车用天然气技术要求

2004年(第33卷)第6期工业科技命料收例假车用兵然气技术要求逯玉林(天水师范学院工学院,甘肃天水741001)摘要:天然气是一种洁净的气体燃料,它没有人工煤气制子数越多,燃烧后产生的能量越多。同为气体状态,在相同的环造过程中所产生的含有二氧化硫、氧化氮、一氧化碳等有害物境条件下,相同的体积中含有的分子数是相同的,因此分子中的大量废气。与其他燃料相比,天然气具有热值大、燃烧效率含碳和氢原子数越多的物质,燃烧产生的能量越多。因此每千高、容易燃烧、清洁无灰渣、不会产生灰尘等优点。这也是燃料克天然气的热值略高于汽油,但每立方米理论天然气混合气热汽车授青睐的原因。值要比汽油混合气低;甲烷含量愈高,相差越大,纯甲烷理论混关健词:天然气内燃机燃料危害合气热值比汽油低10%左右。1.2密度西气东输管道工程,是我国实施西部大开发的标志性工通常状态下,甲烷是一种非常轻的气态物质。常温、常压程建成后将成为我国横贯东西部的能源大动脉。这对推动沿下,甲烷的密度只相当于空气的55%(甲烷密度空气密度=0线省市经济发展,特别对提高城市居民生活质量、改善能源结55)。天然气密度约相当于空气的60%(天然气密度空气密构、有效治理大气环境和提高城市综合竞争力具有非常重大的度≈06)。常温、常压下甲烷密度:071kgy/m3天然气密度约为现实意义。一些经济界人士指出,这条输气管道建成以后,即可0.78kg/m3随着各地区天然气组成成分的不同,密度有所差加速改善动部地区的能源结构,也能有力地拉动相关产业,激别)。由于天然气的密度远远小于空气,当天然气从输送管道或活沿途省区钢铁、机械、电力、运输和建筑安装等企业的发展潜储存容器中泄漏到空气中时,天然气将向上移动,迅速扩散到能年,从而形成一条新的经济增长带。西部24万亿立方米天空气中。于这一特点,天然气的安全性优于汽油等大多数燃料然气资源也必然为燃气汽车带来了福音田。到目前为止,北京3状态、沸点上海、天津、重庆、哈尔滨、长春、西安、乌鲁木齐、四川川中地区在常温、常压下,天然气是一种气态物质,当温度达到(成都、绵阳、德阳)深圳和海南省等12个城市和地区为燃气126℃和低于此温度时,天然气将转变成液态,以态形式存在。汽车试点示范城市燃气汽车达153万辆加气站486座为西此温度为天然气的沸点。由于沸点非常低,天然气是非常难于气东输工程全面采用燃气汽车奠定了坚实的软硬件基础.。为液化的,储存液态天然气也是非常困难的。因此一般以气体状降低汽车排放污染、净化城市大气环境、平衡利用能源的贡献态储存和运输天然气。起到非常巨大的作用14颜色、味道和毒性天然气( Natural Gas,简称NC)是一种洁净的气体燃料,它在原始状态时,天然气是没有颜色、味道和毒性的物质。基没有人工煤气制造过程中所产生的含有二氣化硫、氧化氮、一于安全的原因,在生产过程中,在天然气中加人了具有独特臭氧化碳等有害物的大量废气。与其他燃料相比,天然气具有热味的加臭剂。在使用和运输过程中,当有天然气泄漏时,由于独值大、燃烧效率高、容易燃烧、清洁无灰渣、不会产生灰尘等优特的臭味,可很容易的检测出泄漏。点。这也是燃料汽车授青睐的原因。大家知道天然气是由多种1.5混合气发火界限宽烃类物质和少量的其它成分组成的混合气体,广泛存在于世界燃料和空气混合形成混合气,混合气的浓度在一定范围各地,是世界上储量最丰富的能源之一。天然气中最主要的成内,才能够被点燃、产生能量。混合气浓度过浓(燃料过多)或过分是甲烷( mehane,化学分子式是CH4),天然气分为气田气和稀(燃料过少)是难于被点燃的。可被点燃的混合气浓度范围的油田伴生气,随着产地的不同,甲烷成份所占体积分数在85%-上、下限分别是燃料点火极限的限和下限。天然气与空气混合97%之间变化。