大学精品课件：天然气利用技术5-3(第五章天然气汽车.ppt

1、DEVELOPING MULTIPLE AUTOMOTIVE ENERGY IN CHINA BY UTILIZING NATURAL GAS利用天然气发展多元化的汽车能源利用天然气发展多元化的汽车能源 我国交通燃油面临的挑战我国交通燃油面临的挑战21、CHALLENGES FACED BY OIL REFINERIES Problems:n Oil refinery process is simple 炼油装置结构单一炼油装置结构单一 n Atmospheric&Vacuum Distillation Unit and Fluid Catalytic Cracking Unit(FCC)un

2、dertake most process task，proportion of FCC in secondary process reaches 38.07%,higher 20.73%than the world average level 常减压、催化裂化比例过大常减压、催化裂化比例过大 3CHALLENGES FACED BY OIL REFINERIESn Units supplying excellent gasoline such as catalyst reforming,alkylation,isomerization and hydrogen treating only ac

3、count for less proportion.生产优质汽油的单元如催化重整，烷基化、生产优质汽油的单元如催化重整，烷基化、异构化、加氢处理等却占很小的比例。异构化、加氢处理等却占很小的比例。4Comparison of gasoline structure in US,Europe and China,%Gasoline componentGasoline componentUSUSEurope Europe ChinaChinaFCC gasolineFCC gasolineCatalyst-reforming gasolineCatalyst-reforming gasolineAl

4、kylate gasolineAlkylate gasolineStraight gasolineStraight gasolineOther gasolineOther gasoline3636353512124 41313272747475 58 8131378.978.95.45.40.20.211.111.14.44.4CHALLENGES FACED BY OIL REFINERIES56CHALLENGES FACED BY OIL REFINERIESn Gasoline comes mostly from FCC unit,with high sulfur and olefin

5、 汽油以催化裂化汽油为主，油品中烯烃和硫含量较高。汽油以催化裂化汽油为主，油品中烯烃和硫含量较高。n Lack of blending components and weak flexibility of blending methods.汽油调和组分单调，调节手段和应变能力差汽油调和组分单调，调节手段和应变能力差7汽油排放标准汽油排放标准8柴油排放标准柴油排放标准9 Automotive industry to be developed rapidlyn The annual growth rate of automobile sales amount was more than 15%in

6、 the past three years.近三年中国汽车产销量以近三年中国汽车产销量以15以上的年增长速度递增。以上的年增长速度递增。n Gasoline consumption will be risen at an annual average growth rate of 11%,the annual gasoline consumption,in 2013,came to 90 million tons.汽油的年消费增长汽油的年消费增长11，2013年消费年消费9000万吨。万吨。CHALLENGES FACED BY OIL REFINERIES10Automobile posse

7、ssion to be increased;Gasoline consumption to be increased;Air pollution caused by exhaust emissions from automobiles will be more and more serious.目前，中国汽车保有量已达到目前，中国汽车保有量已达到7800万辆，预计万辆，预计2020年可达年可达11000万万辆。辆。2014年的汽车燃油需要量将达到年的汽车燃油需要量将达到1.0亿吨亿吨/年。年。汽车保有量及汽油消耗量的快速增长，将导致燃料汽车所带来的大汽车保有量及汽油消耗量的快速增长，将导致燃料

8、汽车所带来的大气污染问题日益突出。气污染问题日益突出。CHALLENGES FACED BY OIL REFINERIES11香港过往深圳的大型柴油货柜车每天约香港过往深圳的大型柴油货柜车每天约2.72.7万万辆辆 ，污染严重未采取措施。，污染严重未采取措施。据统计目前空气和水污染每年造成的经济损失约占我国据统计目前空气和水污染每年造成的经济损失约占我国GDP的的8%左右左右12Transportation Share of EmissionsCONOxLeadVOCsCO2Particulates79%53%13%44%33%25%SO27%Source:EPA交通排放对环境形成巨大压力交通

9、排放对环境形成巨大压力这意味着机动车已经成为我国大城市大气污染的主要污染源。这意味着机动车已经成为我国大城市大气污染的主要污染源。控制汽车排气污染已经成为十分急迫的问题。控制汽车排气污染已经成为十分急迫的问题。13Coordinate optimization of energy structure and industry structure Environmental quality should be considered firstly The aromatic hydrocarbons in gasoline,particularly benzene,can increase the

