【正文】 場分析 31 我國液化天然氣應(yīng)用市場前景分析 當前中國經(jīng)濟持續(xù)快速的發(fā)展勢頭仍在繼續(xù)但是保障經(jīng)濟的能源動力卻極度緊缺在國際石油價格節(jié)節(jié)升高的情勢之下中國的能源危機顯得越發(fā)嚴重中國的能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主石油天 然氣只占到很小的比例遠遠低于世界平均水平隨著國家對能源需求的不斷增長引進 LNG 將對優(yōu)化我國的能源結(jié)構(gòu)有效解決能源供應(yīng)安全生態(tài)環(huán)境保護的雙重問題實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用 目前國內(nèi)液化天然氣主要用于城市燃氣主氣源供應(yīng)或城市燃氣調(diào)峰應(yīng)用由于城市燃氣具有季節(jié)性調(diào)峰性導(dǎo)致天然氣用氣量具有很高的不穩(wěn)定性對于液化天然氣產(chǎn)業(yè)鏈而言培養(yǎng)一個長期穩(wěn)定的下游用氣產(chǎn)業(yè)是行業(yè)內(nèi)的共識在所有下游產(chǎn)業(yè)中工業(yè)用戶和車用氣市場具備上述條件因此包括行業(yè)龍頭新疆廣匯集團在內(nèi)的多家 LNG 運營商目前已經(jīng)致力于 LNG 車用氣市場的開發(fā)工作 國內(nèi)外天然氣汽車應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀 全世界天然氣車用市場發(fā)展較早市場和技術(shù)成熟截至 2021 年已擁有壓縮天然氣汽車 130 萬輛左右液化天然氣汽車超過 1 萬輛加氣站 3000 多座國內(nèi)在天然氣汽車應(yīng)用領(lǐng)域在國家產(chǎn)業(yè)政策的引導(dǎo)下發(fā)展迅猛全國范圍內(nèi)天然氣車用產(chǎn)業(yè)已成規(guī)模在 LNG車輛開發(fā)方面國內(nèi)主要車輛生產(chǎn)廠家也已相繼批量生產(chǎn) LNG載重車陜汽和 LNG 公交車京華申沃等 LNG 汽車技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成熟產(chǎn)品已經(jīng)完善 液化天然氣的城市公共交通系統(tǒng)應(yīng)用在國內(nèi)已有成功范例目前已經(jīng)投入使用的有北京中原綠能 LNG加氣站 2021年投產(chǎn)長沙 LNG公交加氣站 2021年投產(chǎn)烏魯木齊公交 LNG 加氣站等 10 多座已經(jīng)有一定數(shù)量的 LNG 公交車投入運營取得了良好的經(jīng)濟效益同時 LNG汽車應(yīng)用已經(jīng)納入福建廣東陜西山西新疆等 LNG資源豐富省份政府發(fā)展規(guī)劃 我國天然氣發(fā)展策略及天然氣利用政策 我國天然氣發(fā)展策略可概括為立足國內(nèi)利用海外西氣東輸北氣南下海氣登陸就近供應(yīng)預(yù)計 2021 至 2020 年天然氣基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需 2200 多億元人民幣使我國天然氣消費在一次能源消費結(jié)構(gòu)中的比例從現(xiàn)在的 2． 