此外,天然气中含有乙烷(CH6)、丙烷(CH)、丁后的工作混合气具有很宽的发火界限。天然气点火极限的上限烷(CH)、硫化氢(HS)、CO2N2等。各地的天然气成分是不一为15%,下限为5%。其过量空气系数的变化范围为06-1.8,可样的,不同的天然气成分决定了各地天然气在物化性能上存在在大范围内改变混合比提供不同成分的混合气。通过采用稀薄着一定差异。各地的天然气成分是不一样的,不同的天然气成燃烧技术,可进一步提高汽车的经济性和环保效益分决定了各地天然气在物化性能上存在着一定差异。1.6自燃温度1天然气做为内燃机燃料的特点自燃温度是指在此温度下,燃料和空气接触将会被点燃并连续燃烧。对于一种燃料,自燃温度不是一个常数。汽油的自燃1热值温度220471℃;天然气的自然温度为630-730℃。自燃温度很燃料的热值是指单位燃料在量热计中燃烧后测得的热量。高表明天然气的安全性是非常好的天然气燃料是各种轻烃的混合物,各种烃的热值均可在有关资1.7起燃方式料中査得,引入下列气体燃料热值计算公式就可计算出天然气天然气自燃温度比汽油更高,因而天然气不宜于压燃而适的热值宜于用外火源点燃。同时由于其辛烷值远高于汽油,所以它又Hv=∑rHvi/100适宜于在铲高的压华H下占燃因为它可在较高压缩比下点燃式中:Hv-天然气的热值(MJ/m3)做功中国煤化工!,也可用在柴油天然气ri-第i个可燃组分的体积(或摩尔)分数(%);双燃Hvi-第i个可燃组分的热值(MJ/m31.8CNMHG甲烷是最简单的碳氢化合物,一个甲烷分子中含有一个碳燃料的抗爆性是指燃料在发动机汽缸内被点燃、燃烧时原子和4个氢原子。在碳氢化合物中,分子中含有的碳和氢原避免产生爆燃的能力,亦即抗自燃能力,是燃料的(下转95页)2004年(第33卷)第6期管理科学321和平城区创新功能是实现城市可持续发展,保持及强化其中心地位作为兰州市带状组团城市自我更新的一个有机组团,它的的核心所在。未业东扩区的发展,就是集产、学、研一体化创新主要功能是:(1)特色产业基地。以金川科技园、工业园为依托,城市,即促进产业、教学、科研的紧密结合,促进科技成果的转发展有色冶金新材料新型建材等产业。(2)职业教育培训基化应用,提高城市的创新水平和创新潜力,力争成为21世纪西地。以陇桥学院、博文学院、外语学院的入驻为先导,培育和平部最具活呼的创新城市。校园区建设,使其成为未来兰州市甚至是西北地区职业教育培目标三:旅游城市训基地。(3)物流产业区。和平城区应充分利用其紧靠兰州市区依从兰州市创建国家优秀旅游城市的大目标,对东扩区内的优势,发展以农副产品加工、包装、批发为一体的物流产业。丰富的旅游资源进行整合开发,使旅游业成为未来东扩区的支(4)高档居住区。以官滩沟风景区为环境题材,建设兰州市区的柱产业之高档居住区(目前已有薇乐花园等高档住区)。目标四:文化城市322榆中城区以“陇原文化”和“兴隆文化”为特色,以高品位的文化城市榆中城区的主要功能:(1)兰州都市圈(区)的副核心城市为奋斗目标确立“文化立市”的战略树立“文化经济”的理念,、。(2)科教研发基地。区内现已有兰大新校区,西北民院即以重大文化活动为载体扩大东扩区的文化影响做大做强东入,随着大学城的建设和兰州高新技术产业开发区榆中园扩区的文化产业,使其成为建设“文化兰州”有力支撑点之一区的实施,有利于促进产、学、研、的一体化发展,形成兰州市乃至西北地区一流的科教研发基地。(3)物流产业基地。依托陇海4东扩区城市发展策略铁路、兰巉高速公路、城市组团快速路,建成辐射兰州市及周边4.1环境生态化地区物流基地。(4)休闲度假区。以兴隆山风景区为主体,加快本着生态优先的原则,逐步建立和完善生态资源的补偿机休闲度假、会议中心的建设,建成以森林休闲度假为特色的休制,提倡可持续的生产和生活方式。在维持城市自然生态系统度假区。(5)高档居住区。