约10MPa,使用检漏液检查有关部位,经确认无漏气后再充气到20MPa,进一步仔细检漏。 (2)燃料转换调试 先用汽油起动发动机,然后再把燃料开关扳到中间位置,切断两种燃料供应,使发动机转速保持在2000转/分左右,待化油器内剩余的汽油将用完,发动机开始抖动时(或声音变化),立即将燃料转换开发板到天然气位置,发动机运动正常说明天然气燃烧良好。如果发动机运转不正常,可调整点火时间或检查其它电路系统。 (3)点火正时调整 将燃料转换开关置于“气”位置,启动发动机,按原调节经验整分电盘位置,使点火时间达到最佳后,固定分电盘。然后将燃料转换开关置于“油”位置,通过调整点火时间转换器上的旋钮或数字调节进行调整,调到最佳点火时间为止。 (4)怠速和起动调式 1)用汽油运行发动机,按原汽油车调整方法调好汽油的怠速。 2)用天然气运行发动机,调整减压阀上的怠速调节手柄,直到获得稳定的最低空转转速。方法是:先将减压阀怠速调节手柄旋死,旋松1.5圈左右即可,如不理想,再配合化油器调节螺钉进行微调。 3)熄火后用天然气直接起动,看天然气起动是否容易、迅速,如启动性能不良,应重新调整。 (5)加速性调式 用天然气运行发动机,在原地让发动机怠速动转,然后反复快速猛轰油门,看发动机转速变化是否迅速圆滑,如果不行,调整减压阀三级阀调节旋钮,直到满意为止。 (6)天然气与空气的空燃比调整 1)在底盘测功机上,发动机使用天然气燃料用直接档加载运转,使发动机处于最大扭矩工况,然后用废气分板仪测试发动机尾气,调整动力阀调整螺钉,使CO值为1.01.5%,固定动力阀调整螺钉,然后再将怠速、启动和加速复查一遍,反复调整。 2)在车辆运行中,也可根据经验,直接调整动力阀,校正发动机空燃比。 (7)松动压力传感器外壳固定螺钉,左右微动外壳(内有滑动电阻),观察压力表和显示灯亮熄情况,调整合适后,锁紧外壳固定螺钉。 2、CNG汽车的驾驶操作 CNG汽车驾驶员必须经过技术培训,取得合格证后方能驾驶天然气汽车。 (1)汽车起动前:缓慢开启各天然气瓶阀,然后缓慢开启高压截止阀,观察压力表,了解天然气压力,检查管线接头和减压阀是否漏气。打开气阀时,人不要站在阀和气瓶的正面。 (2)、天然气启动:将燃料转换开关扳到“气”位置,点火开关置于“点火”位置,燃料转换开关上的指示灯亮,即可按汽车正常操作程序启动运行。 (3)天然气转换为汽油:将燃料转换开关从“气”位置一次扳到“油”位置即可可,在转换过程中发动机会出现轻微的停顿现象,所以最好不要在交通拥挤的地方进行,如果在停驶状态下进行转换,应将发动机转速提高后进行,以免熄火。 (4)汽油转换为天然气:先将燃料转换开关从“油”位置扳到中间位置,待化油器油室中汽车将用完,即发动机声音变化时(大约12分钟),立即转换开关扳到“气”位置即可。在转换过程中,发动机仍会出现轻微的停顿现象,不要在交通拥挤的地方进行。 (5)使用天然气行驶时,注意观察仪表上气量指标灯,了解气量情况,当绿灯全熄而红灯亮时,表示天然气即将用完。 (6)严禁油气混烧。 (7)充气:汽车进入充气位置后应拉住刹车,以免充气时车辆移动,关闭电器装置(包括收录机等等),取下充气阀防尘塞,插入充气管即可充气。充气后,取出充气管,装上防尘塞,并检查连接处是否有泄漏现象,如不泄漏即可起动车辆。 (8)漏气处理:汽车在行驶中发生漏气,首先应将电源关闭使发动机熄火,迅速将气瓶阀关闭,然后再作其它处理。如果管线破裂气体大量泄漏无法关闭气瓶时,应立即将现场圈起,隔离火源,不允许人车入内,待天然气散尽(天然气比空气轻)后再作处理。