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LNG液化天然气集合资料

发布时间:2021-03-31 15:51:55  浏览次数:

LNG-液化天然气

基础知识

1.天然气

天然气是产生于油气田的一种无色无臭的可燃气体。其主要组分是甲烷(CH4),大约占80~99%,其次还含有乙烷、丙烷、总丁烷、总戊烷、以及二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、总硫和水分等。标准状态下,沸点-162℃,天然气密度一般为640-750g/m,相对于空气的相对密度为0.55-0.62.

2. 天然气作为燃料的工作原理

CH4+2O2-–2H2O+CO2+38MJ/m

3. 天然气的主要用途

天然气是重要的工业原料和燃料,其主要用途有以下诸方面。

1)电厂、热能、供暖、空调等工业企业的主要燃料;

2)餐饮业和民用的燃料;

3)化工工业的主要原料,可合成或提炼多种工业原料和半成品;

4)作为符合 要求的机动车辆的洁净燃料,汽油、柴油的理想替代物,这是近年来国内外迅速发展起来的一项新技术,可用于汽车、轮船、火车甚至飞机上。

4. LNG基本参数

LNG主要成分是甲烷(90%以上)、乙烷、氮气(0.5-1%)及少量C3~C5烷烃的低温液体。LNG是由天然气转变的另一种能源形式。

1)LNG的主要成份为甲烷,化学名称为CH4,还有少量的乙烷C2H6、丙烷C3H8以及氮N2等其他成份组成。

2)临界温度为-82.3℃。

3)沸点为-162℃,着火点为650℃。

4)液态密度为0.420~0.46T/m3,气态密度为0.68-0.75kg/m。

5)气态热值38MJ/m,液态热值50MJ/kg。

6)爆炸范围:上限为15%,下限为5%。

7)辛烷值ASTM: 130。

8)无色、无味、无毒且无腐蚀性。

9)体积约为同量气态天然气体积的1/625。

5. 简述 LNG的六大优点

1)LNG体积比同质量的天然气小624倍,所以可用汽车轮船很方便地将LNG运到没有天然气的地方使用。

2)LNG储存效率高,占地少。投资省,10mLNG储存量就可供1万户居民1天的生活用气。

3)LNG作为优质的车用燃料,与汽油相比,它具有辛烷值高、抗爆性能好、发动机寿命长。燃料费用低。 性能好等优点。它可将汽油汽车尾气中HC减少72%,NOx减少39%, CO减少90%,SOx、Pb降为0。

4)LNG汽化潜热高,液化过程中的能量可回收利用。

5)由于LNG汽化后密度很低,只有空气的一半左右,稍有泄漏立即飞散开来,不致引起爆炸。

6)由于LNG组分较纯,燃烧完全,燃烧后生成二氧化碳和水,所以它是很好的清洁燃料,有利于保护环境,减少城市污染。

6. LNG的主要用途

1)作为清洁燃料汽化后供城市居民使用,具有安全、方便、快捷、污染小的特点。

2)作代用汽车燃料使用。采用LNG作为汽车发动机燃料,发动机仅需作适当变动,运行不仅安全可靠,而且噪声低污染小,特别是在排放法规日益严格的今天,以LNG作为燃料的汽车,排气明显改善。据资料报道:与压缩天然气(CNG) 比较,在相同的行程和运行时间条件下,对于中型和中重型车辆而言,LNG汽车燃料成本要低20%,重量要轻2/3,同时,供燃系统装置的成本也至少低2/3。可以证明,将天然气液化并以液态储运是促使它在运输燃料中应用的很经济有效的方法。

3)作为冷源用于生产速冷食品,以及塑料,橡胶的低温粉碎等,也可用于海水淡化和电缆冷却等。

4)作为工业气体燃料,用于玻壳厂、工艺玻璃厂等行业。

7. LNG的运输方式

LNG的运输方式主要有轮船、火车和汽车槽车等方式。在500~800公里经济运输半径范围内,采用汽车槽车运输LNG是比较理想的方式。槽车罐体采用双壁真空粉末绝热,配有操作阀安全系统及输液软管等。国内低温液体槽车的制造技术比较成熟,槽车使用安全。LNG产品采用深冷液体储罐储存,液体储罐为双壁真空粉末绝热,LNG的日蒸发率可控制在0.46%之内,储存周期为4~7天。