榆中城区靠山临河加之规划中的支撑能力的基础上,通过构建合理稳定的自然生态体系,引导人工生态湖和纵贯城区的三条水系,随着自身基础设施的逐步城市空间资源的合理配置。改善,以及规划中城市快速路与兰州市区联系的进一步加强,4.2产业科技化区将成为兰州高档居住区建设的首选地区。(6)民营经济园。加强与国内外高校、科研机构的联系,深化产、学、研联合2002年批准建设,是兰州市第一个省级非公有制工业园区。现积极建设兰州高新技术产业区榆中园区和大学城金川科技园,已引进奇正藏药、亚盛集团、庄园乳业等企业。自主研究开发与引进技术的消化、吸收、创新相结合,形成新产33发展目标品开发、创新研究、成果转化、技术推扩一体化的科技型城区。3.3.1和平城区4.3文化产业化具有良好城市景观的兰州市区东门户形象城区,以和平牡以“文化经济”为理念,促进文化与经济的融合。借鉴西文发丹园为依托,建设花园城区。达国家用文化手段促进国际贸易的营销艺术,提高东扩区文化332榆中城区产业的科技含量,把科技、市场和文化结合在一起,赋予文化新目标一:生态型园林城市的发展形态。积极引进高素质的文化人才,提升文化创新能力至21世纪中叶,将榆中城区建成人与自然和谐共处、山青44信息数字化水美、城绿路荫、景观文化内容丰富的生态城市,并力争成为西建设数字城市为目标,进行城市信息主干网建设,推动电部地区最适宜人居和创业的生态型园林城市的典范。信、电视、计算机三网融合,建成覆盖全市的数字化、宽带化、智目标二:创新城市能化高速网络。+十““+“““““+“+““+“+“““““+(上接57页)一个重要指标。燃料的抗爆性用辛烷值表示,燃料备,严重时还会造成金属开裂。的辛烷值越大,表示抗爆性越好。汽油的辛烷值MON一般在2.3当环境温度≤0℃时,会出现结冰81~89之间;天然气的主要成分是甲烷,纯甲烷的马达法辛烷据统计,现在全球一年的石油开采量约为40亿吨,车用燃值MON约为140,大多数的天然气的MON在115~130之间,油的消耗量在10亿吨左右。全球汽车产能达7800万辆,且世天然气产地不同,其MON值有一定差异。总之,与汽油相比,天界汽车产能仍然呈上升趋势。那么,30年后可供开采的石油也然气具有较高的抗爆燃性能,因此,燃用天然气的单燃料发动会枯竭,因此各国都在加紧开发替代能源系统,新型低噪音、清机可采用较高的压缩比,从而可以改进提高燃气汽车的动力洁、廉价的太阳能(SG)汽车、液化石油气(LPC)汽车、天然气性、经济性。天然气作为车用燃料有以上优势,但值得注意的CNG)汽车等倍受消费者亲睐。近年来,国家对发展燃气汽车是,从地下开采出的天然气不能直接用作汽车发动机燃料。十分重视,成立了国家清洁燃料汽车领导小组,确定北京、重庆等14个城市、地区为燃气汽车试点示范城市。甘肃省兰州市确2用作车用燃料时,天然气含水的危害定在今后两年内完成公交车改造。在国家“空气净化工程一天然气中含有水分,对天然气的燃烧尤其是用作车用燃料清洁汽车行动”工作会议上,提出了“清洁汽车行动实施办法”,十分有害。如果车用压缩天然气含水量过高就将存在三个方“清洁汽车行动关键技术攻关及产业化项目指南”。这些举措将面的危害对我国燃气汽车技术和产业的发展产生巨大的推动力,预计到21生成水合物,造成管道、储气瓶嘴、充气嘴等的堵塞2010年天然气(CNG)汽车100万辆,液化石油气(LPG)汽车50天然气水合物是一种象冰一样的固体,它在管线钢瓶表万辆。面沉积,不仅降低了有效容积阻碍了天然气的流动,严重时会参考文中国煤化工堵塞气嘴王CNMHGE,2003, 522加速天然气中酸性气体对金属设备的腐蚀京中软电子出菔社,2003,3~…车安全栓测实务全书,北【2】事在天然气中,总是含有少量的酸性气体,如硫化氢、二氧化碳等,这些气体在水中会电离,电离质子的存在会腐蚀金属设