如果发生火灾,除立即关闭电源和气瓶外,还应将现场圈起,用灭火机灭火,由于气瓶上有安全装置,不会发生爆炸,可放心地处理。 (9)停车时,关闭高压截止阀及各天然气钢瓶气阀。 (10)停放: 1)当驾驶员离开汽车或临时停车超过10分钟,应关闭电源及供气阀。 2)长期停放、应将冷却液、燃油放尽,天然气用完,电源断开,置于通风、防潮、防火、防晒的场所。 3)若停放在车库内,严禁打开供气阀和使用燃气起动发动机。 3、CNG汽车安全使用规则 (1)严格执行加气安全操作规程。气瓶加气,压力不得高于20MPa。使用的天然气应作净化处理,符合车用天然气气质标准。 (2)严禁在装置有故障和系统存在漏气的情况下燃气运行。 (3)在拆装有关高压零部件时,应避免不安全操作。开启瓶阀,人不得站在气瓶阀口的正面,截止阀应缓慢开启,通气后逐渐开大,防止冲击表阀及其它零件。 (4)严禁用火检查漏气。 (5)驾驶室及车辆附近,不得使用明火,应随时检查是否有天然气泄漏,驾驶室内严禁全封闭状态吸烟。 (6)行车时避免气瓶及管线与障碍物撞击,发现供气系统有漏气现象应及时排除,并换用汽油燃料。 (7)车辆停止行驶时,应停放在阴凉处,防止日光暴晒。 (8)保养车辆时,气瓶、减压阀、管线等严禁敲击、碰撞。充气气瓶,与明火距离不得小于10m。 (9)汽车长期用压缩天然气,应定期改燃汽油一小时,运转发动机,防止供油系统失效。 (10)意外事故处理: 1)交通事故处理:应断开总电源,关闭所有气阀等; 2)火险事故处理:应断开总电源,关闭所有气阀隔离现场,用灭火器、砂子、覆盖物等灭火,并视情况通知消防部门,打电话119报警。 4、CNG汽车的维护保养 CNG装置的维护保养应结合汽车各级保养同时进行。 (1)每次出车前,应检查各零件的紧固情况,及时处理松动的固紧件,检查气质、管线及各连接处是否有泄漏,如有泄漏应及时处理。 (2)每月检查一次高压管线滤芯、电磁阀芯、调整各级减压阀压力。 (3)半年全面检修减压阀及供气系统一次,损坏件应及时更换。 (4)按国家劳动局气瓶安全监察规程规定,天然气钢瓶两年进行一次检测,不合格者应及时更换,检验后填写检测卡。 (5)经常保持CNG系统及空滤器芯子的清洁、完整。 (6)因维护保养发动机须拆卸天然气管线时,应用干净棉布堵住各接头,以免异物进入,损坏减压器阀口。 (7)车辆维护保养时,应检查充气阀、减压器、管线卡箍紧固情况。发现松动,卡箍掉缺、无效应及时处理。 (8)车辆维护保养时,应用扭力扳手测量,检查钢瓶安装紧固情况是否符合要求。 (9)随时清除钢瓶表面上的污泥,以免影响钢瓶阀门、安全防爆阀的技术性能。 (10)只有在放出系统中的气体并关闭气瓶所有阀门之后,才能对燃气装置进行维修。 (11)凡高压系统发生故障,驾驶员不得自行拆卸、改动、修理、调整减压器等。 (12)按有关规定和要求认真填写、保管压缩天然气汽车的有关技术资料。CNG部分参数压力 密度 焓 压缩比20MPa 220.7kgm3 280.5KJKg 276:1而1立方米天然气动力值等于1.13公升汽油天然气是清洁能源,主要成分是甲烷(CH4)。甲烷是无色无味、易燃易爆的气体,比空气轻。自燃温度540,甲烷极易着火,与空气混合易爆炸,爆炸极限为5%15%(V%)。为窒息性气体,空气中甲烷浓度高时,人可因缺氧而头痛、呼吸困难,甚至昏迷、窒息而死。其特点:一是热值高,一般在9000大卡/立方米以上;二是能源效率高,一般燃煤电厂的能源利用率不超过38%,而天然气发电效率可达52%以上;三是最近五年,世界液化天然气消费年均增长5.7%,远高于原油(0.56%)、核能(2.91%),而全球煤炭消费为负增长(-0.3%);四是用途广泛,主要用于发电、城市燃气、工业燃料、化工原料、汽车燃料(天然气汽车)等。