8. LNG是汽车的清洁燃料

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目前很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HC减少72%,NOx减少39%, CO减少90%,SOx、Pb降为0。噪音降低40%。因此,推广使用天然气燃料,对减少大气污染、改善环境将会起到积极的推动作用。

特点

低温、气液膨胀比大、能效高易于运输和储存,1标准立方米的天然气热质约为9300千卡,1吨LNG可产生1440标准立方米的天然气,可发电8300度。

清洁能源

LNG硫含量极低,若260万吨/年LNG全部用于发电与燃煤(褐煤)相比将减排SO2约45万吨(大体相当于福建全年的SO2排放量的2倍),将阻止酸雨趋势的扩大。

天然气发电NOX和CO2排放量仅为燃煤电厂的20%和50%

安全性能高

燃点较高-自燃温度约为590℃ ,爆炸范围较窄(5% ~15% )轻于空气、易于扩散。

在泄漏或溢出的地方,会产生明显的白色蒸气云。蒸气云的形成,是空气中的水蒸气被溢出的LNG冷却所致。当LNG转变为气体时,其密度为1.5kg/m。气体温度上升到﹣107℃时,气体密度与空气的密度相同。即LNG气化后温度高于﹣107℃时,气体的密度比空气低,容易在空气中扩散。

应用领域

汽车

LNG在汽车上的应用主要是城市公交、环卫车辆、出租车、城际大巴、重卡等。

①城区公交车辆:由于LNG能量储存密度大,方便储存和车载,因此,使用LNG作为车用燃料将使公交车续驶里程加长,加气次数减少,增强运行能力,提高效率。在LNG公交车加气便捷的情况下,现有CNG公交车更新换代或者改装为LNG车辆的可能性较大,故公交车辆可作为LNG主要客户之一。

②城区环卫车辆:环卫车辆主要有洒水车、扫地车和垃圾车等类型,在国内一些城市,已经开始推广采用天然气环卫车辆。随着环境保护政策的不断加强,环卫车辆可作为LNG潜在客户。

③出租车辆:由于LNG气瓶一般为双层金属真空加多层缠绕超低温绝热结构,气瓶较厚,出租车后备箱体积较小,改装受到一定限制。但随着LNG的不断发展和市场的培育,出租车可作为LNG潜在客户。

④城际大巴、重卡车辆:城际大巴和重卡车辆的行驶距离一般较长,若在高速公路沿线布设LNG加气站,为其提供燃料补给,这类车辆也将成为LNG主要客户。

液化天然气LNG重卡车的基本知识

天然气LNG重卡车的原理及使用和保养

LNG气瓶构造

液化天然气即为液态的天然气,简称“LNG”,是天然气经过低温冷凝等一系列处理,使天然气在超低温(-162°C)常压状态下液化,成为液化天然气。目前国内外市场上应用的LNG气瓶有以下几类:1.HPDI型LNG气瓶;2.带自增压式SI型LNG气瓶;3、无自增压式SI型LNG气瓶。我们目前所使用的为带自增压式SI型LNG气瓶,其结构如下:

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—— ——供气系统组件及功用—— ——

●一级安全阀——当罐内的压力上升到1.72 MPa的时候,安全阀自动启动,LNG气体进行排空,以降低罐内压力和温度。

●二级安全阀——当一级安全阀失效,罐内的压力上升到2.41MPa的时候,安全阀开启,进行保护。

●经济调节器:在汽车运行的过程中,当罐内的压力超过经济调节器的设定值时(低于一级安全阀压力,可调),经济调节器打开,将气态天然气排入出液口,达到降低罐内压力与温度和节省能源的目的。 经济调节器只有在车辆运行时有效,发动机停机时不起作用。

●放空阀:用于排出罐内气体燃料。1)加气时接通放空阀,降低罐内压力;2)汽车如需长时间停放,需打开放空阀排空罐内燃料,否则燃料不断通过安全阀排除,产生气体聚集,易产生安全问题。

