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1、.,LNG（液化天然气）应用基本知识,.,第一部分,LNG基本知识,.,什么是LNG,LNG（Liquefied Natural Gas），即液化天然气的英文缩写。天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体，主要成分由甲烷组成。LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162，使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储运空间和成本，而且具有热值大、性能高等特点。 LNG的密度约为042046gcm3。 1公斤LNG气化后约为1.4方天然气 LNG常用的计量单位为kg或Nm3 LNG温度极低，常压下沸点约为-162摄氏度 LNG的体积膨胀比极大，约为600倍 LNG不能加臭，必须用专用仪器检漏 LNG
2、的存储是临时性的，温度、压力、组分随时在变化,.,LNG加气站介绍,第二部分,.,为LNG汽车充装LNG液体的加气站。分为橇装站和固定站 橇装站：储罐、泵橇、汽化器、加注机集中装配在一个橇体上，可以方便整站运输 固定站：储罐、泵橇、加注机分别固定安装在站上 通常该系统都有： 加气功能：储罐内LNG由LNG低温泵抽出，通过加气机向 汽车加气 卸车功能：由LNG低温泵将LNG槽车内LNC卸至LNG储罐 增压功能：卸车完毕后，将储罐内部分LNG通过LNG气化调压后进入储罐，当储罐压力达到设定压力时停止气化 调温功能：卸车完毕后，用LNG低温泵从储罐内抽出部分LNG通过LNG增温器后进入储罐，当储罐温
3、度达到设定温度时停止,.,固定站及橇装站,.,LNG加气站流程图,.,真空绝热储罐：天海或其他 潜液泵：ACD/国产 LNG加注机：单枪/双枪、单计量/双计量 LNG站控系统：自主知识产权,LNG加气站系统硬件介绍,.,LNG站控系统,.,.,.,.,.,LNG储罐及车载钢瓶,LNG储罐 有效容积5150m3 最大工作压力0.71.6MPa 立式/卧式 真空粉末/高真空多层缠绕,车载钢瓶 有效容积300L/400L 最大工作压力1.6MPa 分带回气接口型和无回气接口型,.,LNG潜液泵,技术参数:输送介质:LNG流量：340L/min最大扬程：250m进口压力：0.6MPa电机功率：约11K
4、W转速：15006000r/min 所需进口净正压头：0.9m,.,LNG输送管道,真空绝热管道,传统保温管道,.,LNG真空软管及真空法兰,.,LNG泵橇,.,LNG加注机,工作介质：液化天然气（LNG）； 加气速度：380kg/min 计量准确度：1.0级； 重复性：0.5%； 防爆等级： ExdembibibAT4 工作电源：220V10% （AC），50Hz1Hz； 额定工作压力：1.6MPa； 环境温度：-2555； 相对湿度：90%； 管路温度：-19655； 大气压力：80KPa110KPa； 接地电阻：0.1 。,.,LNG加注机配置,质量流量计：罗斯蒙特CMF100、CMF0
5、50 /E+H 83F25、83F08 加气枪头：Carter 回气枪头： MARCO 紧急切断阀：国产 管路系统：普通管道/真空绝热管道 电控系统：VER3.0版（本公司自主产权） 小票打印机：选配（本公司自主产权） 金属键盘,.,LNG加气机内部真空模块,.,LNG枪头及质量流量计,.,LNG加注机的枪数,LNG加注机分单枪和双枪两种型式 一只为加气枪，另一只为回气枪 单枪和双枪都只能同时给一辆车进行加注 使用单枪还是双枪取决于车载钢瓶的型式 双枪加注机可兼容单枪加注机 使用双枪时两个流量计计量之差为最终加注量,.,撬装LNG加气站设计-单加气机,.,单加气机加气撬设备图解,.,撬装LNG
