1、1LNG（液化天然氣）應用基本知識2第一部分LNG基本知識3什么是LNGLNG（Liquefied Natural Gas），即液化天然氣的英文縮寫。天然氣是在氣田中自然開采出來的可燃氣體，主要成分由甲烷組成。LNG是通過在常壓下氣態的天然氣冷卻至-162，使之凝結成液體。天然氣液化后可以大大節約儲運空間和成本，而且具有熱值大、性能高等特點。LNG的密度約為042046 gcm3。1公斤LNG氣化后約為1.4方天然氣LNG常用的計量單位為kg或Nm3LNG溫度極低，常壓下沸點約為-162攝氏度LNG的體積膨脹比極大，約為600倍LNG不能加臭，必須用專用儀器檢漏LNG的存儲是臨時性的，溫度、壓

2、力、組分隨時在變化4LNG加氣站介紹第二部分5為LNG汽車充裝LNG液體的加氣站。分為橇裝站和固定站橇裝站：儲罐、泵橇、汽化器、加注機集中裝配在一個橇體上，可以方便整站運輸固定站：儲罐、泵橇、加注機分別固定安裝在站上通常該系統都有：加氣功能：儲罐內LNG由LNG低溫泵抽出，通過加氣機向 汽車加氣卸車功能：由LNG低溫泵將LNG槽車內 LNC卸至LNG儲罐增壓功能：卸車完畢后，將儲罐內部分LNG通過LNG氣化調壓后進入儲罐，當儲罐壓力達到設定壓力時停止氣化調溫功能：卸車完畢后，用LNG低溫泵從儲罐內抽出部分LNG通過LNG增溫器后進入儲罐，當儲罐溫度達到設定溫度時停止6固定站及橇裝站 7LNG加

3、氣站流程圖8真空絕熱儲罐：天海或其他潛液泵：ACD/國產LNG加注機：單槍/雙槍、單計量/雙計量LNG站控系統：自主知識產權LNG加氣站系統硬件介紹9LNG站控系統1011121314LNG儲罐及車載鋼瓶LNG儲罐有效容積5150m3最大工作壓力0.71.6MPa立式/臥式真空粉末/高真空多層纏繞車載鋼瓶有效容積300L/400L最大工作壓力1.6MPa分帶回氣接口型和無回氣接口型15LNG潛液泵技術參數:輸送介質:LNG流量：340L/min最大揚程：250m進口壓力：0.6MPa電機功率：約11KW轉速：15006000r/min所需進口凈正壓頭：0.9m16LNG輸送管道真空絕熱管道傳統

4、保溫管道17LNG真空軟管及真空法蘭18LNG泵橇19LNG加注機工作介質：液化天然氣（LNG）；加氣速度：380kg/min計量準確度：1.0級；重復性：0.5%；防爆等級： ExdembibibAT4工作電源：220V10% （AC），50Hz1Hz；額定工作壓力：1.6MPa；環境溫度：-2555；相對濕度：90%；管路溫度：-19655；大氣壓力：80KPa110KPa；接地電阻：0.1 。20LNG加注機配置質量流量計：羅斯蒙特CMF100、CMF050/E+H 83F25、83F08加氣槍頭：Carter回氣槍頭： MARCO 緊急切斷閥：國產管路系統：普通管道/真空絕熱管道電控系

5、統：VER3.0版（本公司自主產權）小票打印機：選配（本公司自主產權）金屬鍵盤21LNG加氣機內部真空模塊22LNG槍頭及質量流量計23LNG加注機的槍數LNG加注機分單槍和雙槍兩種型式一只為加氣槍，另一只為回氣槍單槍和雙槍都只能同時給一輛車進行加注使用單槍還是雙槍取決于車載鋼瓶的型式雙槍加注機可兼容單槍加注機使用雙槍時兩個流量計計量之差為最終加注量24撬裝LNG加氣站設計-單加氣機25單加氣機加氣撬設備圖解26撬裝LNG加氣站設計-雙加氣機27雙加氣機加氣撬設備圖解2829303132333435363738392萬方每天加氣站布局404萬方每天加氣站布局418萬方每天加氣站布局42第三部分

