LNG(液化天然氣)汽車整體解決方案v3

LNG（液化天然氣）汽車推介方案河南新捷新能源有限公司2011年10月關(guān)于我們—昆侖能源有限公司

昆侖能源有限公司（股票代碼HK0135，以下簡稱“昆侖能源”）是中國石油天然氣股份有限公司（以下簡稱“中國石油”）控股的，在香港聯(lián)交所掛牌上市的紅籌股公司。根據(jù)中國石油的戰(zhàn)略部署，昆侖能源將借助香港資本市場優(yōu)越的融資條件，依靠中國石油充足的天然氣資源供應(yīng)，開發(fā)國內(nèi)天然氣綜合利用終端市場。通過產(chǎn)業(yè)整合，昆侖能源目前在新疆、川渝、陜西、山西、海南、寧夏等地經(jīng)營民用氣、車用氣和工業(yè)用氣業(yè)務(wù)，積累了豐富的產(chǎn)業(yè)投資和技術(shù)管理經(jīng)驗，培養(yǎng)了一批高素質(zhì)、專業(yè)化的天然氣人才隊伍，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。關(guān)于我們—河南新捷新能源

有限公司河南新捷新能源有限公司（以下簡稱公司）是中國石油旗下在香港上市的昆侖能源有限公司（以下簡稱昆侖能源）所屬全資公司新疆新捷股份有限公司（以下簡稱新捷股份）與河南亞龍企業(yè)集團合作成立，注冊資本金1億元。公司主要從事天然氣的終端銷售和綜合利用業(yè)務(wù)，按照昆侖能源“以氣代油”戰(zhàn)略部署，以液化天然氣（LNG）項目的建設(shè)、運營為主，努力開拓天然氣利用高端市場，兼顧管道天然氣和壓縮天然氣（CNG）業(yè)務(wù)，建設(shè)并經(jīng)營天然氣管道、門站、母站和加氣站業(yè)務(wù)。

公司擁有強大的資源、資金、管理和技術(shù)優(yōu)勢，具有一支專業(yè)化的人才隊伍，在天然氣工程建設(shè)、管理運營方面積累了豐富的經(jīng)驗。公司天然氣業(yè)務(wù)將為河南省優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)節(jié)能減排、加快環(huán)境治理、加大勞動就業(yè)作出貢獻(xiàn)，為地方經(jīng)濟和社會發(fā)展服務(wù)。目錄內(nèi)容簡介LNG燃料應(yīng)用LNG燃料特點及優(yōu)勢LNG產(chǎn)業(yè)資源

能量密度大

便于運輸

組份純凈低溫啟動

低排放、無污染

安全性能提升

低速大扭距

經(jīng)濟性能優(yōu)越

氣耗、油耗比較

價格比較

低溫起動比較

投資回報

LNG單一燃料

柴油－LNG改裝

車載鋼瓶

LNG加注站應(yīng)用LNG車輛實例優(yōu)勢經(jīng)濟對比LNG車載裝置加注站及汽車特點LNG產(chǎn)業(yè)資源介紹

天然氣在常壓下-162度時形成液化天然氣（LNG）。液化天然氣（LNG）是目前全球公認(rèn)的清潔能源，它具有節(jié)能、環(huán)保、安全、可靠、經(jīng)濟效益突出等眾多優(yōu)點。國家十五規(guī)劃政策鼓勵液化天然氣開發(fā)和引進(jìn)。至2012年在我國沿海城市建立12個LNG進(jìn)口接收站，總量3500萬噸，相當(dāng)于455億標(biāo)方天然氣，即二條西氣東輸管道的總量；內(nèi)陸已建立20多個天然氣及煤層氣的液化廠，年液化總量達(dá)500萬噸，相當(dāng)于65億標(biāo)方天然氣，可供20萬多輛大型汽車使用。