10、 content of volatile organic compounds(VOC),nitric oxides(NOX),carbon monoxide(CO),is very harmful to air quality and would cause vital human diseases,for example cancers.汽油中的芳烃特别是苯可以引发癌症，也会使汽车尾汽油中的芳烃特别是苯可以引发癌症，也会使汽车尾 气中的气中的VOC、NOX和和CO等含量增加等含量增加 14Coordinate optimization of energy structure and indu

11、stry structure Exhaust pollution from automobiles has increasingly Exhaust pollution from automobiles has increasingly become the major source of air pollution in some large become the major source of air pollution in some large cities of China.The relevant researches show that 50%of cities of China

12、.The relevant researches show that 50%of CO,hydrocarbons(HC),NOCO,hydrocarbons(HC),NOX X comes from automotive exhaust comes from automotive exhaust emissions in Beijing,Shanghai and Guangzhou,sometimes emissions in Beijing,Shanghai and Guangzhou,sometimes it reaches 90%,even more.it reaches 90%,eve

13、n more.汽车尾气已成为一些大城市的主要污染，调查显示汽车尾气已成为一些大城市的主要污染，调查显示北京、上海、广州北京、上海、广州5050以上的以上的COCO、HCHC、NONOX X等污染来自汽等污染来自汽车尾气，有时高达车尾气，有时高达9090。15n 全国全国2/3以上城市空气质量超标，以上城市空气质量超标，100万以上人口城市万以上人口城市均超标，机动车污染超过均超标，机动车污染超过50以上。以上。n 深圳广州汽车每天上千台递增，大气污染程度也非常深圳广州汽车每天上千台递增，大气污染程度也非常严重。大气中严重。大气中CO和和NOX 含量也达到了含量也达到了39.1%和和21.3%，

14、其中机动车尾气占大气污染物总量的，其中机动车尾气占大气污染物总量的64.5%。16Coordinate optimization of energy structure and industry structure The stricter standards of fuel oils will be performed.n In 2009,Euro V emission standards on gasoline quality will be performed in Europe.n Stricter standards will be done in US.n Chinas prese

15、nt level is far behind the international standards,only corresponds with Euro II in 2010.更加严格的汽油排放标准将执行。更加严格的汽油排放标准将执行。17We need a new approachThe“Great Fog”of 1952,at least 4,000 deathsGlobal warming,polar ice caps meltingLoss of habitat and biodiversityAcid rain,defoliationEconomic and political i

16、mpactsof fossil fuel dependency据统计，全世界石油产量的据统计，全世界石油产量的50%消费在交通运输部门上，用作汽消费在交通运输部门上，用作汽车燃料的就要占到车燃料的就要占到30%左右；而左右；而造成全球环境污染的造成全球环境污染的6070烟烟雾和雾和50以上酸雨又来自交通运以上酸雨又来自交通运输业。因而，我们必须寻求新的输业。因而，我们必须寻求新的发展途径。发展途径。调整油品结构，改善油品质量调整油品结构，改善油品质量19Catalyst-reforming gasoline is one of the three excellent gasoline blen

17、ding componentsn high octane number(RON 100105)n low olefin content(0.1%1.0%)n remarkable stability and lower sulfur,nitrogen and oxygen.重整汽油是最优秀的汽油组分。辛烷值高，烯烃含量低，基本重整汽油是最优秀的汽油组分。辛烷值高，烯烃含量低，基本不含硫、氮、氧等杂质不含硫、氮、氧等杂质,安定性好安定性好。2、READJUSTING OIL REFIERY PROCESSES TO IMPROVE GASOLINE QUALITY20In 2003：The ca

18、pacity of catalyst reforming China:6.76 million tons;America:158 million tons（was 32.71 of total worlds）催化重整能力催化重整能力n The share in total crude oil processing China:2.98%;America:18.17%;but in China 70%for aromatic hydrocarbon instead of gasoline.催化重整占原油加工的比例催化重整占原油加工的比例READJUSTING OIL REFIERY PROCES