6、LNG/LCNG加氣站介紹43LNG/LCNG加注站是利用LNG作為氣源的一種多功能加氣站，可同時提供LNG和CNG兩種車用替代燃料，即除了可以給LNG改裝車充裝液態LNG，完成對小容積LNG運輸設備的充裝外，同時還可以對各種CNG改裝車充裝氣態CNG，給大容量的CNG專用運輸半掛車充氣，兼有CNG加氣母站，CNG加氣站，LNG加注站的功能。工作時，潛液泵將站內儲罐中的LNG增壓后通過加液機加入車載儲罐中實現LNG的加注。高壓柱塞泵將站內儲罐中的LNG直接增壓到250bar后通過空溫式汽化器汽化為CNG，再通過CNG售氣機為NGV車輛加氣，也可通過加氣柱為CNG子站拖車加氣。44LNG/LCN

7、G加氣站配置1、 50方立式真空珠光砂絕熱LNG專用儲罐 2臺2、 LNG低溫泵（美國進口ACD泵）含泵池,工藝管線,閥門,儀表柜等1臺3、 LNG加液機：帶有IC卡小票打印和收費系統2臺4、 低溫高壓柱塞泵（1500L/min） 2臺5、 空溫式汽化器(1500NM3/h)2 臺6、CNG三線雙槍加氣機: 帶有IC卡小票打印和收費系統 2臺7、CNG地面儲氣瓶（3.9Nm3水容積) 1組8、LNG真空連接管線 120米9、CNG高壓管線 300米10、 儀表風空壓機 1臺11、 PLC控制系統 2套45LNGLNG加液站工藝加液站工藝流程流程加氣站原料為液化天然氣（0.3MPa，-146LN

8、G），來自LNG工廠，采用40英尺標準集裝箱低溫槽車運輸，正常運行條件下，2天運送一車即可滿足100輛以LNG為燃料的公交車日加氣量要求。LNG加氣站工藝流程如下：1卸車流程：由加氣站LNG泵將LNG槽車內LNG轉移至加氣站LNG儲罐，液化天然氣槽車密閉接頭LNG泵LNG儲罐。2加氣流程：儲罐內LNG由LNG泵抽出，通過LNG加氣機向汽車加氣，LNG儲罐LNG泵加氣機汽車加氣。3調壓流程：卸車完畢后，用LNG泵從儲罐內抽出部分LNG通過LNG汽化器調壓后進入儲罐，當儲罐飽和壓力達到設定壓力時停止汽化。LNG儲罐LNG泵LNG汽化器LNG儲罐。46儲罐低溫泵增壓器槽車加氣機汽車47 L-CNG

9、L-CNG加氣站工藝加氣站工藝流程流程L-CNG加液站工藝主要分為LNG增壓和LNG汽化，以及L-CNG存儲和加氣兩個主要流程。LNG增壓：采用LNG低溫高壓柱塞泵直接增壓。 設備選型：采用兩列柱塞式低溫高壓泵，一開一備，設備成撬。LNG高壓空溫式汽化器從LNG儲罐出來的LNG經過低溫高壓泵增壓到20Mpa后進入到汽化器，汽化器通過對LNG的加溫汽化，使低溫的LNG汽化成常溫的CNG并且儲存到現場的CNG存儲裝置中去。氣化器的設計和選型是根據LNG的特性，當地的氣候條件和L-CNG站加氣負荷計算來確定，確保足夠的汽化率保證汽化后的CNG不帶入潛熱進入CNG儲氣瓶。 三線雙槍加氣機：通過從CNG

