其缺点是原发动机的动力性能难免受到影响。但由于改造成本低,适用于原有车辆的改装,如动力性能损失不大,较易于市场推广。
现贵阳公交公司已改装了3辆柴油车。 2.柴油/天然气双燃料车的改装技术
这种技术仍然立足于原柴油机的迪塞尔循环的热力学工作原理。保留原柴油机的压燃点火方式不变,高压缩比不变,发动机机体和零部件基本不变。但在气缸中被压缩的介质,由原来柴油机中的单纯空气变为天然气与空气的混合气体。发动机工作时变原来的纯柴油燃烧为柴油与天然气的混和燃烧。电控系统主要用于依据各种传感器检测的发动机运行信号,分别控制进入发动机的柴油、天然气与空气的流量,以实现柴油、天然气与空气的合理配比。
此方案由于使用双燃料,不受到LNG加气站的限制,同时原有车辆的改造费用低,便于市场推广。但该技术的的可行性还需要进一步落实。
第五章、LNG和L-CNG合建站加气站站址
一.站址选择的原则
本项目建设的LNG和L-CNG加气站合建站站址地点的选择主要依据以下原则:
1.站址的选择和分布应符合城市规划和区域道路交通规划,符合安全防火、环境保护、方便使用的要求。
2.站址应靠近城市交通干道和国道、省道和区域道路并便于出入干道上。 3.站址地质情况良好,供水、供电方便。
4.与周围景观协调,与周围建筑物的安全间距符合国家有关规范的要求。 5.项目建设初期,尽量采用加气站与城市气化站合建,进行市场培育和发展,以增加加气站的经济效益。
16
二、加气站工艺流程
1.卸车流程
由加气站LNG储罐汽化器加压将LNG槽车内LNG转移至加气站LNG储罐。 液化天然气槽车——密闭接头——LNG储罐。 2.加气流程
由低温高压泵将LNG增压到25MPa,通过强制通风气化器气化为CNG,输送到CNG加气机向汽车加气。
2.1 CNG加气工艺 LNG储罐--低温高压泵--强制通风空温式气化器--控制台计量—加气机--CNG储气瓶
2.2 LNG加气工艺 LNG储罐--低温潜液泵--控制台计量—加气机--LNG储气瓶
三.主要设备
1.低温储罐:储罐本体为卧式双圆筒真空粉末绝热低温容器结构。内筒材料为Ocr18Ni9,外筒材料为16MnR,夹层内填充珠光砂,并抽真空,以保证良好的绝热性能。
2.低温高压泵:CVI PD3000低温往复式高压泵为进口(美国)泵,泵所有运动部件由低温液体冷却和润滑。
3.LNG潜液泵:选用美国进口的TC34,1×2×6-4VSL型全浸润型低温泵,其最大流量:20400L/hr(液态)。
4. 强制通风空温式气化器或空温式汽化器 :气化器采用框架式结构,以空气为热源,星型翅片管外强制通风给热,使LNG气化并复热。气化器充分利用了外界空气的能量,由于采取了强制通风,换热面积和外形尺寸大大缩小,并且自重轻,换热效率高。
17
5.L-CNG气瓶组或储气井:L-CNG气瓶组采用框架式结构,材质为碳钢,由40个80L站用气瓶组成或采用2个6-8立方米的储气井。
6.CNG售气机:CNG售气机为双路CNG气源双枪售气机,最大加气量达30kg/min,具有缺省、定额、定量三种加气模式。采用气动球阀及配套管件,密封性好,动作准确可靠,确保在25MPa压力下正常工作。
7.LNG售气机:LNG售气机型号选用JLQ-100型,额定工作压力为1.2Mpa,流量范围:10~100L/min,整机采用隔爆与本安型防爆形式。
8.管材及附件:低温管道管材选用OCr18Ni9不锈钢无缝钢管,管道连接采用焊接或法兰连接,采用改性聚胺酯保温材料保温。管道阀门选用API标准制造的不锈钢阀门。法兰、阀门均设阀门保冷套,低温管线设计压力2.5MPa,高压管线设计压力28 MPa。