19、SES TO IMPROVE GASOLINE QUALITY21n Alkylation process China:1.36 million tons,only 2%of Americas.烷基化烷基化 中国中国136136万吨生产能力，为美国的万吨生产能力，为美国的2 2n Isomerization and dimerization processes China:blank;America:28 million t/y (isomerization)2.8 million t/y (dimerization)异构化、叠合二聚：中国空白，美国年加工量分别是异构化、叠合二聚：中国空白，美

20、国年加工量分别是28002800万吨、万吨、280280万吨万吨 Developing the processes of catalyst reformer,alkylation,isomerizationREADJUSTING OIL REFIERY PROCESSES TO IMPROVE GASOLINE QUALITY用更清洁的燃料取代汽、柴油是车用燃料用更清洁的燃料取代汽、柴油是车用燃料结构调整的发展趋势结构调整的发展趋势23（1 1）电动汽车以电力驱动，对环境没有污染。）电动汽车以电力驱动，对环境没有污染。（2 2）氢气汽车）氢气汽车 日本曾试制液氢燃料汽车，时速可达日本曾试制液氢

21、燃料汽车，时速可达125125公里。公里。（3 3）甲醇汽车汽车发动机输出功率明显提高）甲醇汽车汽车发动机输出功率明显提高,污染极少。污染极少。（4 4）酒精汽车）酒精汽车 在巴西较流行达在巴西较流行达50%50%，在美国汽车销量中达，在美国汽车销量中达70%70%（5 5）太阳能汽车）太阳能汽车 美国曾试制出时速达美国曾试制出时速达6060公里的太阳能汽车。公里的太阳能汽车。（6 6）燃料电池汽车（）燃料电池汽车（Fuel Cell VehicleFuel Cell Vehicle）（7 7）燃气汽车）燃气汽车 以燃气作燃料以燃气作燃料清洁汽车种类清洁汽车种类24各种车用燃料特性表各种车用燃

22、料特性表天然气汽车发展现状天然气汽车发展现状26燃气汽车的分类燃气汽车的分类燃气汽车燃气汽车液化石油气汽车（液化石油气汽车（LPGV）应用）应用天然气汽车（天然气汽车（NGV）低压天然气汽车（淘汰）低压天然气汽车（淘汰）压缩天然气汽车（压缩天然气汽车（CNGV）液化天然气汽车（液化天然气汽车（LNGV）吸附天然气汽车（吸附天然气汽车（ANGV）未商业化）未商业化27世界世界LPG汽车发展趋势汽车发展趋势n 目前世界上有目前世界上有LPG汽车汽车600余万辆，加气站余万辆，加气站2万多座，年消耗万多座，年消耗LPG1000余万吨余万吨n 美国、日本、新西兰已将气体燃料汽车纳入到国家发展战略规划。

23、美国、日本、新西兰已将气体燃料汽车纳入到国家发展战略规划。世界主要国家世界主要国家LPG汽车发展统计表汽车发展统计表1999实践表明，与汽、柴油相比，实践表明，与汽、柴油相比，LPG使尾气中使尾气中CO减少减少90%，HC减少减少22.7%，NOx 减少减少23.5%。大气环境得到很大的改善。大气环境得到很大的改善。28 我国我国LPG汽车发展现状汽车发展现状n 1994年，国家科委牵头成立全国清洁汽车协调领导小组，年，国家科委牵头成立全国清洁汽车协调领导小组，1999年把北京、上海、天津年把北京、上海、天津、重庆、哈尔滨、长春、西安、乌鲁木齐、川中地区、广州、深圳、海南等、重庆、哈尔滨、长春

24、、西安、乌鲁木齐、川中地区、广州、深圳、海南等12个城市个城市为为“空气净化工程空气净化工程清洁汽车行动清洁汽车行动”试点示范城市。试点示范城市。n 目前全国目前全国20多个城市多个城市LPG汽车有汽车有9万余辆，不到世界万余辆，不到世界1%，多为双燃料，加气站，多为双燃料，加气站300余座余座n 主要应用于出租汽车、公交车行业，其中以改装车和双燃料居多。从改装效果来看，主要应用于出租汽车、公交车行业，其中以改装车和双燃料居多。从改装效果来看，尾气中一氧化碳和碳氢排放量有明显下降，氮氧化物排放量变化不大。尾气中一氧化碳和碳氢排放量有明显下降，氮氧化物排放量变化不大。29 n LPG价格随原油价