10、儲氣瓶組取氣，給車輛進行加氣。48第四部分49天然氣在常壓下天然氣在常壓下-162-162度時形成液化天然氣（度時形成液化天然氣（LNGLNG）。）。 液化天然氣（液化天然氣（LNGLNG）是目前全球公認的清潔能源，它具有節能、環保、安全、可靠、是目前全球公認的清潔能源，它具有節能、環保、安全、可靠、經濟效益突出等眾多優點。經濟效益突出等眾多優點。 國家十五規劃政策鼓勵液化天然氣開發和引進。至國家十五規劃政策鼓勵液化天然氣開發和引進。至20122012年在我國沿海城市建立年在我國沿海城市建立1212個個LNGLNG進口接收站，總量進口接收站，總量35003500萬噸，相當于萬噸，相當于4554

11、55億標方天然氣，即二條西氣東輸管道的總量；億標方天然氣，即二條西氣東輸管道的總量；內陸已建立內陸已建立2020多個天然氣及煤層氣的液化廠，年液化總量達多個天然氣及煤層氣的液化廠，年液化總量達500500萬噸，相當于萬噸，相當于6565億標方天億標方天然氣，可供然氣，可供2020萬多輛大型汽車使用。萬多輛大型汽車使用。 LNGLNG在低溫、低壓、液態下儲存、運輸及應用，其密度為氣態的在低溫、低壓、液態下儲存、運輸及應用，其密度為氣態的620620倍左右，壓縮天然倍左右，壓縮天然氣的三倍，單次加氣可持續行駛氣的三倍，單次加氣可持續行駛400-1800400-1800公里，能滿足城市公交、城際客車

12、、重型卡車公里，能滿足城市公交、城際客車、重型卡車的長途行駛的要求，且環保、安全可靠，因此已逐漸成為我國汽車新能源市場需求的一個的長途行駛的要求，且環保、安全可靠，因此已逐漸成為我國汽車新能源市場需求的一個主要能源。主要能源。50 LNGLNG密度：密度：0.425-0.46KG/L0.425-0.46KG/L 沸點：沸點： -162-162 氣化后密度氣化后密度0.6-0.7KG/ m0.6-0.7KG/ m3 3 高熱值：高熱值：41.5-45.3MJ/ m41.5-45.3MJ/ m3 3 氣液體積比：氣液體積比：6256251 1 辛烷值：辛烷值：130130 儲存溫度：儲存溫度：-1

13、60-160-120-120 操作壓力：操作壓力：0 01.0MPa1.0MPa部分沿海城市部分沿海城市LNGLNG進口接收站進口接收站 液化廠液化廠51可裝LNG體積可裝LNG重量氣化后NG體積備注1L0.001m30.425KG0.620m3275L車載瓶0.2475 m3105KG150 m3335L車載瓶0.3015 m3128KG180 m3375L車載瓶0.3375 m3143KG205 m3450L車載瓶0.405 m3172KG245 m343英尺集裝箱52 m390%約20噸約28500 m352第五部分53 1 1能量密度大，汽車續駛里程長，同樣容積的能量密度大，汽車續駛里

14、程長，同樣容積的LNGLNG車用儲罐裝載的車用儲罐裝載的天然氣約是天然氣約是CNGCNG儲氣瓶的儲氣瓶的3 3倍。大型倍。大型LNGLNG貨車一次加氣可連續行駛貨車一次加氣可連續行駛8008001000km1000km，非常適合長途運輸的需要。，非常適合長途運輸的需要。 2 2運輸方便，由于是液態，運輸方便，由于是液態，LNGLNG便于經濟可靠地遠距離運輸，建設便于經濟可靠地遠距離運輸，建設LNGLNG汽車加氣站不受天然氣管網的制約。在陸上，通常用汽車加氣站不受天然氣管網的制約。在陸上，通常用202050m350m3（相當于（相當于120001200030000Nm330000Nm3天然氣）的

