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(2)天然气储存方式主要有压缩天然气(CNG:15Pa~20MPa).液化天然气(LNG:沸点-162℃)和吸附天然气(ANG);CNG是目前车用天然气燃料的主要储存方式,缺点是储气瓶重量重.占用体积大;与液体燃料相比,天然气体积能量密度低,20MPa压力下的CNG燃料仅相当于汽油能量密度的30%。 (3)国际上天然气另一储存方式是液化天然气,LNG是对地质开采的天然气通过“三脱”净化处理.实施低温液体处理而成,液化后的体积仅是原气态体积的1/625,LNG的能量密度是CNG的三倍多.能量密度大大提高,但LNG的生产成本相对较高,储存容器的绝热性要求高,这些是制约其发展的因素。 (4)吸附式储存天然气(ANG)技术是目前尚处研究阶段的一种天然气储存方式,它用多孔吸附剂填充在储存容器中,在中高压(3.5MPa左右)条件下,利用吸附刑对天然气高的吸附容量来增加天然气的储存密度。ANG作为未来替代CNG的一项新技术将有广阔的发展前景,但由于技术上的不少难点还有持解决,故在目前还尚难进入实用化阶段。 二、常用燃料的热值 天然气热值根据产地不同,其热值也有所不同。对于沧淄线,天然气热值约为35590 KJ/Nm⊃3;,换成大卡约为8500大卡/立方。 Nm⊃3;为标准立方米,是在温度为0℃,压力为101325pa时的体积。 1卡路里的定义为将1克水在1大气压下提升1℃时所需要的热量。 1大卡卡卡路里.186KJ 各种常用燃料的热值: 天然气 /m⊃3;大卡/m⊃3; 液化石油气 /大卡/m⊃3; 煤 /大卡/Kg 汽油 /大卡/Kg 柴油 /大卡/Kg 煤焦煤气 /m⊃3;大卡/m⊃3; 水煤气 /m⊃3;大卡/m⊃3; 重油 —12000cal/m⊃3; 电 /度大卡/度 三、各种燃料之间的热值换算 相同量纲换算 1 mmbtu = 1.055 GJ 1 Gallon = 3.7854 升 1 MJ = 239 Kcarl 1 Barrel = 42 Gallon(美) 1 Barrel = 158.9 升 1 立方米 = 6.3 Barrel 1 立方米 = 35.315立方尺 1 方LNG(常压液态) 折600-630标方 1 方LPG(液态) 折250标方 1 方CNG(25MPa) 折250标方 1 吨标准油 = 1.454吨标煤 1 海里 = 1.852公里 1 英里 = 1.609公里 1 盎司 = 28.35克 1平方米 = 10.764平方英尺 不同量纲折算 1MMBtu天然气 约24-29标方 1吨LNG 1300-1500标方 1吨LNG 51-53MMBtu 1吨汽油 1350-1400升 1吨柴油 1150-1200升 1吨原油 6.8-7.8桶 1立方米LNG(液态) 折0.42-0.46吨 1立方米天然气 折0.65-0.75公斤 1立方米LPG(气态) 折2.5公斤 1度电 折861大卡 1千克标准煤 折7000大卡 1千克轻油 折10300大卡 1千克标准油 折10180大卡 1千克重油 折10600大卡 1千克LPG 折11000大卡 1公斤LNG 折13000大卡 1吨LNG 折1.3吨原油 1吨LNG 折1.2吨重油例:液化石油气 天然气 ****橡胶厂,是一个烧制浮漂的工厂。原先使用的燃料为液化石油气(俗称液化气),每天用液化石油气600kg,每天工作11小时。那么,换成天然气后,每天用气是多少立方?设备小时流量是多少? 现在让我们来换算一下: 液化石油气的热值是41.9MJ/ kg ,也就是10000大卡/kg。 天然气的热值是35.6MJ/m⊃3;,也就是8500大卡/m⊃3;。 根据热量守恒,可知600 kgx 41.9MJ/ kg .6MJ/m⊃3;因此⊃3;.所以,该厂使用天然气作燃料后,每天用气量是706立方(理论核算值)。 如果11小时工作, 则该厂设备小时流量/.1 m⊃3;/h。 例:柴油 天然气 ****厂天然气改造,原先用柴油做燃料,每天用300Kg柴油,每天工作24小时,如果换成天然气以后,用气量是多大? 现在让我们做一下计算: 根据热量守恒:柴油的热值是11000大卡/kg,天然气的热值是8500大卡/m⊃3;,若改成天然气后用量是300KgX11000/⊃3;,该厂每天工作24小时,但是加热设备实际每天加热时间10小时,则该设备的小时流量是388/.8m⊃3;/h 例: 电 天然气 ****天然气改造,1台拉丝机用电加热一天24小时用电109度,问如果有5台拉丝机用气量是多大? 现在让我们换算一下: 1台拉丝机一天24小时用电109度,那么1台拉丝机一小时用电约4.54度。