LNG在低溫、低壓、液態(tài)下儲存、運輸及應(yīng)用，其密度為氣態(tài)的620倍左右，壓縮天然氣的三倍，單次加氣可持續(xù)行駛400--1800公里，能滿足城市公交、城際客車、重型卡車的長途行駛的要求，且環(huán)保、安全可靠，因此已逐漸成為我國汽車新能源市場需求的一個主要能源。LNG產(chǎn)業(yè)資源介紹部分沿海城市LNG進(jìn)口接收站\液化廠LNG物理性質(zhì)LNG密度：0.425-0.46KG/L沸點：-162℃氣化后密度0.6-0.7KG/m3高熱值：41.5-45.3MJ/m3氣液體積比：625︰1辛烷值：130儲存溫度：-160℃～-120℃操作壓力：0～1.0MPaLNG計量單位換算表可裝LNG體積可裝LNG重量氣化后NG體積備注1L0.001m30.425KG0.620m3275L車載瓶0.2475m3105KG150m3335L車載瓶0.3015m3128KG180m3375L車載瓶0.3375m3143KG205m3450L車載瓶0.405m3172KG245m343英尺集裝箱52m3×90%約20噸約28500m3LNG車用燃料的特點和優(yōu)勢1．能量密度大，汽車?yán)m(xù)駛里程長，同樣容積的LNG車用儲罐裝載的天然氣約是CNG儲氣瓶的3倍。大型LNG貨車一次加氣可連續(xù)行駛800～1000km，非常適合長途運輸?shù)男枰?．運輸方便，由于是液態(tài)，LNG便于經(jīng)濟可靠地遠(yuǎn)距離運輸，建設(shè)LNG汽車加氣站不受天然氣管網(wǎng)的制約。在陸上，通常用20～50m3（相當(dāng)于12000～30000Nm3天然氣）的汽車槽車象運輸汽油、柴油那樣將LNG遠(yuǎn)送到LNG汽車加氣站LNG作為車用燃料的特點和優(yōu)勢3．組分純，排放性能好，有利于減少污染，保護環(huán)境，LNG的組成比CNG更純凈，因而LNG汽車的排放性能要優(yōu)于CNG汽車。4．安全性能好，LNG的燃點為650℃，比汽柴油、LPG的燃點高，點火能也高于汽柴油、LPG，所以比汽柴油、LPG更難點燃，LNG的爆炸極限為5～15%，且氣化后密度很低，只有空氣的一半左右，因而稍有泄漏即揮發(fā)擴散。LNG存儲壓力低（0.3-0.7MPa），比CNG更安全。LNG作為車用燃料的特點和優(yōu)勢5、低速大扭矩、經(jīng)濟性好針對重卡載重大、上下坡多的工況（特別是自卸等工程用車），開發(fā)了重卡版氣體發(fā)動機，通過加大低速時的充氣效率，提高了低速扭矩；降低了燃料消耗率。采用濰柴、上柴的大功率純天然氣發(fā)動機，按照天然氣特性標(biāo)定發(fā)動機電控程序，保證了重卡足夠的功率和扭矩的需要。6、低溫啟動性能好:最低啟動溫度--零下30度。ECU根據(jù)水溫、空氣溫度對燃料噴射和點火提前角進(jìn)行補償，保證低溫啟動性能。LNG作為車用燃料的特點和優(yōu)勢LNG經(jīng)濟性氣耗：1升柴油=1~1.1方LNG。根據(jù)我公司天然氣重型商用半掛車的運營的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，天然氣重卡燃料消耗約為50立方米/100公里，同等馬力、噸位的柴油車的燃料消耗約為50升/100公里。供氣價格計算模式：1立方天然氣是0號柴油市場零售價的70%。例如0號柴油的零售價是7.33元/升，則每立方天然氣的價格是：7.33/1.1x70%=4.66元/方。使用LNG作燃料比燃油可節(jié)約燃料費30%。LNG經(jīng)濟性LNG車輛的百公里燃料消耗費用為：4.66元/立方米×50立方米＝233元，柴油的價格為7.33元/升，柴油車輛的百公里燃料消耗費用為：7.33元/升×50升＝366.5元。每百公里節(jié)約燃料費用133.5元。每車按年運行60000～80000km計算時，中型車耗油約13200～17600升，大型車耗油20400～27200升，以當(dāng)前油價計算，使用LNG時分別可節(jié)約燃料費為35244～46992元和54468～72624元，汽車行駛路程越長，則越節(jié)約燃料費用。0#柴油在冬季-10度時會產(chǎn)生結(jié)臘無法正常使用，需更換-20#柴油，在-30度時需更換-35#柴油，燃料成本更高。LNG在-30以上時可正常燃燒，在冬季其燃料費用節(jié)約40%以上。根據(jù)天然氣汽車的特點，使用天然氣時還可延長發(fā)動機壽命，降低發(fā)動機的維修費用50%以上，因此LNG汽車的實際投資回收期比上述投資回收期短30%，一般在投用半年之內(nèi)即可收回投資。LNG經(jīng)濟性LNG燃料技術(shù)的應(yīng)用LNG車載燃料系統(tǒng)LNG車載燃料系統(tǒng)是將LNG儲存在車用LNG儲罐內(nèi)，通過汽化裝置汽化為0.45Mpa左右的氣體供給發(fā)動機，其主要構(gòu)件有LNG儲罐、汽化器、減壓調(diào)壓閥、混合器和控制系統(tǒng)等。車用LNG儲罐一般采用雙層金屬真空加多層纏繞絕熱技術(shù)，國內(nèi)外都能生產(chǎn)，技術(shù)可保證LNG日蒸發(fā)率在1%以內(nèi)（7～14天之內(nèi)不產(chǎn)生蒸汽損失）。汽化器一般采用發(fā)動機冷卻水作熱源，由控制系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機狀況調(diào)節(jié)其氣化量。車載供氣系統(tǒng)主要包括LNG車用瓶、汽化器、調(diào)壓閥、緩沖罐等。車載LNG氣瓶內(nèi)常規(guī)飽和氣壓：0.4-0.7MPa流程：氣瓶閥—限流閥—汽化器—緩沖罐—過濾器—電磁閥—減壓器—發(fā)動機燃?xì)庀到y(tǒng)LNG車載裝置LNG車載瓶結(jié)構(gòu)介紹在內(nèi)膽外壁纏繞數(shù)百層復(fù)合絕熱材料，包含高絕熱性能的玻璃纖維紙和阻隔輻射傳熱的鋁箔紙，并在夾套間進(jìn)行超高真空處理。夾套間設(shè)置了低溫吸附和常溫吸附裝置，可保證氣瓶不論在低溫使用或常溫閑置時都有良好的夾套空間真空度。上充液管設(shè)計為單管噴淋結(jié)構(gòu)，可以使低溫的液化天然氣在充入內(nèi)膽時將氣相空間的部分蒸汽（BOG）重新液化，加快加液速度。LNG車載瓶結(jié)構(gòu)介紹充液管線有單向閥，保證液化天然氣只能向氣瓶內(nèi)部單向流動；而出液管線的單向閥則與充液管線的相反；在出液管線還設(shè)有過流閥，當(dāng)外部管線斷裂或大量泄漏，過流閥會限制氣瓶內(nèi)液體外泄。氣瓶設(shè)置了兩只安全閥，每只安全閥的泄放量均滿足泄放要求，副安全閥的主要作用是，當(dāng)主安全閥失靈時，保護氣瓶安全。安全閥開啟壓力：第一級1.76MPa；第二級2.4MPa。氣瓶內(nèi)膽與外殼采用了軸向和徑向組合支撐，可保證氣瓶在運行中不會因為振動而使內(nèi)膽器與外殼之間發(fā)生相對位移和結(jié)構(gòu)變形。