25、格和炼制量而波动，一般比价格随原油价格和炼制量而波动，一般比LNG价价格高格高30%50以上以上。n NG价格低且波动小，更清洁和安全。价格低且波动小，更清洁和安全。n LPG含有大量的烯烃，直接作汽车燃料，不饱合烃燃含有大量的烯烃，直接作汽车燃料，不饱合烃燃烧后结胶，积炭严重，对汽车发动机的零部件有较大烧后结胶，积炭严重，对汽车发动机的零部件有较大的损坏作用，影响使用寿命，须提纯净化后使用。的损坏作用，影响使用寿命，须提纯净化后使用。30LPG的化工利用价值的化工利用价值n 用用LPG中中C4烃为原料可以制得许多重要精细化工产品烃为原料可以制得许多重要精细化工产品n 以丁烷为例，可制备顺酐、

26、四氢呋喃、以丁烷为例，可制备顺酐、四氢呋喃、1、4丁二醇、丁二醇、-丁内酯等重要的化学品丁内酯等重要的化学品n 1t液化气的价格：液化气的价格：6000元左右元左右 正丁烷制备顺酐，每吨价格达正丁烷制备顺酐，每吨价格达9800元，进而加工为元，进而加工为1，4-丁二醇则为丁二醇则为16000元元 31天然气汽车（天然气汽车（NGV）常见的天然气汽车分压缩天然气汽车（常见的天然气汽车分压缩天然气汽车（CNGV）和液化天然气）和液化天然气汽车（汽车（LNGV）两大类。）两大类。1、压缩天然气汽车：将车用天然气压缩至、压缩天然气汽车：将车用天然气压缩至2OMPa充装于汽车用压缩充装于汽车用压缩天然气

27、储气瓶中，经减压器减压后供给发动机燃烧的天然气汽车。天然气储气瓶中，经减压器减压后供给发动机燃烧的天然气汽车。2、液化天然气汽车：将天然气在、液化天然气汽车：将天然气在-162低温液化后，储存于液化天低温液化后，储存于液化天然气气罐中，经汽化后供给发动机燃料的天然气汽车。然气气罐中，经汽化后供给发动机燃料的天然气汽车。其实，两者除燃料储存及供应系统有差异外，其他部分完全相其实，两者除燃料储存及供应系统有差异外，其他部分完全相同。因此，就燃气汽车本身来讲，发动机动力及后序系统、整车装同。因此，就燃气汽车本身来讲，发动机动力及后序系统、整车装配等技术并无二致，本质无太大区别。配等技术并无二致，本质

28、无太大区别。32天然气车正在引发世界交通运输业的一场革命天然气车正在引发世界交通运输业的一场革命27 AUG 2010GAS ADVISERS322010OVER 11.6 M NGVsIN 81 COUNTRIES33天然气汽车（天然气汽车（NGV）发展现状）发展现状 n 90年代以来，年代以来，NGV的生产呈现规模化和专业化的趋势。许多大功率的生产呈现规模化和专业化的趋势。许多大功率电控车用电控车用CNG发动机装备于公交车和重型载重车。欧洲有发动机装备于公交车和重型载重车。欧洲有11家汽车家汽车厂生产厂生产22种不同型号的种不同型号的NG汽车，有汽车，有6家发动机厂生产家发动机厂生产NG发

29、动机。发动机。n 目前，世界上已有目前，世界上已有63多个国家拥有天然气汽车，多个国家拥有天然气汽车，43家大中型汽车生家大中型汽车生产商，产商，11家天然气发动机生产商。截止家天然气发动机生产商。截止2012年底，全世界天然气汽年底，全世界天然气汽车车(NGV)保有量为保有量为1673.3万辆，已建天然气汽车加气站万辆，已建天然气汽车加气站21292座。座。n 与与LPG汽车相比，大有后来居上之势。汽车相比，大有后来居上之势。342000-2009年世界天然气车平均年增长率年世界天然气车平均年增长率 20.8%/年年-2003年（年（280万）后万）后407%/年，年，2007年（年（7百万

