天然氣汽車(chē)及天然氣加氣站

（1.中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)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(chē)發(fā)展現(xiàn)狀

　　隨著汽車(chē)工業(yè)的不斷發(fā)展和車(chē)輛保有量的增加，汽車(chē)尾氣的排放對(duì)大氣環(huán)境的污染也進(jìn)一步加劇。隨著天然氣資源的開(kāi)發(fā)利用，為改善汽油、柴油燃燒后對(duì)環(huán)境造成的污染，壓縮天然氣（CNG）汽車(chē)在世界上許多國(guó)家都得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。目前，我國(guó)天然氣汽車(chē)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(chē)在運(yùn)行。表1是世界上主要國(guó)家CNG汽車(chē)數(shù)量及加氣站數(shù)。

表１ 世界主要國(guó)家CNG汽車(chē)數(shù)量及加氣站數(shù)

2 天然氣汽車(chē)的種類(lèi)

　　天然氣汽車(chē)是指以天然氣作為燃料的汽車(chē)，按照壓力及形態(tài)，可分為：
　　 （1） 低壓氣囊式天然氣汽車(chē)。它是指天然氣以低壓方式充裝于汽車(chē)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(chē)。天然氣壓縮至20MPa于汽車(chē)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(chē)基本上指的都是壓縮天然氣汽車(chē)。
　　 （3） 液化天然氣汽車(chē)。將天然氣液化氣后，儲(chǔ)存于高壓保溫鋼瓶中。它儲(chǔ)存燃料裝置的體積比壓縮天然氣汽車(chē)的小，行駛里程長(zhǎng)，但技術(shù)要求高，目前尚處于開(kāi)發(fā)試驗(yàn)階段。

3 用天然氣替代汽（柴）油的優(yōu)點(diǎn)

　　（1） 污染少
　　 據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前各大城市汽車(chē)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(chē)燃料由汽（柴）油改為天然氣后，尾氣污染會(huì)明顯減少。與汽油相比，天然氣汽車(chē)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(chē)噪音亦可降低40%，可以說(shuō)，天然氣是汽車(chē)****的清潔燃料。
　　 （2） 運(yùn)行費(fèi)用低
　　 按汽油3元/kg , 天然氣1。5元/m3計(jì)，表2是二種汽車(chē)燃料的運(yùn)行價(jià)格比。由表2可見(jiàn)，天然氣汽車(chē)與汽油汽車(chē)相比較，可節(jié)省費(fèi)用約0。26元/km。若將汽油車(chē)改裝為雙燃料汽車(chē)所需費(fèi)用為6000~~10000元/輛，正常運(yùn)行情況下，一年時(shí)間即可收回改裝費(fèi)用。
表２ 汽油、天然氣汽車(chē)運(yùn)行價(jià)格比較表

　　（3） 運(yùn)行安全
　　 天然氣相對(duì)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(guò)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(diǎn)（在空氣中）為6500C，比汽油自燃點(diǎn)（510~~5300C）高，故天然氣比汽油泄漏著火的危險(xiǎn)小。
　　 另外，天然氣汽車(chē)的鋼瓶系高壓容器，其材質(zhì)及制造、檢驗(yàn)試驗(yàn)在各國(guó)均有嚴(yán)格的規(guī)程控制，在我國(guó)即有《汽車(chē)用壓縮天然氣鋼瓶標(biāo)準(zhǔn)》（GB17258--1998），其試驗(yàn)壓力高于工作壓力4倍，并安裝有防爆設(shè)施，不會(huì)因汽車(chē)碰撞或翻覆造成失火或爆炸，而汽油汽車(chē)的油箱系非壓力容器，著火后容易爆炸。
　　 （4） 汽車(chē)燃料可備用
鑒于天然氣加氣站一時(shí)難以滿(mǎn)足天然氣汽車(chē)充氣，可保留汽車(chē)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(guò)轉(zhuǎn)換裝置選擇天然氣或燃油，這種汽車(chē)被稱(chēng)為雙燃料汽車(chē)，目前世界上的天然氣汽車(chē)大多數(shù)屬于這一類(lèi)。

4 天然氣加氣站的簡(jiǎn)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《天然氣》（GB17820）的Ⅱ類(lèi)氣質(zhì)指標(biāo)，汽車(chē)用天然氣質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《車(chē)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(jì)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(rùn)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(yíng)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(guò)濾、調(diào)壓、計(jì)量、壓縮脫水裝置和儲(chǔ)氣瓶庫(kù)、天然氣壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)）。
　　 加氣營(yíng)業(yè)輔助區(qū)設(shè)：
　　 （1） 加注區(qū)（含天然氣加氣島）。
　　 （2） 營(yíng)業(yè)站房（含營(yíng)業(yè)室、財(cái)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(lái)站天然氣經(jīng)過(guò)濾、調(diào)壓計(jì)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(chǔ)氣瓶組或高壓儲(chǔ)氣管束，分不同壓力儲(chǔ)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��?chē)售氣。當(dāng)高壓儲(chǔ)氣系統(tǒng)存氣不足時(shí)，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(jì)量向燃?xì)馄��?chē)售氣。

5 結(jié)　　語(yǔ)

　　在我國(guó)，隨著天然氣輸氣管線(xiàn)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(guó)豐富的天然氣資源并保護(hù)環(huán)境。為大力推廣燃?xì)馄��?chē)。許多城市已將汽車(chē)代用燃料列為推廣試點(diǎn)項(xiàng)目，全國(guó)燃?xì)馄��?chē)指導(dǎo)中心在全國(guó)開(kāi)展了"空氣凈化工程---清潔汽車(chē)大行動(dòng)"，首批有13個(gè)城市被列為示范城市。可以預(yù)計(jì)，未來(lái)我國(guó)大中城市的天然氣汽車(chē)將得到迅速的普及