15、汽車槽車像運輸汽油、柴油天然氣）的汽車槽車像運輸汽油、柴油那樣將那樣將LNGLNG遠送到遠送到LNGLNG汽車加氣站汽車加氣站54 3 3組分純，排放性能好，有利于減少污染，保護環境，組分純，排放性能好，有利于減少污染，保護環境，LNGLNG的組成的組成比比CNGCNG更純凈，因而更純凈，因而LNGLNG汽車的排放性能要優于汽車的排放性能要優于CNGCNG汽車。汽車。 4 4安全性能好，安全性能好，LNGLNG的燃點為的燃點為650650，比汽油、柴油，比汽油、柴油、LPGLPG的燃點的燃點高，點火能也高于汽柴油、高，點火能也高于汽柴油、LPGLPG，所以比汽柴油、，所以比汽柴油、LPGLPG

16、更難點燃，更難點燃，LNGLNG的爆炸極限為的爆炸極限為5 515%15%，且氣化后密度很低，只有空氣的一半左，且氣化后密度很低，只有空氣的一半左右，因而稍有泄漏即揮發擴散。右，因而稍有泄漏即揮發擴散。LNGLNG存儲壓力低（存儲壓力低（0.3-0.7MPa0.3-0.7MPa），），比比CNGCNG更安全。更安全。555、低速大扭矩、經濟性好低速大扭矩、經濟性好 針對重卡載重大、上下坡多的工況（特別是自卸等工程用車），開針對重卡載重大、上下坡多的工況（特別是自卸等工程用車），開發了重卡版氣體發動機，通過加大低速時的充氣效率，提高了低速發了重卡版氣體發動機，通過加大低速時的充氣效率，提高了低速

17、扭矩；降低了燃料消耗率。扭矩；降低了燃料消耗率。 采用濰柴、上柴的大功率純天然氣發動機，按照天然氣特性標定發采用濰柴、上柴的大功率純天然氣發動機，按照天然氣特性標定發動機電控程序，保證了重卡動機電控程序，保證了重卡足夠的功率和扭矩足夠的功率和扭矩的需要。的需要。6 6、低溫啟動性能好、低溫啟動性能好: :最低啟動溫度最低啟動溫度-零下零下3030度。度。 ECU ECU根據水溫、空氣溫度對燃料噴射和點火提前角進行補償，保根據水溫、空氣溫度對燃料噴射和點火提前角進行補償，保證低溫啟動性能。證低溫啟動性能。56 氣耗：氣耗：1 1升柴油升柴油 = 11.1 = 11.1方方LNGLNG。 根據我公

18、司天然氣重型商用半掛車的運營的統計數據顯示，天然根據我公司天然氣重型商用半掛車的運營的統計數據顯示，天然氣重卡燃料消耗約為氣重卡燃料消耗約為5050立方米立方米/100/100公里，同等馬力、噸位的柴油車公里，同等馬力、噸位的柴油車的燃料消耗約為的燃料消耗約為5050升升/100/100公里。公里。 供氣價格計算模式：供氣價格計算模式：1 1立方天然氣是立方天然氣是0 0號柴油市場零售價的號柴油市場零售價的60%60%。例如。例如0 0號柴油的零售價是號柴油的零售價是6.56.5元元/ /升，則每立方天然氣的價格是：升，則每立方天然氣的價格是：6.5x60%=46.5x60%=4元元/ /方。

19、使用方。使用LNGLNG作燃料比燃油可節約燃料費作燃料比燃油可節約燃料費40%40%。57nLNGLNG車輛的百公里燃料消耗費用為：車輛的百公里燃料消耗費用為：4 4元元/ /立方米立方米5050立方米立方米200200元，柴油的價格為元，柴油的價格為6.56.5元元/ /升，柴油車輛的百公里燃料消耗費用為：升，柴油車輛的百公里燃料消耗費用為：6.56.5元元/ /升升5050升升325325元。每百公里節約燃料費用元。每百公里節約燃料費用125125元。元。n每車按年運行每車按年運行60000600008000080000kmkm計算時，中型車耗油約計算時，中型車耗油/p>