1度是1kw/h,1度电产生的热量是,1m⊃3;天然气的热值是35590KJ,那么1度电约.101m⊃3;天然气。则1台拉丝机一小时用气约4.54X0..46立方,则5台拉丝机一小时用气量是0..3m⊃3;,5台拉丝机电加热部分一天用气量2..2m⊃3;(这个计算只是对拉丝机电加热部分做的计算) 四、 天然气燃料汽车与成品油燃料汽车比较 1、LNG与柴油比较 1)经济性比较 以公交车为例,LNG燃料汽车在价格上比柴油车贵8万左右,但由于LNG和柴油保持一定的价差,车辆价格上价格差主要通过燃料费用来得到补偿。 LNG与柴油性能对比表 燃料 热值 密度 单位体积热值 柴油 43.54兆焦/千克 0.86千克/升 37.44兆焦/升 LNG 34.34 兆焦/标准立方米 0.742 千克/标准立方米 34.34 兆焦/标准立方米对单位体积热值的比较,用LNG取代柴油,1 标准立方米天然气相当于1.017升柴油,柴油车百公里消耗燃油27.5升,LNG燃料汽车百公里消耗天然气30标准立方米天然气。 柴油和LNG作为燃料经济效益比较表:(以公交车日行驶300公里计算) 燃料 百公里耗量 行驶里程 单价 燃料成本 柴油 27.5升 300公里 7.23元/升 596元 LNG 30.0标准立方米 300公里 4.2元/标准立方米 378元LNG燃料汽车与柴油车相比较每天燃料成本减少218元,按年运营时间350天计算,年可以节省燃料成本7.6万,购车增加的8.0万元成本可以在运营1年半后收回,按公交车运营寿命为8年,8年内由燃料费用上得到的经济效益为61万元,因此采用LNG燃料汽车相对于柴油车大幅度的降低了车辆的运营成本,为公交公司创造较大的经济利益。 2)续驶里程比较 LNG燃料汽车采用低温液态储存方式,能源密度较高,其液化比为1:625,其配置375L车用LNG储气罐,储存量大约234标准立方米天然气,扣除LNG的蒸发量,在满载的情况下可以行驶700公里。柴油车配置280升油箱,在满载的情况下可以行驶600公里,因此在续驶里程上LNG燃料汽车比柴油车要长些。 3)车辆尾气污染物排放 汽车尾气排放是造成空气污染的主要原因之一,据统计汽车尾气排放占了空气污染源总量的40%以上,将汽车燃料由燃油改为天然气后,尾气污染将会明显减少。 2、CNG燃料汽车与汽油车的比较 下面将针对CNG燃料汽车和柴油汽车几个方面进行比较。 1)经济性比较 以出租车为例,CNG燃料汽车与汽油的性能比较如下: 汽油与CNG性能对比表 燃料 热值 密度 单位体积热值 93#汽油 46.0兆焦/千克 0.725千克/升 33.35兆焦/ 升 CNG 34.34兆焦/标准立方米 0.742千克/标准立方米 34.34兆焦/标准立方米对单位体积热值的比较,用CNG取代汽油,1 标准立方米天然气相当于1.03升汽油,出租车百公里消耗燃油8升,LNG燃料汽车百公里消耗天然气7.76标准立方米天然气。 CNG和汽油作为燃料经济效益比较表:(以出租车日行驶350公里计算) 燃料 百公里耗量 单价 日燃料成本 93#汽油 8升 7.37元/升 206元 CNG 8.16标准立方米 4.2元/标准立方米 119元以CNG为燃料替代汽油每天燃料成本减少87元,按年运营时间350天计算,年可以节省燃料成本3.0万,出租车改装仅仅需要除超过8500元,因此该车增加的5000元成本可以在运营3个月后收回,按出租车运营寿命为6年,6年内由燃料费用上得到的经济效益为18万元,因此采用CNG燃料汽车相对于柴油车大幅度的降低了车辆的运营成本,为出租车用户创造较大的经济利益。 2)运行安全 天然气相对密度(空气为1)小,为0.58~0.68,泄漏后很快升空,易散失,不易着火;汽油蒸气较重,液态挥发有过程,且不易散失,易着火爆炸。天然气爆炸极限为4.8%~14.8%,汽油爆炸极限为1%~6%,而且天然气自燃点(在空气中)为650℃,比汽油自燃点(510~530℃)高,故天然气比汽油泄漏着火的危险小。而且天然气汽车的钢瓶是高压容器,其材质及制造、检验试验有严格的规程控制,不易因汽车碰撞或翻覆造成失火或爆炸,而汽油汽车的油箱系非压力容器,着火后容易爆炸。 3)天然气汽车综合比较结论 通过CNG与汽油的对比,CNG是一种更清洁、更安全、更经济的替代车用燃料。因此CNG作为车用燃料的市场前景非常广阔,随着CNG燃料市场的进一步扩展,必将为社会创造巨大的经济效益和社会效益。 五、燃气输配 1.燃气管道的分类 (1)根据用途分 a.长距离输气管线 b.城市燃气管道 c.工业企业燃气管道 (2)根据敷射方式分 a.地下燃气管道 b.架空燃气管道 (3)根据输气压力分 a.低压燃气管道P |
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