天然氣汽車及天然氣加氣站

（1.中國市政工程華北設(shè)計研究院，天津300074；2.重慶市燃?xì)庥邢薰�司，重慶400020）

1 天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀

　　隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展和車輛保有量的增加，汽車尾氣的排放對大氣環(huán)境的污染也進(jìn)一步加劇。隨著天然氣資源的開發(fā)利用，為改善汽油、柴油燃燒后對環(huán)境造成的污染，壓縮天然氣（CNG）汽車在世界上許多國家都得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。目前，我國天然氣汽車主要分布在四川省及重慶市，西安、北京也有天然氣、汽油雙燃料汽車在運行。表1是世界上主要國家CNG汽車數(shù)量及加氣站數(shù)。

表１ 世界主要國家CNG汽車數(shù)量及加氣站數(shù)

2 天然氣汽車的種類

　　天然氣汽車是指以天然氣作為燃料的汽車，按照壓力及形態(tài)，可分為：
　　 （1） 低壓氣囊式天然氣汽車。它是指天然氣以低壓方式充裝于汽車頂部的氣囊內(nèi)，直接供給內(nèi)燃機(jī)燃燒，該種充裝方式目前已基本上淘汰了。
　　 （2） 壓縮天然氣汽車。天然氣壓縮至20MPa于汽車用壓縮天然氣鋼瓶中，經(jīng)減壓器后供給內(nèi)燃機(jī)。目前的天然氣汽車基本上指的都是壓縮天然氣汽車。
　　 （3） 液化天然氣汽車。將天然氣液化氣后，儲存于高壓保溫鋼瓶中。它儲存燃料裝置的體積比壓縮天然氣汽車的小，行駛里程長，但技術(shù)要求高，目前尚處于開發(fā)試驗階段。

3 用天然氣替代汽（柴）油的優(yōu)點

　�。�1） 污染少
　　 據(jù)統(tǒng)計，目前各大城市汽車尾氣排放是造成城市空氣污染的主要原因，它占了空氣污染源總量的60%以上，將汽車燃料由汽（柴）油改為天然氣后，尾氣污染會明顯減少。與汽油相比，天然氣汽車尾氣中，CO減少97%，HC減少72%，NOX減少39%，CO2減少24%，SO2減少90%，汽車噪音亦可降低40%，可以說，天然氣是汽車****的清潔燃料。
　　 （2） 運行費用低
　　 按汽油3元/kg , 天然氣1。5元/m3計，表2是二種汽車燃料的運行價格比。由表2可見，天然氣汽車與汽油汽車相比較，可節(jié)省費用約0。26元/km。若將汽油車改裝為雙燃料汽車所需費用為6000~~10000元/輛，正常運行情況下，一年時間即可收回改裝費用。
表２ 汽油、天然氣汽車運行價格比較表

　�。�3） 運行安全
　　 天然氣相對密度（空氣為1）小，為0。58~~0。62，泄漏后很快升空，易散失，不易著火；汽油蒸氣較重，液態(tài)揮發(fā)有過程，且不易散失，易著火爆炸。天然氣爆炸極限為4．7%~~15%，比汽油（爆炸極限為1%~~6%）高2。5~~4。7倍，而且天然氣自燃點（在空氣中）為6500C，比汽油自燃點（510~~5300C）高，故天然氣比汽油泄漏著火的危險小。
　　 另外，天然氣汽車的鋼瓶系高壓容器，其材質(zhì)及制造、檢驗試驗在各國均有嚴(yán)格的規(guī)程控制，在我國即有《汽車用壓縮天然氣鋼瓶標(biāo)準(zhǔn)》（GB17258--1998），其試驗壓力高于工作壓力4倍，并安裝有防爆設(shè)施，不會因汽車碰撞或翻覆造成失火或爆炸，而汽油汽車的油箱系非壓力容器，著火后容易爆炸。
　　 （4） 汽車燃料可備用
鑒于天然氣加氣站一時難以滿足天然氣汽車充氣，可保留汽車的汽（柴）油供氣系統(tǒng)，另增天然氣供應(yīng)系統(tǒng)，將天然氣減壓后直接供給內(nèi)燃機(jī)，可通過轉(zhuǎn)換裝置選擇天然氣或燃油，這種汽車被稱為雙燃料汽車，目前世界上的天然氣汽車大多數(shù)屬于這一類。

4 天然氣加氣站的簡介

4．1 天然氣質(zhì)量
　　 引入加氣站的天然氣質(zhì)量不得低于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《天然氣》（GB17820）的Ⅱ類氣質(zhì)指標(biāo)，汽車用天然氣質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《車用壓縮天然氣》的規(guī)定。
4．2 系統(tǒng)組成
　　 天然氣加氣站由天然氣引入站管道和脫硫、脫水、調(diào)壓、計量、壓縮、貯存、加氣等主要生產(chǎn)工藝系統(tǒng)及循環(huán)冷卻水、廢潤滑油回收、冷凝處理、供電、供水等輔助生產(chǎn)工藝系統(tǒng)組成，可分為貯存加壓生產(chǎn)區(qū)和加氣營業(yè)輔助區(qū)。
　　 貯存加壓生產(chǎn)區(qū)內(nèi)設(shè)天然氣壓縮機(jī)房（含天然氣過濾、調(diào)壓、計量、壓縮脫水裝置和儲氣瓶庫、天然氣壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)）。
　　 加氣營業(yè)輔助區(qū)設(shè)：
　　 （1） 加注區(qū)（含天然氣加氣島）。
　　 （2） 營業(yè)站房（含營業(yè)室、財務(wù)室、值班室、辦公室、儀表總控制室等）。
　　 （3） 綜合輔助用房（含高低壓變配電室、消防水系統(tǒng)等）。

4．3 加氣系統(tǒng)流程

　　來站天然氣經(jīng)過濾、調(diào)壓計量后經(jīng)緩沖穩(wěn)壓后進(jìn)入壓縮機(jī)，天然氣壓縮機(jī)將天然氣壓縮加壓至25Mpa進(jìn)入高壓脫水裝置除去剩余水分，脫水后經(jīng)程序控制器選擇安排，進(jìn)高壓儲氣瓶組或高壓儲氣管束，分不同壓力儲氣，不同高壓天然氣又在程序售氣控制器下經(jīng)天然氣售氣機(jī)向燃?xì)馄�車售氣。�?dāng)高壓儲氣系統(tǒng)存氣不足時，經(jīng)程序控制器天然氣可經(jīng)壓縮機(jī)加壓直接供給售氣機(jī)，經(jīng)計量向燃?xì)馄�車售氣�?BR>

5 結(jié)　　語

　　在我國，隨著天然氣輸氣管線的不斷完善，以及"西氣東輸"工程的加快，將更有效地利用我國豐富的天然氣資源并保護(hù)環(huán)境。為大力推廣燃?xì)馄�車。許多城市已將汽車代用燃料列為推廣試點項目，全國燃?xì)馄�車指�?dǎo)中心在全國開展了"空氣凈化工程---清潔汽車大行動"，首批有13個城市被列為示范城市。可以預(yù)計，未來我國大中城市的天然氣汽車將得到迅速的普及