6、加气站设计-双加气机,.,双加气机加气撬设备图解,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,2万方每天加气站布局,.,4万方每天加气站布局,.,8万方每天加气站布局,.,第三部分,LNG/LCNG加气站介绍,.,LNG/LCNG加注站是利用LNG作为气源的一种多功能加气站，可同时提供LNG和CNG两种车用替代燃料，即除了可以给LNG改装车充装液态LNG，完成对小容积LNG运输设备的充装外，同时还可以对各种CNG改装车充装气态CNG，给大容量的CNG专用运输半挂车充气，兼有CNG加气母站，CNG加气站，LNG加注站的功能。工作时，潜液泵将站内储罐中的LNG增压后通过加液机加入车载储罐中实现
7、LNG的加注。高压柱塞泵将站内储罐中的LNG直接增压到250bar后通过空温式汽化器汽化为CNG，再通过CNG售气机为NGV车辆加气，也可通过加气柱为CNG子站拖车加气。,.,LNG/LCNG加气站配置,1、 50方立式真空珠光砂绝热LNG专用储罐 2台 2、 LNG低温泵（美国进口ACD泵）含泵池,工艺管线,阀门,仪表柜等1台 3、 LNG加液机：带有IC卡小票打印和收费系统2台 4、 低温高压柱塞泵（1500L/min） 2台 5、 空温式汽化器(1500NM3/h)2 台 6、CNG三线双枪加气机: 带有IC卡小票打印和收费系统 2台 7、CNG地面储气瓶（3.9Nm3水容积) 1组 8
8、、LNG真空连接管线 120米 9、CNG高压管线 300米 10、 仪表风空压机 1台 11、 PLC控制系统 2套,.,LNG加液站工艺流程,加气站原料为液化天然气（0.3MPa，-146LNG），来自LNG工厂，采用40英尺标准集装箱低温槽车运输，正常运行条件下，2天运送一车即可满足100辆以LNG为燃料的公交车日加气量要求。 LNG加气站工艺流程如下： 1卸车流程：由加气站LNG泵将LNG槽车内LNG转移至加气站LNG储罐，液化天然气槽车密闭接头LNG泵LNG储罐。 2加气流程：储罐内LNG由LNG泵抽出，通过LNG加气机向汽车加气， LNG储罐LNG泵加气机汽车加气。 3调压流程：卸
9、车完毕后，用LNG泵从储罐内抽出部分LNG通过LNG汽化器调压后进入储罐，当储罐饱和压力达到设定压力时停止汽化。 LNG储罐LNG泵LNG汽化器LNG储罐。,.,LNG加气站工艺流程示意图,.,L-CNG加气站工艺流程,L-CNG加液站工艺主要分为LNG增压和LNG汽化，以及L-CNG存储和加气两个主要流程。 LNG增压：采用LNG低温高压柱塞泵直接增压。 设备选型：采用两列柱塞式低温高压泵，一开一备，设备成撬。 LNG高压空温式汽化器 从LNG储罐出来的LNG经过低温高压泵增压到20Mpa后进入到汽化器，汽化器通过对LNG的加温汽化，使低温的LNG汽化成常温的CNG并且储存到现场的CNG存储
10、装置中去。气化器的设计和选型是根据LNG的特性，当地的气候条件和L-CNG站加气负荷计算来确定，确保足够的汽化率保证汽化后的CNG不带入潜热进入CNG储气瓶。 三线双枪加气机：通过从CNG储气瓶组取气，给车辆进行加气。,.,LNG产业资源介绍,第四部分,.,天然气在常压下-162度时形成液化天然气（LNG）。 液化天然气（LNG）是目前全球公认的清洁能源，它具有节能、环保、安全、可靠、经济效益突出等众多优点。 国家十五规划政策鼓励液化天然气开发和引进。至2012年在我国沿海城市建立12个LNG进口接收站，总量3500万吨，相当于455亿标方天然气，即二条西气东输管道的总量；内陆已建立20多个天
11、然气及煤层气的液化厂，年液化总量达500万吨，相当于65亿标方天然气，可供20万多辆大型汽车使用。 LNG在低温、低压、液态下储存、运输及应用，其密度为气态的620倍左右，压缩天然气的三倍，单次加气可持续行驶400-1800公里，能满足城市公交、城际客车、重型卡车的长途行驶的要求，且环保、安全可靠，因此已逐渐成为我国汽车新能源市场需求的一个主要能源。,LNG产业资源介绍,.,LNG物理性质,LNG密度：0.425-0.46KG/L 沸点： -162 气化后密度0.6-0.7KG/ m3 高热值：41.5-45.3MJ/ m3 气液体积比：6251 辛烷值：130 储存温度：-160-120 操