30、）以来百万）以来62%/年年27 AUG 2010GAS ADVISERS3435世界世界NGV增长趋势增长趋势27 AUG 2010GAS ADVISERS352005世界汽车总量世界汽车总量7.5亿辆；亿辆；2020年年9%将燃用天然气将燃用天然气预计年增长预计年增长17.8%2010约约1千万两千万两3619912009年世界不同地区天然气车增长情况年世界不同地区天然气车增长情况 27 AUG 2010GAS ADVISERS36亚太亚太欧洲欧洲北美北美拉丁美洲拉丁美洲非洲非洲37世界拥有天然气车最多的国家世界拥有天然气车最多的国家 27 AUG 2010GAS ADVISERS3738

31、天然气汽车（天然气汽车（NGV）发展现状（）发展现状（II）n 50年代末，国家科委制订年代末，国家科委制订“天然气综合利用规划天然气综合利用规划”，开展天然气汽车试验工作，开展天然气汽车试验工作n 1962年年4月进行月进行“CNG汽车的研究汽车的研究”和和“LNG汽车的研究汽车的研究”工作。工作。n 1987年开始年开始CNG汽车和加气站设备的研究和推广工作，并先后从新西兰、意大利和汽车和加气站设备的研究和推广工作，并先后从新西兰、意大利和俄罗斯等国引进了一些加气设备和车用转换装置，部分生产已国产化俄罗斯等国引进了一些加气设备和车用转换装置，部分生产已国产化n 目前我国天然气汽车发展很快，

32、目前我国天然气汽车发展很快，2005年，中国天然气汽车拥有量从年，中国天然气汽车拥有量从1999年底的年底的8000辆增长到辆增长到97200辆，加气站辆，加气站355座，在全世界范围内排名第七。座，在全世界范围内排名第七。n 天然气汽车主要在重庆、成都、西安地区，北京、济南等地发展。但天然气汽车主要在重庆、成都、西安地区，北京、济南等地发展。但CNG项目发展项目发展速度同国际上相比还存在很大距离速度同国际上相比还存在很大距离。39天然气汽车（天然气汽车（NGV）发展现状）发展现状 目前目前LNG汽车最多的国家为美国、日本和俄罗斯，美汽车最多的国家为美国、日本和俄罗斯，美国约有国约有2000辆

33、在运行，辆在运行，40多个多个LNG汽车加气站。近年来由汽车加气站。近年来由于美国有不少于美国有不少LNG调峰工厂的出现，使得美国的调峰工厂的出现，使得美国的LNG汽车汽车发展较快。日本作为世界上最大的发展较快。日本作为世界上最大的LNG进口国，进口国，LNG汽车汽车产业的发展也非常迅猛。产业的发展也非常迅猛。40天然气汽车（天然气汽车（NGV）发展现状）发展现状n 我国北京有我国北京有50辆原装辆原装LNG公交车，公交车，2003年年5月首辆单机车投入月首辆单机车投入运行，目前，运行，目前，50辆辆LNG车已安全行驶车已安全行驶400万万km以上。以上。n 乌鲁木齐于乌鲁木齐于2004年年9

34、月月26日，日，20辆辆LNG汽车投入运行，目前，汽车投入运行，目前，LNG车已安全行驶近车已安全行驶近2年多时间。年多时间。n 长沙长沙2005年年12月月50辆辆LNG汽车正式投入运行以来，已安全行驶汽车正式投入运行以来，已安全行驶近一年时间。近一年时间。n 贵阳市贵阳市2006年元月，将改车技术用于实车改装，首台经过改装年元月，将改车技术用于实车改装，首台经过改装的的LNG公交车（原柴油机车）投入运营，到目前为止，已改装公交车（原柴油机车）投入运营，到目前为止，已改装LNG公交车公交车300多辆，正陆续投入线路运营。多辆，正陆续投入线路运营。41LPG汽车与汽车与LNG，CNG汽车对比分