1.天然气汽车现状1.1 世界天然气汽车现状国外自30年代开展天然气汽车技术研究,目前已形成一系列成熟的配套技术,并发展成为一种新兴产业。由于天然气汽车充分显示了在环保、经济、安全、战略上的优越性,在世界上得到广泛的重视和迅速发展。据1998年国际天然气汽车会议统计,目前全球已有40多个国家发展和推广了CNG汽车,CNG汽车总数90多万辆;预计到2010年,将发展到20003000万辆。目前世界上已建加气站近3000座,主要分布在俄罗斯、加拿大、美国、英国、法国、新西兰等国家。1.2 中国天然气汽车现状我国以天然气替代石油具有巨大的现实发展空间,预计2010年天然气在我国能源消费结构中的比重将由目前的2%提高到8%左右。 汽车用压缩天然气的市场化推广是改善能源消费结构、缓解城市环境承载压力的重要措施。2005年我国全社会汽车保有量达3800万辆(其中私人小汽车1300万辆),并以年近9%的速度持续增长,预计2010年可达5800万辆(私车3200万辆),2020年达11000万辆(私车7200万辆)。目前全国汽车年耗油量约11000万吨,占石油消耗量的40%,如20%的汽车改为CNG汽车,年耗用天然气约242亿立方米,可替代原油2200万吨,占我国目前石油年消耗量的7.5%,年石油进口量的22%,对国家能源结构调整战略贡献巨大。2.天然气汽车概况随着经济的发展,我国机动车辆保有量迅速增加,城市大气污染日趋严重。目前,我国640多个大中城市中,大气质量符合国家一级标准的不到1%,大气污染已成为全社会共同关注、亟待解决的社会问题。城市大气污染不仅影响到经济发展和社会进步,而且危害我们的身心健康、危急人类生存。因此,降低城市汽车废气排放,改善大气环境,已成为迫在眉睫的课题。解决汽车尾气污染的根本办法是改善汽车燃料的种类和成分,选用替代汽油的清洁燃料。现在世界上的清洁燃料主要有以下几种:压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)、液化石油气(LPG)、甲醇及电动汽车。电动汽车有很多优点,前景广阔,但目前由于技术还不完全成熟,因此还不到推广使用阶段。甲醇汽车在我国也开始了实验阶段,但因其成本较高,推广起来有一定的困难。液化石油气作为汽车燃料在我国存在资源及质量两方面的问题,油气田生产的液化气主要供大型乙烯装置作原料,余下的少量液化气价格与汽油相差不大,炼油厂生产的液化气中85%是催化裂化液化气,烯烃含量高,辛烷值低,易积碳,不适宜作汽车燃料;而压缩天然气、液化天然气作为汽车燃料,以其价廉、安全、资源丰富等原因成为目前我国首选的清洁汽车燃料。推广CNG、LNG汽车是解决城市污染的重要方法,是世界走向电动汽车化漫长过程的最佳选择。压缩天然气汽车简称CNG(compressed natural gas)汽车,是将天然气(主要成分是甲烷)压缩至20MPa,储存于气瓶中,经减压器减压后供给汽车内燃机燃烧的技术。国外自30年代开展天然气汽车技术应用研究,目前已形成一系列成熟的配套技术,并发展成为一种新兴产业。液化天然气汽车简称LNG(liquefied natural gas)汽车。LNG汽车有两种形式,一是在汽车加气站内通过泵和汽化器将LNG转化为CNG,作为汽车燃料,简称为LCNG;一是汽车直接利用LNG作燃料。液化天然气汽车在我国应用还不广泛,技术上也不是十分成熟。3.CNG汽车的优缺点3.1 CNG汽车独具的优点天然气是汽车理想的清洁燃料。