1.   汽車尾氣已成為城市空氣的主要污染源
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淺析CNG汽車及液壓式加氣子站在石家莊市的應(yīng)用和發(fā)展

更新時(shí)間:2009/9/2  來(lái)源:中國(guó)燃?xì)庠O(shè)備網(wǎng)  [收藏此信息]

1.   汽車尾氣已成為城市空氣的主要污染源
 
近幾年來(lái).我國(guó)進(jìn)入城市化高速發(fā)展時(shí)期,城市建設(shè)飛速發(fā)展.城市面積擴(kuò)大、人口增長(zhǎng),道路建設(shè)
加快.公交車與出租車的需求量上升。由此引起的機(jī)動(dòng)車排氣污染也呈上升勢(shì)頭。
石家莊市近兩年來(lái)機(jī)動(dòng)車保有量持續(xù)上升,汽車尾氣排放的CO、HC、N0。日益嚴(yán)重。主要街道路口、人行橫道兩側(cè)污染物全部超標(biāo).均達(dá)不到我國(guó)關(guān)于汽車排放標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的要求.與日趨嚴(yán)格的歐、美標(biāo)準(zhǔn)更是相去甚遠(yuǎn)。由于汽車排放的污染物多集中在離地面lm左右區(qū)域.正處在人們的呼吸帶附近,所以對(duì)人的危害尤為嚴(yán)重。上世紀(jì)50年代美國(guó)的洛杉磯和70年代日本的東京都曾發(fā)生過(guò)嚴(yán)重的煙霧事件.其原因之一就是汽車排放的HC和NO。在陽(yáng)光紫外線作用下.形成有毒的光化學(xué)煙霧,結(jié)果造成數(shù)百人死亡.?dāng)?shù)萬(wàn)人受害。種種跡象表明,我國(guó)許多城市存在發(fā)生光化學(xué)煙霧的潛在危險(xiǎn)。以石家莊市為例.據(jù)環(huán)保部門監(jiān)測(cè)。石家莊市區(qū)部分地段在非采暖期已有明顯的光化學(xué)煙霧出現(xiàn)。所以,防治機(jī)動(dòng)車尾氣污染.推廣使用清潔燃料汽車已勢(shì)在必行。
2.   CNG汽車的優(yōu)勢(shì)
 
2.1環(huán)境效益
   
天然氣汽車與燃油汽車相比.它的尾氣排放中HC可下降90%、CO下降約80%、NOx下降約40%,且無(wú)鉛污染。如果設(shè)計(jì)合理,且空燃比選擇較好,天然氣汽車的排放將會(huì)低于目前世界上任何最嚴(yán)格的廢氣排放法規(guī)。而且,還有進(jìn)一步降低排放的可能性。與傳統(tǒng)的汽車相比.天然氣汽車所產(chǎn)生的臭氧量只有其20%-35%.碳黑顆粒物和二氧化硫幾乎可以忽略不計(jì).是一種理想的低污染車。其它的優(yōu)點(diǎn)是,沒(méi)有汽柴油給油箱加油時(shí)的蒸發(fā)損失,而且,排放中只含很少量的多環(huán)芳烴、乙醛和其它有毒物質(zhì)。此外,與電動(dòng)汽車相比,天然氣汽車?yán)m(xù)駛路程長(zhǎng)。有關(guān)專家認(rèn)為天然氣汽車是目前最具有推廣價(jià)值的低污染汽車.尤其適合于城市公交車和出租車使用。目前.它已在世界上廣泛應(yīng)用。
 