20、760017600升，大型車耗油升，大型車耗油20400204002720027200升，以當前油價計算，使用升，以當前油價計算，使用LNGLNG時分別可節約燃料費為時分別可節約燃料費為33000330004400044000元和元和51000510006800068000元，元，汽車行駛路程越長，則越節約燃料費用。汽車行駛路程越長，則越節約燃料費用。58 0#0#柴油在冬季柴油在冬季-10-10度時會產生結臘無法正常使用，需更換度時會產生結臘無法正常使用，需更換-20#-20#柴油，柴油，在在-30-30度時需更換度時需更換-35#-35#柴油，燃料成本更高。柴油，燃料成本更高。LNGLNG

21、在在-30-30以上時可正以上時可正常燃燒，在冬季其燃料費用節約常燃燒，在冬季其燃料費用節約50%50%以上。以上。 LNGLNG汽車改裝件投資略高于汽車改裝件投資略高于CNGCNG汽車，若采用國產儲罐改裝件，中汽車，若采用國產儲罐改裝件，中型車投資約為型車投資約為1.1.3 3萬元，重型車約為萬元，重型車約為2.2.0 0萬元，則改車投資回收期約為萬元，則改車投資回收期約為0.0.5 5年。根據天然氣汽車的特點，使用天然氣時還可延長發動機壽命，年。根據天然氣汽車的特點，使用天然氣時還可延長發動機壽命，降低發動機的維修費用降低發動機的維修費用50%50%以上，因此以上，因此LNGLNG汽車的實

22、際投資回收期汽車的實際投資回收期比上述投資回收期短比上述投資回收期短30%30%，一般在投用半年之內即可收回投資。，一般在投用半年之內即可收回投資。 59第七部分60 LNGLNG車載燃料系統是將車載燃料系統是將LNGLNG儲存在車用儲存在車用LNGLNG儲罐內，通過汽化裝置汽儲罐內，通過汽化裝置汽化為化為0.45Mpa0.45Mpa左右的氣體供給發動機，其主要構件有左右的氣體供給發動機，其主要構件有LNGLNG儲罐、汽儲罐、汽化器、減壓調壓閥、混合器和控制系統等。車用化器、減壓調壓閥、混合器和控制系統等。車用LNGLNG儲罐一般采用雙儲罐一般采用雙層金屬真空加多層纏繞絕熱技術，國內外都能生產

23、，技術可保證層金屬真空加多層纏繞絕熱技術，國內外都能生產，技術可保證LNGLNG日蒸發率在日蒸發率在2%2%以內（以內（7 71414天之內不產生蒸汽損失）。汽化器一般采天之內不產生蒸汽損失）。汽化器一般采用發動機冷卻水作熱源，由控制系統根據發動機狀況調節其氣化量用發動機冷卻水作熱源，由控制系統根據發動機狀況調節其氣化量 。61車載供氣系統主要包括車載供氣系統主要包括LNGLNG車用瓶、汽化器、調壓閥、緩沖罐等。車用瓶、汽化器、調壓閥、緩沖罐等。車載車載LNGLNG氣瓶內常規飽和氣壓：氣瓶內常規飽和氣壓：0.4-0.7MPa0.4-0.7MPa流程：氣瓶閥流程：氣瓶閥限流閥限流閥汽化器汽化器緩

24、沖罐緩沖罐過濾器過濾器電磁閥電磁閥減壓減壓器器發動機燃氣系統發動機燃氣系統62在內膽外壁纏繞數百層復合絕熱材料，包含高絕熱性能的玻璃纖在內膽外壁纏繞數百層復合絕熱材料，包含高絕熱性能的玻璃纖維紙和阻隔輻射傳熱的鋁箔紙，并在夾套間進行超高真空處理。維紙和阻隔輻射傳熱的鋁箔紙，并在夾套間進行超高真空處理。夾套間設置了低溫吸附和常溫吸附裝置，可保證氣瓶不論在低溫夾套間設置了低溫吸附和常溫吸附裝置，可保證氣瓶不論在低溫使用或常溫閑置時都有良好的夾套空間真空度。使用或常溫閑置時都有良好的夾套空間真空度。上充液管設計為單管噴淋結構，可以使低溫的液化天然氣在充入上充液管設計為單管噴淋結構，可以使低溫的液化天

