車用cng充裝站儲(chǔ)氣規(guī)模與裝置規(guī)模與裝置應(yīng)用優(yōu)化探討

1、車用車用CNG充裝站儲(chǔ)氣規(guī)模與裝置規(guī)模與裝置應(yīng)用優(yōu)化探討充裝站儲(chǔ)氣規(guī)模與裝置規(guī)模與裝置應(yīng)用優(yōu)化探討關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞】?jī)?chǔ)氣儲(chǔ)氣裝置裝置探討探討【論文摘要論文摘要】車用CNG充裝站儲(chǔ)氣規(guī)模與裝置規(guī)模與裝置應(yīng)用優(yōu)化探討德陽(yáng)市天然氣總公司李富國(guó)重慶大學(xué)劉永志1序言車用CNG（CompressedNatrualGas）技術(shù)，自60年低以來(lái)國(guó)外就深入研究、開(kāi)發(fā)與廣泛用應(yīng)。對(duì)于CNG氣體代替汽油作為汽車燃料的優(yōu)點(diǎn)已被人們認(rèn)識(shí)，1m3相當(dāng)于1.14L汽油。

2、用于驅(qū)動(dòng)汽車，尾氣排放中CO、CH和Cox等有害化合比汽油為燃產(chǎn)的汽車尾氣分別減少90%、70%和30%以上。一個(gè)15000m3d的標(biāo)準(zhǔn)CNG充裝站全年生產(chǎn)量能減少上述3種有害氣體22.64萬(wàn)m3，能顯著地減少城市大氣環(huán)境汽染，環(huán)保效益十分顯著；其次，CNG氣體價(jià)格比汽油便宜，用于驅(qū)動(dòng)汽車可以降低運(yùn)輸成本45%~50%；第三，CNG的辛烷值相當(dāng)于130#汽油，使用起來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、噪音低，不積碳，運(yùn)動(dòng)部位潤(rùn)油油破壞程度小，磨損減少，可

3、降低汽車維修費(fèi)用約法三章50%；第四，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)CNG站年生產(chǎn)量可以代替4300t汽油。這對(duì)于緩解能源品種不齊的地區(qū)對(duì)能源的需求的矛盾，促進(jìn)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著十分重要的意義。從使用安全來(lái)講，天然氣密度小，一旦泄漏，迅速逸散；且著火溫度也比汽油高，相對(duì)汽油而言，使用起來(lái)比較完全。因此，CNG技術(shù)廣汽應(yīng)用于汽車工業(yè)和其他領(lǐng)導(dǎo)。由于車用CNG技術(shù)具有良好的環(huán)保、節(jié)能效益，國(guó)家大力推廣應(yīng)用，各級(jí)政府已把推廣應(yīng)用CNG技術(shù)作為親興產(chǎn)業(yè)和新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)

4、點(diǎn)來(lái)發(fā)展。目前該項(xiàng)產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)發(fā)展迅速，四川、重慶、北京等省市以及其他一些城市已基本形成車用CNG充裝站網(wǎng)絡(luò)。車用CNG技術(shù)是車用CNG充裝站和雙燃料汽車技術(shù)組成。在CNG充裝站技術(shù)上，為適應(yīng)CNG市場(chǎng)的發(fā)展，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，按系統(tǒng)工程原理進(jìn)行優(yōu)化，得出最適宜經(jīng)濟(jì)規(guī)模為13000m3d~15000m3d[1]。然而，氣站的經(jīng)濟(jì)規(guī)模是由CNG壓縮機(jī)增壓和儲(chǔ)氣系統(tǒng)決定的。因而，按照單一CNG儲(chǔ)氣量來(lái)確定氣站規(guī)模是不恰當(dāng)?shù)摹Ｆ湓蛟谟冢荷a(chǎn)規(guī)

5、模是通過(guò)大排氣量壓縮機(jī)和小規(guī)模儲(chǔ)氣量或是小排氣量壓縮機(jī)和大規(guī)模儲(chǔ)氣量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，氣站儲(chǔ)氣規(guī)模的確定與優(yōu)化是CNG充裝站必須解決的問(wèn)題。地下鋼管儲(chǔ)氣井是利用石油鉆井使用的進(jìn)口的N80鋼套在地下打井后，按其固井工藝將套管固定好而形成的儲(chǔ)氣裝置。其套管的管口、管底采用特殊的結(jié)構(gòu)形式封閉。常用的套管直徑有17.8cm、22.9cm兩種，材質(zhì)為30Mn4或28GrMo6，單井長(zhǎng)度L=80m根20m根。比較成熟的工藝是用17.8cmL=100m

6、根，V水容積=1.94m3根。強(qiáng)度試驗(yàn)壓力P強(qiáng)=1.25P工作（按CJJ84汽車用燃?xì)饧託庹炯夹g(shù)規(guī)模），計(jì)算疲勞強(qiáng)度次數(shù)為19000次。鋼管儲(chǔ)氣井的優(yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)氣裝置占地少且地下儲(chǔ)氣相對(duì)地面上儲(chǔ)氣案全，這對(duì)于城市市區(qū)內(nèi)建設(shè)CNG站有著十分重要的意義。不足的是鋼管連接存在薄弱處，需通過(guò)有效固井而得到加強(qiáng)。同時(shí)，因固井難度大，氣井日常維護(hù)及檢驗(yàn)還沒(méi)有完整的方當(dāng)，目前正處于度用和完善階段。裝置建設(shè)投資約是氣瓶組儲(chǔ)氣的1.5倍。3.2氣瓶組儲(chǔ)氣氣瓶

7、組儲(chǔ)氣是用合格CNG站用鋼瓶組成。國(guó)內(nèi)常用的氣瓶材質(zhì)為35CrMo鋼，強(qiáng)度試驗(yàn)壓力P強(qiáng)1.5P工作，并經(jīng)過(guò)模擬爆炸、火燒、槍擊、疲勞等多項(xiàng)試驗(yàn)合格。實(shí)驗(yàn)測(cè)定疲勞強(qiáng)度次數(shù)為12000次。常用水容積為501、801兩種，并聯(lián)成多組而形成儲(chǔ)氣庫(kù)。按工藝的需要，分為高、中、低壓小庫(kù)組合成氣站儲(chǔ)氣系統(tǒng)，以滿足儲(chǔ)氣工藝的需要。儲(chǔ)氣庫(kù)總?cè)莘eV水=18m3。該種儲(chǔ)氣裝置安全可靠，使用起來(lái)彈性較大，建設(shè)時(shí)可統(tǒng)一規(guī)劃分步實(shí)施，有利于降低氣站建設(shè)成本，國(guó)內(nèi)外

8、氣站普遍使用。不足的是氣瓶組有較多接頭而導(dǎo)致泄漏點(diǎn)多，系統(tǒng)陰力也較大。氣庫(kù)利用系數(shù)c=0.51~0.62(其他儲(chǔ)氣裝置的利用系數(shù)也在這一范圍)。氣瓶組儲(chǔ)氣庫(kù)需要建設(shè)牢固的建筑或設(shè)施，以防止氣庫(kù)在突發(fā)事故時(shí)減小事故的危害半徑。33大罐儲(chǔ)氣331國(guó)外大罐儲(chǔ)氣裝置國(guó)外大罐儲(chǔ)氣裝置比較好的是使用美國(guó)CPI公司按照ASME標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的大罐儲(chǔ)氣單元組成的儲(chǔ)氣系統(tǒng)。每個(gè)儲(chǔ)氣單元為圓柱型，經(jīng)熱加工收口收尾形成無(wú)縫容器。材質(zhì)為SA372，其熱處理（液體淬火