2.2經(jīng)濟(jì)效益
 
    從熱能含量上看.1m3的天然氣相當(dāng)于1.13L汽油的當(dāng)量。就其經(jīng)濟(jì)性而言.燃?xì)獗热加偷娜剂铣杀?/FONT>
要低。
    2005年.石家莊車用天然氣的售價(jià)是2.4元/m3,而93#汽油的價(jià)格是4.27元/升.以每百公里消耗
天然氣8 m3或汽油8升計(jì),每百公里節(jié)約1.87元;以每輛出租車l天行駛300km計(jì)算,其燃?xì)獬杀局挥?7.6元。而燃油車成本達(dá)到102.48元,比CNG車高出45元。以此推算,出租車使用天然氣,每年可節(jié)
約運(yùn)行成本1.5萬(wàn)余元。
 
3.液壓式CNG加氣站建設(shè)基本情況
 
推廣使用CNG汽車,必須配套建設(shè)相應(yīng)的CNG加氣站。2005年,石家莊市共建設(shè)11座加氣站.投入使用7座。全部采用液壓式天然氣汽車加氣子站.在國(guó)內(nèi)尚屬首創(chuàng)。
 
3.1液壓式加氣子站工作原理
 
    該技術(shù)利用特殊性質(zhì)的液體.用液壓泵(壓力不高于22MPa)直接將液體充人CNG拖車的儲(chǔ)氣鋼瓶中,將鋼瓶?jī)?nèi)的壓縮天然氣推出,再通過(guò)站內(nèi)的單線雙槍加氣機(jī)把高壓天然氣充人汽車的儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi).達(dá)到給汽車加氣的目的,不需采用其他增壓設(shè)備。
    當(dāng)剛剛開(kāi)始啟動(dòng)設(shè)備或PLC控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到液壓系統(tǒng)壓力低時(shí),高壓液壓泵開(kāi)始工作.向CNG鋼瓶?jī)?nèi)充人高壓液體介質(zhì):當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力達(dá)到高限22MPa(或用戶設(shè)定值)時(shí).壓力控制閥停止向高壓系統(tǒng)供液,并通過(guò)旁通回路把高壓液體回流到液體儲(chǔ)罐中;液壓泵經(jīng)一定時(shí)間的延時(shí).如果系統(tǒng)壓力仍然不降,則液壓泵停止工作:當(dāng)系統(tǒng)壓力降至底限20MPa(或用戶設(shè)定值)時(shí),液壓泵重新開(kāi)始工作。
    子站設(shè)備在運(yùn)行時(shí)由控制系統(tǒng)的PLC自動(dòng)控制。當(dāng)加滿氣的拖車來(lái)到子站后。停到相應(yīng)的停車位置,分別連接液體高壓管路、壓縮空氣控制管路、CNG高壓管路等,打開(kāi)相應(yīng)的控制閥門.關(guān)閉放空閥門,檢查無(wú)誤后即可開(kāi)啟系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)始工作時(shí),首先第一個(gè)鋼瓶上的進(jìn)液閥門、出氣閥門打開(kāi),回液閥門關(guān)閉.在液壓泵的作用下.液體介質(zhì)開(kāi)始充入第一個(gè)鋼瓶,同時(shí)高壓天然氣被推出鋼瓶:當(dāng)大約95%的天然氣被推出時(shí),自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)出指令.關(guān)閉該鋼瓶的進(jìn)液閥門、出氣閥門,打開(kāi)回液閥門,此時(shí)第一個(gè)鋼瓶?jī)?nèi)的高壓介質(zhì)開(kāi)始返回橇體內(nèi)的儲(chǔ)罐中;間隔幾秒鐘后第二個(gè)鋼瓶的進(jìn)液閥門、出氣閥門打開(kāi)(此時(shí)回液閥門關(guān)閉),高壓液體開(kāi)始充人第二個(gè)鋼瓶。
  設(shè)備運(yùn)行時(shí).由PLC程序控制實(shí)現(xiàn)8個(gè)鋼瓶依次順序工作。除更換拖車時(shí)由人工操作外.整套設(shè)備的所有動(dòng)作均由設(shè)備自帶的PLC程序控制.無(wú)須人工干預(yù)。
 
3.2液壓式加氣子站特點(diǎn)
 