97％提高到 12 國家發(fā)改委在 2021 年最新制定的《天然氣利用政策》中著重指出為達 到緩解天然氣供需矛盾優(yōu)化天然氣使用結(jié)構(gòu)促進節(jié)能減排的目的將發(fā)展天然氣汽車列為優(yōu)先考慮行列以實現(xiàn)改善環(huán)境提高人民生活質(zhì)量構(gòu)建社會主義和諧社會的要求 由以上幾點可以看出國內(nèi)未來的液化天然氣車用市場良好屬于朝陽產(chǎn)業(yè)LNG 車用市場對比民用市場具有售氣價格高高于民用氣投資少銷售氣量大資金回籠快等優(yōu)勢將為從事該產(chǎn)業(yè)的相關(guān)公司帶來良好經(jīng)濟效益 32 沈陽市公共交通系統(tǒng)車用燃氣市場現(xiàn)狀分析 沈陽市公共交通市場車用燃氣市場氛圍 為持續(xù)改善環(huán)境空氣質(zhì)量營造良好的人居環(huán)境和投資環(huán)境保障社會經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展控制機動車尾氣污 染推進汽車改造工作《》市發(fā)改委為燃氣汽車制定相關(guān)的八大優(yōu)惠條件為燃氣的順利運行提供政策保障 5657輛 2021年個加氣站建設(shè)公交車臺汽油車 772 輛柴油車 3150 輛出租車 小型 LNG 加氣站 中型 LNG加氣站 大型 LNG 加氣站 日加氣量 Nm3 5000－ 10000 12021 － 20210 20210 LNG 儲存量 m3 1 50 或 1 80 1 100 或 2 50 2 100或 3 100 儲罐設(shè)計壓力 MPa 1． 2 系統(tǒng)設(shè)計壓力 MPa 1． 6 動力需求 Kw 15 20－ 30 30－ 40 加氣速度臺小時 8－ 10 15－ 20 20 LNG 加氣站的設(shè)計主要執(zhí)行以下標準 NFPA57 《汽車用液化天然氣 LNG 供氣系統(tǒng)標準》 NFPA59A2021 《液化天然氣 LNG 生產(chǎn)儲存和裝卸標準》 GBT203682021 《液化天然氣 LNG 生產(chǎn)儲存和裝卸標準》 GB5005892 《爆炸和大災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)置設(shè)計規(guī)范》 GBJ11688 《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》 GB5005495 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》 GB1501998 《鋼制壓力容器》 GB18442 《低溫絕熱壓力容器》 《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》 加氣站技術(shù)參數(shù)和主要技術(shù)特點 一通用設(shè)計參數(shù) 1LNG 汽車的正常工作壓力為 035～ 08MPa 表壓最高允許工作壓力為 16Mpa 2 系統(tǒng)按 24 小時工作設(shè)計啟動予冷時間不超過 10s 3 單車加氣時間不大于 5 分鐘 4 卸車速度≮ 660Lmin 卸車和飽和壓力調(diào)節(jié)時間不超過 3 小時 5 達到額定設(shè)計能力時系 統(tǒng)無放空 二主要技術(shù)特點 1 采用先進可靠成熟的技術(shù)和設(shè)備保證安全生產(chǎn)保護環(huán)境節(jié)約能源方便用戶 2 采用國外成熟的飽和壓力技術(shù)路線保證加氣站和車用系統(tǒng)的最佳匹配性能 3 采用高真空低漏熱熱虹吸原理儲罐保證站內(nèi)儲罐液體的無損放空時間不少于 30 天 4整體絕熱侵沒低溫離心泵撬設(shè)計和泵的自動預(yù)冷技術(shù) LNG汽車加氣不需預(yù)冷加氣與加油一樣方便快捷 5 模塊化設(shè)計和最短全真空管路設(shè)計系統(tǒng)漏熱最小運行經(jīng)濟效益佳 6 質(zhì)量流量計量精度高進口加氣槍實用可靠 7 創(chuàng)新設(shè)計的泵轉(zhuǎn)輸和壓力轉(zhuǎn)輸聯(lián)合工藝卸車快卸車無放空 8 調(diào)壓增壓雙功能設(shè)計 9 全 自動控制和監(jiān)控使系統(tǒng)操作簡單安全可靠 