四、示范线路的选择和站址布局
1、根据新疆运输情况的统计数据和对新疆公路情况总体分析后,拟选择乌鲁木齐市至伊宁市为LNG示范线路:
1.1、 除昌吉洲,其全疆客流量最大,达到3721万人次。 1.2、 货物运输量1783万吨/年,居全疆第5位。 1.3、 货物周转量136252万吨公里,居全疆第9位。 1.4、 拥有全疆最大的霍尔果斯陆路口岸。
1.5、 该运输路线全长约690公里,相对比较封闭,建站布局较为容易。 1.6、 该运输线路横贯天山北坡经济带。
2、按照拟选的示范线路,根据车辆消耗燃料的平均水平和车辆LNG储气瓶的容积,在汽车充装后的有效续驶里程内,初步确定每250公里左右建设一
18
座L—CNG加气合建站,同时为降低建站的公共设施费用及运行费用,提高L—CNG 的加气水平,站址应尽可能的选择在靠近国道与城市交汇的交通主干道上,拟选站址位置在乌鲁木齐、奎屯、精河、霍城(兼顾伊宁、霍尔果斯)的城市附近。
第六章、技术经济分析
按照LNG替代燃油,根据有关资料及市场调查情况,对乌鲁木齐到伊宁
运输收入、费用支出情况进行分析。
一、运费收入:
根据市场调查,现汽车运到伊宁市和伊宁到乌市每吨货物的运价根据季节、车辆情况不同收费不同,每吨每趟收取运费在100—150元。本方案按车辆购置基本费用40万元/辆(不含改造费用),单趟收取运费100元/吨,载重35吨,平均5天一个往返,每月运输6个往返。月行驶里程8400公里。
二、费用支出:
包括不变费用、可变费用、燃料费用三种
1、不变费用:是指采用那种燃料都需要支出的费用,主要包括:保险费、养路费、人员工资、过路费、修理费、轮胎费等,由于原柴油汽车和改造天然气的汽车均要发生此费用,因此该费用不进入经济分析数据。
2、可变费用支出:包括财务费用和燃料费用
2.1财务费用:按70%贷款,利率按7.83%并上浮20%,月财务费用计算公式:车辆原值贷款比例×利率×利率上浮/12
2.2燃料费用支出:
2.2.1柴油:现0#柴油单价4.8元/升,每年可使用8个月;-35#柴油单价5.5元/升,每年需使用4个月,两种柴油平均单价5元/升,根据运输公
19
司提供的数据,油耗按0.45升/公里;月柴油费用支出计算公式:月行驶里程×油耗×柴油单价。月柴油费用支出为(1400×6)×0.45×5=18900元
2.2.2 柴油和LNG混合燃料:沿途充装LNG的平均价格暂按2.6元/M3和3.5元/M3两种价格进行计算,根据有关资料数据,LNG与柴油的比率暂按1:1。LNG的替代率根据车辆行驶速度可达到58%—84%,本经济分析中,替代率暂按70%进行计算,柴油费用:(1400×6)×0.45×5×30%=5670元/月;LNG费用:2.6(3.5)×0.45×70%×(1400×6)。
2.3.3LNG单一燃料:月LNG消耗费用计算公式:月行驶里程×LNG消耗量×LNG单价,月燃料费用为:(1400×6)×0.45×2.6(3.5)
三、燃料方案的选择
根据目前情况下,可选择的燃料方式有:
方案1、全部使用柴油作为汽车燃料:车辆原值为40万元,其中牵引车25万元/台,挂车11万元/台,购置附加费(10%)4万。
方案2、柴油与LNG作为汽车的混合燃料:车辆原值为45万元,增加车辆LNG改装费用,改装费用约为5万元。
方案3、使用LNG作为单一燃料:对原有发动机改造,车辆原值为45万元,增加车辆LNG改装费用,改装费用约为5万元。
方案4、使用LNG作为单一燃料:使用LNGV发动机,车辆原值为50万元,增加发动机和改装费用各5万元。
四、经济分析
20