   該系統(tǒng)最顯著的特點(diǎn)是投資少、占地面積小、工藝簡(jiǎn)單、工作能力高(加氣能力≥1 000m弧)、運(yùn)行
費(fèi)用低(主電機(jī)功率僅30kW)。
    在傳統(tǒng)的加氣子站中。需要設(shè)壓縮機(jī)、緩沖瓶組、干燥裝置、多線加氣機(jī)等,占地面積較大:因城市
用地緊張,消防要求高,選址和建設(shè)難度較大。而這種液壓增壓系統(tǒng)****的優(yōu)點(diǎn)就是占地面積小:站內(nèi)除停放CNG高壓撬車的位置外.加氣撬體f液壓增壓系統(tǒng))只占地1.5mx2m;控制室也只需2.5mx2.5m.考慮需設(shè)2個(gè)CNG高壓撬車位置.整個(gè)子站占地面積也只有l(wèi) 000m2左右:另外一個(gè)特點(diǎn)就是工藝設(shè)備少,工藝管線簡(jiǎn)單,施工方便,施工時(shí)間大大縮短:站內(nèi)除控制室與加氣撬體、單線加氣機(jī)之間的控制線纜外,只有加氣撬體與加氣機(jī)之間的l條工藝管線,施工非常簡(jiǎn)便。我們建設(shè)的加氣站均是與原有加油站合建,不需要增加占地,工期只需10天左右。
由于液壓式天然氣汽車加氣子站主電機(jī)功率只有30kW,系統(tǒng)總功率小于35kW.與現(xiàn)有壓縮機(jī)式子站(總功率約100kW)相比,節(jié)能效果明顯.運(yùn)行費(fèi)用低,大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。
 
3.3液壓式加氣子站投資概況
 
    加氣撬體:140萬(wàn)元(包括控制系統(tǒng)):
    CNG高壓撬車:130萬(wàn)元:
    單線雙槍加氣機(jī):13萬(wàn)元/臺(tái):
    拖車:30萬(wàn)元(根據(jù)廠家不同.價(jià)格會(huì)有所變化)。
一般每個(gè)子站配置為一個(gè)撬體、二個(gè)撬車、二臺(tái)單線雙槍加氣機(jī)。拖車可根據(jù)子站數(shù)目統(tǒng)一安排。
 
3.   結(jié)束語(yǔ)
 
    (1)推廣CNG汽車應(yīng)掌握以下原則:①使用頻率要高,年行駛里程要長(zhǎng),長(zhǎng)期在市區(qū)行駛。對(duì)市區(qū)環(huán)
境污染影響較大;②行駛區(qū)域相對(duì)穩(wěn)定;③有相對(duì)固定的停車場(chǎng)地,可以設(shè)置專用的加氣設(shè)施:④有比較
完整的管理機(jī)構(gòu),可以確保實(shí)施。在具體操作中.CNG汽車一般均在公共汽車、出租車等長(zhǎng)期在市區(qū)內(nèi)運(yùn)營(yíng)、對(duì)市區(qū)環(huán)境污染分擔(dān)率較高的車輛中首先推廣,也可擴(kuò)大到某些專業(yè)車輛,如:環(huán)衛(wèi)車、郵電車等。
    (2)在加氣子站的建設(shè)中,選用新設(shè)備、新工藝,可解決城市用地緊張.選址困難等問(wèn)題.并可降低建
站費(fèi)用,節(jié)約運(yùn)行成本。
(3)液壓式子站必須使用專用CNG拖車。普通CNG拖車無(wú)法使用。
 
 參考文獻(xiàn)
1.陸階明.我國(guó)城市公共交通使用CNG/LNG汽車的探討.城市公用事業(yè).2004(3)
上一篇:對(duì)加快LPG汽車發(fā)展的幾個(gè)問(wèn)題的探討 下一篇:清潔汽車行動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與示范推廣成果與展望
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