液化天然氣絕熱氣瓶LNG車載燃料系統(tǒng)汽化器安裝在車用瓶和發(fā)動機之間。汽化器與發(fā)動機冷卻水系統(tǒng)相連，來自發(fā)動機的高溫冷卻液將其加熱并氣化，隨后供給發(fā)動機。LNG車載瓶LNG加注站系統(tǒng)LNG加氣站是專門對LNG汽車加氣的加氣站，主要系統(tǒng)構(gòu)成：LNG轉(zhuǎn)運槽車卸車增壓器（可選）、儲罐增壓器用于儲存LNG的低溫絕熱儲罐使LNG從槽車卸入到貯罐中的接收設(shè)備從LNG貯罐到加液機的低溫潛液泵向LNG汽車充液的加注機監(jiān)視、控制LNG加氣站設(shè)備的操作控制盤LNG加氣站工藝流程加氣站原料為液化天然氣（0.3MPa，-146℃LNG），來自LNG工廠，采用40英尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱低溫槽車運輸，正常運行條件下，2天運送一車即可滿足100輛以LNG為燃料的公交車日加氣量要求。LNG加氣站工藝流程如下：1．卸車流程：由加氣站LNG泵將LNG槽車內(nèi)LNG轉(zhuǎn)移至加氣站LNG儲罐，液化天然氣槽車——密閉接頭——LNG泵——LNG儲罐。2．加氣流程：儲罐內(nèi)LNG由LNG泵抽出，通過LNG加氣機向汽車加氣，LNG儲罐——LNG泵——加氣機——汽車加氣。3．調(diào)壓流程：卸車完畢后，用LNG泵從儲罐內(nèi)抽出部分LNG通過LNG汽化器調(diào)壓后進(jìn)入儲罐，當(dāng)儲罐飽和壓力達(dá)到設(shè)定壓力時停止汽化。LNG儲罐——LNG泵——LNG汽化器——LNG儲罐。LNG加氣站工藝流程示意圖儲罐低溫泵增壓器槽車加氣機汽車LNG裝置現(xiàn)場示意圖昆侖能源有限公司寧波港北二集司LNG加氣站該加氣站是全國港口第一個標(biāo)準(zhǔn)加氣站，也是浙江省第一個標(biāo)準(zhǔn)示范站。昆侖能源張家港城北公交LNG加氣站昆侖能源聊城茌平在建LNG加氣站43英尺LNG罐式集裝箱40英尺LNG罐式集裝箱LNG運輸車輛及集裝箱美國LNG單一燃料重型牽引車（3燃料罐）LNG汽車介紹LNG牽引車、自卸車牽引車分為：氣瓶后置式氣瓶側(cè)置式（兩種任意選擇）自卸車為：氣瓶側(cè)置式S38牽引車