35、析汽车对比分析n排放较低排放较低n高性能高性能n经济性好经济性好n加气站少，加气站少，n车价较高车价较高n储罐重，压力高储罐重，压力高Ford F-150Ford Club WagonLPG汽车汽车42天然气汽车天然气汽车Natural Gas Vehiclesn排放极低排放极低n性能良好性能良好n燃料价格很低燃料价格很低n加气站少加气站少n车价相对较高车价相对较高n续驶里程短续驶里程短n压力高（压力高（CNG）Ford Crown VictoriaFord F-150Honda CivicNew Flyer D40 LF Bus43项目项目 柴油柴油 汽油汽油 甲醇甲醇 乙醇乙醇 化学组成化

36、学组成 C18C28 C4 C12 CH4O C2H6O C3&C4 CH4 C2H6O C(w)/%86.0 84.9 37.5 52.2 80.0 75.0 52.2 H(w)/%13.9 15.1 12.5 13 20.0 25.0 13 O(w)/%0 0 50.0 34.8 0 0 34.8 低热值低热值/MJ/MJkgkg-1 1 40.1 42.5 19.9 26.8 45.6 49.7 31.5 蒸发热蒸发热/kJMJMJ-1 1 6.0 8.0 56.4 33.8 8.6-14.4 空燃比空燃比 kg/kg 14.6 14.8 6.4 9.6 15.2 17.8 9.6 研究

37、法辛烷值研究法辛烷值-95 110 100 100 130-十六烷值十六烷值 4555 2 3 8-10 55 CO2排放排放/gMJMJ-1 1 74.2 73.3 70.0 71.5 63.8 57.7 67.5 价格排序，价格排序，￥/km,1 最高最高 3 2 6 1 4 7 5 主要燃料的物化特性和技术经济特性主要燃料的物化特性和技术经济特性44444545464647n LNGV与与20MPa压力的压力的CNG比较，储存量多比较，储存量多3倍。行驶距倍。行驶距离长，加气站设置少。离长，加气站设置少。n 与柴油比较，热值高与柴油比较，热值高23%，价格却便宜一半，价格却便宜一半，1.

38、2m3天然天然气气=1升柴油。污染物和二氧化碳排放少得多。升柴油。污染物和二氧化碳排放少得多。n 大功率的大功率的LNG发动机采用高压直喷技术，效率与柴油机发动机采用高压直喷技术，效率与柴油机一样甚至更高。是极有前途的石油替代物。一样甚至更高。是极有前途的石油替代物。48484950505152国内首座车用国内首座车用LNG加气加气站站-北京白庙公交总站北京白庙公交总站内的内的LNG加气站，于加气站，于2002年年11月建成投入试月建成投入试运行，占地运行，占地1500m2，加，加气站内设备选用美国气站内设备选用美国CHART公司产品，投公司产品，投资约资约700万元人民币，日万元人民币，日加

39、气能力为加气能力为1.2万万m3（气（气相），基本上可满足相），基本上可满足100辆公交车加气需求，目辆公交车加气需求，目前已累计加气前已累计加气1200多吨多吨LNG。53杭州杭州LNG公交车公交车54LNG用于船舶用于船舶54江苏省宿迁市5555天然气汽车燃料供应系统天然气汽车燃料供应系统57NGV车辆结构车辆结构 NG车辆基本结构包括车辆基本结构包括车架车架、底盘底盘和和燃料燃料动力系统动力系统。燃料动力系统包括。燃料动力系统包括发动机发动机、燃料燃料罐罐及及连接系统连接系统。58CNGCNG汽车燃料供应系统汽车燃料供应系统双燃料汽车燃料供应系统双燃料汽车燃料供应系统：在原燃油供应系统之

40、外，增加一：在原燃油供应系统之外，增加一套天然气供应回路，所使用的发动机是一样的，只不过对套天然气供应回路，所使用的发动机是一样的，只不过对其进行了必要的改进或调整，使其能兼顾燃油和天然气两其进行了必要的改进或调整，使其能兼顾燃油和天然气两种不同性质的燃料，因此，发动机的效能是多少会受到一种不同性质的燃料，因此，发动机的效能是多少会受到一定影响的；定影响的；单燃料汽车燃料供应系统：单燃料汽车燃料供应系统：以燃气供应系统代替燃油供给回以燃气供应系统代替燃油供给回路，所使用的发动机是专为适应天然气特性研制和生产的路，所使用的发动机是专为适应天然气特性研制和生产的，因此，发动机的性能自然要高一些。，