●过流阀: 如果燃料流速超过一定限额,就会切断燃料流出路径,以保护燃料的安全,这种情况一般发生在供气系统有泄漏的情况。

●手动截止阀:收车时,方便人工进行输出控制

●充液止回阀: 单向阀,能够防止燃料通过充液管回流。

●出液阀——控制LNG燃料的输出

●自增压阀——重负荷时气瓶自动增压

●充液单向阀——防止充液倒流

●节约阀——控制气瓶内部压力

●升压调节阀——气瓶自增压

●压力表——读取气瓶及发动机进气压力

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LNG气瓶工作原理

开启增压阀,气瓶底部液体通过增压盘管与外壳内壁进行热交换,转变为饱和蒸汽。经组合调压阀回到气瓶气相空间以增加气瓶内压力,在使用过程中增压阀可以一直处于开启状态,其管道是否流通由组合调压阀来控制,当气瓶内部压力达到组合调压阀设定的压力后增压系统自动关闭。使用结束后,手动关闭增压阀。

进液阀和出液阀用以控制低温液体的充灌和排放,可通过专门软管与阀前快速接头相接,进行对气瓶的充灌和排放。排放阀与气瓶气相空间相连,开启此阀可释放气瓶内气体使压力降低。

—— ——使用注意事项—— ——

●车辆在行驶前,将出液阀开启(顺时针为关闭,逆时针为开启),开启时应缓慢操作,开启速度过快可能引起过流阀自动关闭,气瓶将无法过气,影响车辆的正常启动。

●车辆启动时需要怠速运行3分钟,水温达到40度时再运行车辆。

●发动机停机前,需要怠速运行3分钟,待水温稳定后再断电停机。

●车辆停车过夜,需关闭增压阀、出液阀、放空阀,启动车辆直到发动机自动熄火,避免因夜间低温造成管路余气冰堵。

●每次加气时确保加气口清洁,避免水及异物进入气瓶堵塞管路造成液化气的泄漏,充装完毕后扣好充装座和回气座的防尘盖。

●LNG燃气管路或阀门结冰,使用清洁无油的温水(热氮气)解冻后再做操作,请勿使用锤子敲击。

●LNG增压盘管路上不能冻冰,如果有冻冰或异物及时清理,保证增压顺利进行。

●汽化器是利用冷却液的热量将液态LNG气化为气态LNG的装置。由于冷却液的成分不同,其冰点也不同,因此根据车辆行驶环境气温条件来合理选用。发动机必须使用正规厂家的防冻液,并且防冻液不能低于水箱很低刻度,避免汽化器气化失常。

●LNG滤清器滤芯必须及时清理或更换,避免滤芯过脏堵塞管路。

●每周固定检查紧固气瓶管路接头,严禁使用锤或其它硬物敲击管路或接头。

—— ——LNG的安全防护—— ——

●LNG设备应远离火焰或电火花;

●在LNG设备维修、充装、存储的地区不允许烟火进入;

●在操作LNG工作时需戴护目镜、脸罩、绝热手套,裤脚不能装在靴子里,衣袖不能装在绝热手套内,靴子不能掌有铁钉以及其它有可能摩擦出火花的物件、工具。

●拆卸0件维修时需给LNG车用瓶排空、卸压;操作时工具不能产生火花。

●在密闭空间可能产生爆炸(空气中可燃极限5~15%)。

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其实天然气车在使用中还是相对安全的,不要看驾驶室后面背着两个大气罐,不会发生爆炸的现象,LNG天然气用的是压缩到0下120度以上的天然气液体,这种液体见到空气就会自然结冰,没有空气它还是被装在罐里的液体!  

当然在效益面前,天然气卡车还是有比柴油车多上两成的利益,很重要的一点是:天然气车还没有大范围推广使用,所以车用天然气站并不是很多,在路线上天然气车受到了一定的限制!我也曾空放200多公里去气站加气。这一点大家在使用的时候一定要注意!  

还有一点尤为重要:就是罐里不能缺气,不能像油车那样,没油了,可以去加油站提一桶过来,这个东西不行,你是提不来的,如果没气了就要使用救援车加气,那可是价值不菲,它的救援费比你两罐气都贵的。



 
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