汽車用LNG供氣系統(tǒng)包括：

1、專用車載低溫絕熱瓶

2、充裝接口

3、安全限流裝置

4、LNG汽化器

5、穩(wěn)壓器

6、緊急切斷(電磁閥)裝置等組成

LNG汽車介紹LNG汽車介紹LNG供氣系統(tǒng)技術(shù)性能:供氣流量：根據(jù)發(fā)動機給定參數(shù)設(shè)定；供氣壓力:可在0.25—1.2MPa內(nèi)設(shè)定，工作時設(shè)定值波動±10PSI；供氣溫度:可在10℃—45℃內(nèi)設(shè)定;如發(fā)動機有輔助調(diào)壓功能,本系統(tǒng)可聯(lián)動;系統(tǒng)有優(yōu)先使用氣相功能,即當(dāng)LNG瓶內(nèi)壓力高于經(jīng)濟閥設(shè)定值時使用氣相;系統(tǒng)充液時可悶充,無須接氣相,不放空;充液速度40㎏/分鐘，即LNG充氣時間約10分鐘，而CNG充氣時間約30分鐘。LNG汽車介紹車用LNG氣瓶車技術(shù)參數(shù)

設(shè)計壓力3.18MPa、工作壓力1.59MPa、設(shè)計溫度-196℃、工作溫度-162℃,充裝系數(shù)0.9,規(guī)格是依據(jù)發(fā)動機功率和續(xù)駛路程設(shè)計成450L、375L、275L等三種，瓶上設(shè)有一、二級安全閥、進(jìn)出液口、氣相口、新型液位計、壓力表和瓶內(nèi)壓力自動調(diào)壓裝置。LNG汽車介紹車用LNG氣瓶性能

:氣瓶在沖擊條件下的完整性。即對氣瓶的最關(guān)鍵部位（自行指定，管路系統(tǒng)端除外）進(jìn)行10米高的跌落試驗和對管路系統(tǒng)端3米高的跌落試驗,跌落試驗完畢后的1小時內(nèi)，氣瓶外殼不得有結(jié)露或結(jié)霜現(xiàn)象（內(nèi)膽與外殼連接支撐部位除外）。氣瓶安裝在汽車上應(yīng)能承受8g重力加速度沖擊;氣瓶有優(yōu)先使用氣相功能,工作時罐內(nèi)相對壓力穩(wěn)定;氣瓶內(nèi)膽設(shè)計有兩級安全閥在超壓時起到保護作用。在超壓情況下首先打開的是主安全閥（開啟壓力為1.59MPa，230psi）;副安全閥（開啟壓力為2.41MPa，350psi）的壓力設(shè)定點較主安全閥高，在主安全閥失效或發(fā)生堵塞時，副安全閥啟動。夾層超壓條件下的保護是通過一個環(huán)形的抽空塞來實現(xiàn)的。如果內(nèi)膽發(fā)生泄漏（導(dǎo)致夾層壓力超高），當(dāng)壓力達(dá)到0.1-0.2MPa抽空塞將打開泄壓。LNG汽車介紹氣瓶