41、因此，发动机的性能自然要高一些。59CNGCNG汽车燃料供应系统汽车燃料供应系统 CNG汽车燃料供给系统除燃料储存装置（天然气储气汽车燃料供给系统除燃料储存装置（天然气储气瓶）及发动机外主要包括：加气连接装置，气流控制阀，瓶）及发动机外主要包括：加气连接装置，气流控制阀，压力测定及显示装置，调压装置，空气混合装置，安全保压力测定及显示装置，调压装置，空气混合装置，安全保护装置以及燃料输送及连接管件等，对于双燃料汽车还设护装置以及燃料输送及连接管件等，对于双燃料汽车还设有燃料转换装置。有燃料转换装置。天然气公交车燃料供应系统较燃油车要复杂，体积也天然气公交车燃料供应系统较燃油车要复杂，体积也相对

42、要大一些，储气瓶占了较大的空间，特别是双燃料汽相对要大一些，储气瓶占了较大的空间，特别是双燃料汽车，同时具有两套系统。车，同时具有两套系统。60CNGCNG汽车燃料供应系统汽车燃料供应系统 天然气汽车的燃料供应系统装置除要求反应灵敏、安全可靠外，天然气汽车的燃料供应系统装置除要求反应灵敏、安全可靠外，还应满足体积小、重量轻、安装使用维护方便等要求。还应满足体积小、重量轻、安装使用维护方便等要求。CNG储气瓶因为高压的原因（天然气储存压力达储气瓶因为高压的原因（天然气储存压力达25MPa），多），多采用高强度合金结构钢制造，缺点是重量重。以公交车为例，按使采用高强度合金结构钢制造，缺点是重量重。

43、以公交车为例，按使用汽、柴油每行驶用汽、柴油每行驶300km为一个燃料添加周期换算，通常需配备约为一个燃料添加周期换算，通常需配备约6只只50L的储气钢瓶，采用国产钢瓶其总重约的储气钢瓶，采用国产钢瓶其总重约360kg，而满容量时的燃，而满容量时的燃料重量仅为钢瓶重量的料重量仅为钢瓶重量的16。因此，如何从材质和营运两方面减轻。因此，如何从材质和营运两方面减轻车辆无效载重是一个重要课题。车辆无效载重是一个重要课题。61CNG汽车汽车燃料体积大燃料体积大气瓶重，压力高气瓶重，压力高续驶里程短续驶里程短加气站过分依赖管网、加气站过分依赖管网、占地面积大占地面积大投资和运行费用较高投资和运行费用较高

44、制约了其进一步发展。制约了其进一步发展。6263LNG汽车得到较快发展汽车得到较快发展n LNG可以像运输燃油一样使用车船运送，这就为尚无天然气管可以像运输燃油一样使用车船运送，这就为尚无天然气管道资源的城市和地区提供了使用天然气汽车的可能性。道资源的城市和地区提供了使用天然气汽车的可能性。n LNG的低温（的低温（-160）储存技术已经成熟和达到实用化的程度）储存技术已经成熟和达到实用化的程度。我国也有企业能够制造。我国也有企业能够制造。n LNG在汽化过程中释放出大量冷能，其制冷量约为在汽化过程中释放出大量冷能，其制冷量约为0.1kWh/L(860kJ/kg)，若将其回收用于汽车空调或冷藏

45、，既节能又减少，若将其回收用于汽车空调或冷藏，既节能又减少噪音污染，同时解决制冷剂泄漏问题，更具发展潜力。噪音污染，同时解决制冷剂泄漏问题，更具发展潜力。64LNGLNG汽车燃料供应系统汽车燃料供应系统 与与CNGV的燃料供应系统比较，的燃料供应系统比较，LNGV燃料供应系统燃料供应系统要复杂一些，主要区别在于：要复杂一些，主要区别在于：LNGV是低温中压储存，而是低温中压储存，而CNGV却是常温高压出储存；储气瓶内一个是液相状态，却是常温高压出储存；储气瓶内一个是液相状态，一个是气相状态；一个是进行液相到气相的转换，而另一一个是气相状态；一个是进行液相到气相的转换，而另一个则是实施高压到低压