它充分显示了在环保、经济、安全、战略上的优越性,在世界上得到广泛的重视和迅速发展。与普通燃油汽车相比,CNG汽车具有以下几大优势: 优良的排放性能,有利于保护环境燃油汽车尾气中含有较高的污染物,是城市污染的主要来源之一。据测算,汽车尾气中CO占大气污染物的67%,HC占33%,NOx占41%,有害粉尘占20%,其排放污染总量占城市空气污染的6070%,对人体健康危害极大,成为城市的一大公害;使用天然气作为汽车燃料与汽油相比,CO可减少90%以上,HC可减少72%,NOx可减少39%,CO2可减少24%,SO2可减少90%,与此同时,噪音可以降低40%。而且,既没有黑烟和难闻的气味,又没有苯和铅等致癌、有毒物质以及粉尘的产生。因此,天然气汽车是改善城市环境污染的理想交通工具。 CNG燃料大幅度降低汽车运行费用,提高经济效益使用天然气作为汽车燃料,与使用燃油相比可大幅度降低运行成本,提高经济效益。两种燃料在汽车运行中相比较:1m3天然气相当于0.9kg汽油。根据市场油气价格可知,用天然气作为汽车燃料,燃料费用可下降33%37%左右,不仅大幅度降低了汽车的运行成本,提高了车辆运输效益,还可有效缓解成品油供应的紧张状况。 CNG燃料可延长设备使用寿命,降低维修费用由于天然气燃烧完全,不产生焦油,无积炭,且成气态,因此,润滑油不会被稀释,燃烧运转平稳,噪音小,从而减少了气阻和爆震,使发动机寿命延长23倍,大修理间隔里程延长22.5万公里,年降低维修费用50%以上。 CNG燃料比汽油燃料更安全CNG燃点为650,比汽油的燃点高出230多度;CNG爆炸极限为5%15%,汽油为1%5%,CNG比汽油高出35倍,因而比汽油更难点燃;CNG比空气更轻,稍有泄露立即飞散,而不会积聚在发动机周围形成点火源,引起自然爆炸。压缩天然气瓶的实验压力是工作压力1.5倍,经过枪击、坠落、火烧等试验,并设有防爆设施,不会因汽车碰撞、翻覆造成失火或爆炸。因此,CNG是一种相当安全的汽车燃料。 CNG汽车属于国家鼓励发展的新型节能环保项目由于天然气汽车符合国家能源环保政策、明显改善城市环境污染,我国政府予以大力支持。1999年4月,李岚清副总理主持召开了全国范围的“空气净化工程清洁汽车行动”工作会议。在会议通过的清洁汽车行动实施方案(讨论稿)中,国家对清洁汽车(包括CNG汽车)的配套设施建设、运营政策和用户政策予以优惠。如:规定新建加气站用地享受城市公用设施用地优惠;加气站建设投资方向调节税采用零税率,并免征城市配套费和供电贴费;用户购买和使用清洁汽车,其消费税和车辆购置附加费均减半征收;用户改车达标后,改车费的一半由政府补贴;清洁汽车过路、过桥费和停车费减半征收;我国清洁汽车十年内免征燃料税等。3.2 CNG汽车的不足CNG汽车产业存在以下不足:CNG加气站发展受供气管网的制约;车用CNG储罐的额定工作压力为20MPa,常用规格为水容积50L的储罐,可以储存10Nm3天然气,可供中型车行驶4550km,若安装46只储罐,则一次充气行驶里程180300km,因此CNG汽车行驶里程较短;由于CNG汽车一般是在现有燃油汽车的基础上,增加一套燃气装置(包括储气罐)改装而成,车辆动力性能有所下降,车辆改装后,一般要求发动机功率不低于原车的85%,发动机最大扭矩不低于原车的90%,汽车最高车速不低于原车的90%。4.站内工艺流程及设备选择4.1.站内工艺流程CNG加气站的主要功能包括除尘分离、压缩、储气、售气几个方面,为实现这些功能,设置低压气稳压系统、压缩和净化系统、储气和售气系统。为保证加气站正常运转,还需配备自控系统、给排水、供配电系统。