25、然氣在充入內膽時將氣相空間的部分蒸汽（內膽時將氣相空間的部分蒸汽（BOGBOG）重新液化，加快加液速度。重新液化，加快加液速度。63充液管線有單向閥，保證液化天然氣只能向氣瓶內部單向流動；而充液管線有單向閥，保證液化天然氣只能向氣瓶內部單向流動；而出液管線的單向閥則與充液管線的相反；在出液管線還設有過流閥，出液管線的單向閥則與充液管線的相反；在出液管線還設有過流閥，當外部管線斷裂或大量泄漏，過流閥會限制氣瓶內液體外泄。當外部管線斷裂或大量泄漏，過流閥會限制氣瓶內液體外泄。氣瓶設置了兩只安全閥，每只安全閥的泄放量均滿足泄放要求，副氣瓶設置了兩只安全閥，每只安全閥的泄放量均滿足泄放要求，副安全閥的

26、主要作用是，當主安全閥失靈時，保護氣瓶安全。安全閥開安全閥的主要作用是，當主安全閥失靈時，保護氣瓶安全。安全閥開啟壓力：第一級啟壓力：第一級1.76MPa1.76MPa；第二級；第二級2.4MPa2.4MPa。氣瓶內膽與外殼采用了軸向和徑向組合支撐，可保證氣瓶在運行中氣瓶內膽與外殼采用了軸向和徑向組合支撐，可保證氣瓶在運行中不會因為振動而使內膽器與外殼之間發生相對位移和結構變形。不會因為振動而使內膽器與外殼之間發生相對位移和結構變形。 646566n汽化器安裝在車用瓶和發動機之間。汽化器與發動機冷卻水系統相連，汽化器安裝在車用瓶和發動機之間。汽化器與發動機冷卻水系統相連，來自發動機的高溫冷卻液

27、將其加熱并氣化，隨后供給發動機。來自發動機的高溫冷卻液將其加熱并氣化，隨后供給發動機。67686970714343英尺英尺LNGLNG罐式集裝箱罐式集裝箱4040英尺英尺LNGLNG罐式集裝箱罐式集裝箱7273中國重汽LNG汽車介紹LNG牽引車、自卸車牽引車分為：氣瓶后置式牽引車分為：氣瓶后置式 氣瓶側置式（兩種任意選擇）氣瓶側置式（兩種任意選擇） 自卸車為：自卸車為： 氣瓶側置式氣瓶側置式74HOWO LNG S38HOWO LNG S38牽引車牽引車 汽車用LNG供氣系統包括：1、專用車載低溫絕熱瓶2、充裝接口3、安全限流裝置4、LNG汽化器5、穩壓器6、緊急切斷(電磁閥)裝置等組成中國重

28、汽LNG汽車介紹75中國重汽LNG汽車介紹LNGLNG供氣系統技術性能供氣系統技術性能: :供氣流量：根據發動機給定參數設定；供氣壓力:可在0.251.2 MPa內設定，工作時設定值波動10PSI；供氣溫度:可在1045內設定;如發動機有輔助調壓功能,本系統可聯動;系統有優先使用氣相功能,即當LNG瓶內壓力高于經濟閥設定值時使用氣相;系統充液時可悶充,無須接氣相,不放空;充液速度40/分鐘， 即LNG充氣時間約10分鐘，而CNG充氣時間約30分鐘。76中國重汽LNG汽車介紹車用車用LNGLNG氣瓶車技術參數氣瓶車技術參數 設計壓力3.18MPa、工作壓力1.59MPa、設計溫度-196、工作溫度-162,充裝系數0.9, 規格是依據發動機功率和續駛路程設計成450L、375L、27