10 管路線路全地面布置檢查維修方便 11 采用進口自動控制閥技術(shù)成熟安全穩(wěn)定 總平面布置 加氣站總平面布置應(yīng)由設(shè)計院根據(jù)相關(guān)標準確定如圖 41 模擬圖但設(shè)備和工藝管路的布置由制造廠采用三維視圖模擬優(yōu)化可以保證 LNG 加氣站的布局更加科學(xué)合理 圖 41 沈陽市 LNG 加氣站模擬圖 工藝流程和主要設(shè)備 LNG 加氣站工程主要工藝設(shè)備包括 LNG 儲罐 1～ 4 臺浸沒式低溫液體泵 1～ 2臺 LNG 售氣機 1～ 4 臺和增壓調(diào)壓汽化器 1 臺全部撬裝模塊化設(shè)計 一工藝流程特點 采用成熟的具有飽和壓 力調(diào)節(jié)功能的生產(chǎn)工藝加氣站直接提供車輛所需壓力的液體以保證 LNG 汽車發(fā)動機的穩(wěn)定供氣 根據(jù) LNG 的物理特性和功能需求加氣站的生產(chǎn)過程設(shè)計為密閉流程既保障了生產(chǎn)安全又減少了天然氣的損耗起到了保護環(huán)境的作用 站內(nèi) LNG 采用兩種儲存模式即飽和壓力模式和自然壓力模式使用時根據(jù)車用系統(tǒng)的形式選其一當車用儲罐系統(tǒng)為飽和壓力型不帶增壓系統(tǒng)時加氣站采用飽和壓力儲存 LNG 當車用儲罐系統(tǒng)為帶增壓系統(tǒng)的自然壓力型時加氣站采用自然壓力儲存 LNG 二工藝流程說明 LNG加氣站流程示意圖如圖 42工藝流程原理如圖 43主要分為卸車調(diào)壓和加氣三種基本流程和一種待機狀態(tài)各流程又有多種狀態(tài) 42 LNG 加氣站流程示意圖 圖 43 LNG 加氣站工藝流程圖 1 待機狀態(tài) 在正常待機狀態(tài)下泵的氣相空間與儲罐的氣相空間相通售氣機容器的氣相空間與儲罐的液相空間相通其余回路泵的供液回路卸車回路飽和壓力調(diào)節(jié)回路處于關(guān)閉狀態(tài) 2 卸車流程以單罐單泵流程及相應(yīng)的流程圖為例 ①泵卸車方式 連接槽車將卸車軟管中的空氣吹到放空總管后卸車軟管壓力與槽車相同 通過控制盤將系統(tǒng)調(diào)到卸車模式系統(tǒng)自動打開壓力平衡流程儲罐和槽車壓力相互平衡 當儲罐壓力降到設(shè)定壓力一般設(shè)定為 05～ 06MPa 時控制系統(tǒng)啟動泵的予冷流程通過槽車的 LNG 對泵進行預(yù)冷 泵的溫度達到要求可設(shè)定在－ 120～－ 130℃之間后系統(tǒng)自動或單獨的手動按鈕啟動泵和上充液流程開始上充液 在上充液過程中由于過冷液體對儲罐內(nèi)氣體的冷卻作用儲罐內(nèi)壓力會逐步降低當儲罐內(nèi)壓力低于槽車壓力一定值一般設(shè)定此壓差為 01MPa 時系統(tǒng)自動啟動下充液流程上下同時充液 當泵吸空或儲罐液位達到 90 時系統(tǒng)自動停機 ②槽車壓力卸車手動卸車選配 槽車有增壓系統(tǒng)時可用常規(guī)的壓力卸車方式進行卸車 降低儲罐壓力到需要值 連接槽車卸車口和加氣站氣相口 按常規(guī)方式吹掃軟管 打開閥門進行上充液 啟動槽車自增壓流程當槽車壓力高于儲罐壓力 02Mpa 時進行上充液 當槽車卸完或儲罐溢流口有液體流出時停止卸車 3 調(diào)壓流程 ①飽和壓力調(diào)節(jié) 當加氣站和車用儲罐系統(tǒng)采用飽和壓力技術(shù)路線時在卸車完后通過控制盤將系統(tǒng)調(diào)到調(diào)壓模式系統(tǒng)自動進行飽和壓力調(diào)此時泵處于低速運行狀態(tài)完成后即儲罐內(nèi)液體的飽和壓力達到設(shè)定值自動轉(zhuǎn)換到待機狀態(tài) ②增壓流程選配 當加氣站和車用儲罐系統(tǒng)采用自然壓力技術(shù)路線時系統(tǒng)在待機和加氣過程中會自動增壓 4 加氣流程 ①加氣前通過控制