目前,国内外工艺流程大体相同,只是工艺设备的选择、安全防范措施存在一定差异。CNG独立站站内具体流程为:原料气经调压、计量后进入压缩机,增压后的天然气(25MPa)进高压干燥装置干燥,经顺序程控盘自动向高中低压储气瓶组、售气机供气,再通过售气机向CNG汽车充气(压力为20MPa)。为调节压缩机运行周期和缩短CNG汽车充气时间,储气瓶组也可单独经售气机向汽车充气。 4.2 设备选择(1)压缩装置压缩机是加气站的核心设备,它的性能好坏,将直接影响全站的运行。因此,必须对压缩机进行优选。CNG加气站生产能力不大,气体压力变化很大,这种高压缩比、低排量的机型,以往复式压缩机最适合。目前,国外生产压缩机的厂家较多,技术较成熟。不同厂家的机型不同,结构方式也不一样,按气缸排列方式:分为角度式、对称平衡式等;按气缸润滑方式:分为无油润滑、少油润滑和有油润滑;按气缸冷却方式:分为水冷和风冷两大类。目前,国内与国外设备相比,在可靠性、材料制造、维修、易损件等方面还有很大差距,选用国产设备一般要在站内设置备机。(2)干燥装置进入CNG加气站的天然气是经过初步净化的天然气,符合天然气SY 7514-88中类气质的要求。为使CNG在使用过程中不致因节流而产生水化物,堵塞管道,在站内需对天然气进行深度脱水,使其水露点在25MPa时,比最低环境温度低5以上。用于天然气深度脱水的干燥装置通常为橇装式,内有两座脱水塔,一塔脱水,一塔进行吸附剂的再生、冷却。该过程为一可逆的物理过程,通过提高温度和降低压力改变平衡方向,达到吸附剂的再生,从而可以重复使用。干燥装置一般分为两种形式,一种是压缩前的净化和干燥,通常称低压干燥装置,另一种是压缩后的净化和干燥,通常称高压干燥装置。两种装置各有其特点。低压干燥装置对进入压缩机的天然气进行深度脱水,对压缩机的运行有一定的保护作用;高压干燥装置对压缩后的天然气进行深度脱水,同时对压缩后的天然气进行了冷却、净化。目前国内生产的干燥装置出口干气含水量完全可以满足车用压缩天然气的使用要求。(3)储气装置目前,国内外储气装置的形式有三种:一种是采用大容积储气罐储气,这种方式在国外用得较多;另一种是采用储气瓶(50升或80升)用管线串联成组储气;还有一种是采用地下储气井储气,这种方式在四川使用较多。三种方式各有其特点:大容积储气罐储气:优点是检修方便,接口少,即泄漏点少,施工安装简单。其缺点是投资较高,占地较大,且需劳动安全部门年检。储气瓶组储气:优点是投资少,每方水容积投资(包括连接管线)约3万元,且利于储气瓶容积按高、中、低压1:2:3的比例分组,取气率可达40%,从而减少压缩机的启动次数,延长压缩机的使用寿命。其缺点是接口多,占地大,且需劳动安全部门年检。地下储气井储气:优点是占地小,地上连接管线简单,泄漏点少。其缺点是施工较困难,投资较大,每方水容积投资约为7万元。关键是有某些问题未能解决,如储气井的钢材问题、外防腐及容器的属类问题等。储气瓶在我国生产厂家较多,生产的气瓶规格有50升、80升等,气瓶材质为30CrMo。通过阶式储气、售气,使汽车在46分钟内完成一次加气。(4)售气装置加气站售气主要通过售气机来实现。售气机按加气枪的数量分为单枪和双枪两种,可根据安装场地进行选择。售气机内有优先取气控制系统,可根据加气车辆气瓶中的残余压力,按低、中、高压的顺序依次从低、中、高压储气装置取气,直至充气汽车上气瓶气体压力达20MPa,售气机自动关闭;在售气机内还设有流量计,由先进的微电脑控制,自动计量、自动计价;在每个加气枪软管上设有安

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