46、的调节个则是实施高压到低压的调节。65LNGLNG汽车燃料供应系统汽车燃料供应系统 LNG车载燃料系统由车载燃料系统由LNG车用储罐、汽化器、减压车用储罐、汽化器、减压调压阀、混合器、控制系统及安全系统等组成。调压阀、混合器、控制系统及安全系统等组成。LNG车用车用储罐采用双层金属加真空多层缠绕保温绝热技术，日蒸发储罐采用双层金属加真空多层缠绕保温绝热技术，日蒸发率在率在0.2以内，可保证以内，可保证714天不发生超压放气（安全阀天不发生超压放气（安全阀起跳）现象。车用起跳）现象。车用LNG储液罐可分为真空绝热型，真空粉储液罐可分为真空绝热型，真空粉末末(或纤维或纤维)绝热型和高真空多层绝热型

47、等类型。绝热型和高真空多层绝热型等类型。66气瓶安装部位气瓶安装部位67LNG汽车用的车载瓶汽车用的车载瓶68LNG车载瓶已国产化车载瓶已国产化n 车型瓶容积车型瓶容积 续驶里程续驶里程n 轻型车轻型车 45L 400kmn 中型车中型车 300L 600km n 重型车重型车 410L 800kmn 设计压力：设计压力：1.6Mpan 工作压力工作压力:1.6MPan 绝热形式绝热形式:高真空多层缠绕绝热高真空多层缠绕绝热n 有容积有容积:45L、300L、410Ln 充满率：充满率：90%日损失日损失2%以下以下n 无损贮存天数：无损贮存天数：7-14天天69LNGLNG汽车燃料供应系统汽

48、车燃料供应系统 LNGV燃料供应系统工作过程：燃料供应系统工作过程：LNGV工作时，车用工作时，车用储罐内的储罐内的LNG在其自身饱和压力在其自身饱和压力(约约0.5MPa)的驱动下离开的驱动下离开储罐，通过低温截止阀和过流阀进入储罐，通过低温截止阀和过流阀进入LNG汽化器。汽化器汽化器。汽化器采用发动机冷却水作热源，由控制系统根据发动机工况调采用发动机冷却水作热源，由控制系统根据发动机工况调节其汽化量。汽化后的天然气经调压阀减压后进入发动机节其汽化量。汽化后的天然气经调压阀减压后进入发动机混合器，或进入步进电机，由天然气混合器，或进入步进电机，由天然气ECU电控喷射系统通电控喷射系统通过控制

49、步进电机来控制天然气的流量，使天然气根据发动过控制步进电机来控制天然气的流量，使天然气根据发动机的负荷需要流入发动机混合器，供汽车使用。机的负荷需要流入发动机混合器，供汽车使用。70LNGLNG汽车燃料供应系统汽车燃料供应系统 LNGV燃料供应系统图燃料供应系统图 71柴油、柴油、LNG与与 CNG的比较的比较M1-09;05/02柴油储罐柴油储罐全重全重250kg250kgLNGLNG储罐储罐全重全重290kg290kg0.5MPa0.5MPa以以下下CNGCNG储罐储罐全重全重1150kg1150kg压力压力15MPa15MPa每个330mm x 1830mm共需11 个250L柴油或与之

50、相应热值的燃料柴油或与之相应热值的燃料500mm x 1270mm635mm x1600mm天然气汽车各类加气站天然气汽车各类加气站73适应适应CNGCNG汽车加气的加气站汽车加气的加气站 主要有标准站（常规站）、子母站、主要有标准站（常规站）、子母站、L-CNGL-CNG（液化（液化-压压缩天然气）站、油气合用站。缩天然气）站、油气合用站。1 1、标准站、标准站 将天然气压缩到将天然气压缩到25Mpa25Mpa，通过深度脱水、高压储存后或直接快速，通过深度脱水、高压储存后或直接快速给天然气汽车加气。它包括固定站、撬装站、移动站等。给天然气汽车加气。它包括固定站、撬装站、移动站等。CNGCNG