12、作压力：01.0MPa,部分沿海城市LNG进口接收站液化厂,.,LNG计量单位换算表,.,LNG车用燃料的特点和优势,第五部分,.,1能量密度大，汽车续驶里程长，同样容积的LNG车用储罐装载的天然气约是CNG储气瓶的3倍。大型LNG货车一次加气可连续行驶8001000km，非常适合长途运输的需要。 2运输方便，由于是液态，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。在陆上，通常用2050m3（相当于1200030000Nm3天然气）的汽车槽车像运输汽油、柴油那样将LNG远送到LNG汽车加气站,LNG作为车用燃料的特点和优势,.,3组分纯，排放性能好，有利于减少污染
13、，保护环境，LNG的组成比CNG更纯净，因而LNG汽车的排放性能要优于CNG汽车。 4安全性能好，LNG的燃点为650，比汽油、柴油、LPG的燃点高，点火能也高于汽柴油、LPG，所以比汽柴油、LPG更难点燃，LNG的爆炸极限为515%，且气化后密度很低，只有空气的一半左右，因而稍有泄漏即挥发扩散。LNG存储压力低（0.3-0.7MPa），比CNG更安全。,LNG作为车用燃料的特点和优势,.,5、低速大扭矩、经济性好 针对重卡载重大、上下坡多的工况（特别是自卸等工程用车），开发了重卡版气体发动机，通过加大低速时的充气效率，提高了低速扭矩；降低了燃料消耗率。 采用潍柴、上柴的大功率纯天然气发动机，
14、按照天然气特性标定发动机电控程序，保证了重卡足够的功率和扭矩的需要。 6、低温启动性能好:最低启动温度-零下30度。 ECU根据水温、空气温度对燃料喷射和点火提前角进行补偿，保证低温启动性能。,LNG作为车用燃料的特点和优势,.,LNG经济性,气耗：1升柴油 = 11.1方LNG。 根据我公司天然气重型商用半挂车的运营的统计数据显示，天然气重卡燃料消耗约为50立方米/100公里，同等马力、吨位的柴油车的燃料消耗约为50升/100公里。 供气价格计算模式：1立方天然气是0号柴油市场零售价的60%。例如0号柴油的零售价是6.5元/升，则每立方天然气的价格是：6.5x60%=4元/方。使用LNG作燃
15、料比燃油可节约燃料费40%。,.,LNG经济性,LNG车辆的百公里燃料消耗费用为：4元/立方米50立方米200元，柴油的价格为6.5元/升，柴油车辆的百公里燃料消耗费用为：6.5元/升50升325元。每百公里节约燃料费用125元。 每车按年运行6000080000km计算时，中型车耗油约1320017600升，大型车耗油2040027200升，以当前油价计算，使用LNG时分别可节约燃料费为3300044000元和5100068000元，汽车行驶路程越长，则越节约燃料费用。,.,0#柴油在冬季-10度时会产生结腊无法正常使用，需更换-20#柴油，在-30度时需更换-35#柴油，燃料成本更高。LN
16、G在-30以上时可正常燃烧，在冬季其燃料费用节约50%以上。 LNG汽车改装件投资略高于CNG汽车，若采用国产储罐改装件，中型车投资约为1.3万元，重型车约为2.0万元，则改车投资回收期约为0.5年。根据天然气汽车的特点，使用天然气时还可延长发动机寿命，降低发动机的维修费用50%以上，因此LNG汽车的实际投资回收期比上述投资回收期短30%，一般在投用半年之内即可收回投资。,LNG经济性,.,LNG燃料技术的应用,第七部分,.,LNG车载燃料系统,LNG车载燃料系统是将LNG储存在车用LNG储罐内，通过汽化装置汽化为0.45Mpa左右的气体供给发动机，其主要构件有LNG储罐、汽化器、减压调压阀、混合器和控制系统等。车用LNG储罐一般采用双层金属真空加多层缠绕绝热技术，国内外都能生产，技术可保证LNG日蒸发率在2%以内（714天之内不产生蒸汽损失）。汽化器一般采用发动机冷却水作热源，由控制系统根据发动机状况调
