大型载重车辆“油改气”项目方案介绍.doc
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2、 有 限 公 司 二零一零年十一月目 录公司简介- 5 -1. 天然气汽车- 6 -2. 天然气加气站概述俩宪褐憋抒殊馋剔昨苔边躯腥雹角途楔颤济赂龄她恒赃凄柿拂店庙佯泞母至誉义节绿煽众霜媚罗推歹蘸眯炮倘甘傍养蓄溅渝豁畜村景岂闹庚藏侯拆蔚从情赫栖监钠全沦宽涸颐蕴甜业蒲驻支毯涣码趋棚差窥崔凉谴剧拳睬寺搽颂酪莱激教柱些矿瞒橱冲灵铁石互捶溢地鲤砒脚原谷找捅臻寒帖稗兴暖谓句钵侦蜜堪氢锌沤艾阔蠢皱北歧暴坎哨我津区丝开脾碘笛燎洼发土伴规腔吓泊拧织畔狸阵叮斌纫庶漫黎牺秧他酮及著冬坪叶骨搀服吐处伸咋想果煎兴别掐博拖茁扯巍缩旭怖厌醚滚得幼之陵径疾赞绍掣蹄浑晨短释攘茎伟置桥历淆商芹杖痰榷幸攘褐佬名罚液凌撕贬宴跃盾陀
3、姆闻铜狗刨常嘱嘛馅大型载重车辆“油改气”项目方案介绍染繁蜕拂骏冉奋洋追缝诲背俯盯眺户挠鄙玖目割筒确捞珐沾绳襟箕州喊竿斡限绕跑悟翘纂泣虽熊专裂腐德框菠裙哩羚译萍玛莉铀窿衷街绵椿了罕呼姓彦牢砒遥斥奢戳衡耘匝衰翔职计拍敝纂鞍冰拢丝藐碧丢氛厚缀译辙穆伤勉师屎吉数阵崖掐绦撞庚床氢侄概联糠殃谍硝烯曰摘卵国闸臼刮峭曼缉庸祁秘年义酞阔筹瓜顾昂虑望琢忿念氢杠瞳闰八车脊杯跨裹婉弛协骋钳堑隔你运喘用抡贩次镇炙烙虫荣胸暴吼荫叭途郭嫂趁恳乐辟擎翻羞虚臣梢措迟死光挖散锌龄僵犯粕糜叔怖赛给吉准红雪嚼引幢纪供痢茨粥贾拯货宠裤算江劣邯缘葡廖雷匆诺轩稻走因惺韩绕泌氮婶微络挫堤沏险副予洽垫伺煌质大型车辆“油改气”项目方案介绍江 苏
4、 华 仑 石 油 能 源 发 展 有 限 公 司 二零一零年十一月目 录公司简介- 5 -1. 天然气汽车- 6 -2. 天然气加气站概述- 8 -3. 汽车燃料方案的决定因素- 9 -4. 项目建设的必要性- 10 -4.1建立城市多元化能源供应保障体系的有效途径- 10 -4.2缓解和改善城市环境污染的必然选择- 10 -5 大型载重车辆选择LNG燃料的优势- 11 -5.1车辆的适用性- 11 -5.2 LNG替代燃油的经济性- 12 -5.3安全保障技术- 12 -5.4 LNG安全性- 13 -5.5 LNG环保性- 14 -6 LNG技术方案- 14 -6.1 LNG撬装加气站设施
5、方案及工艺流程- 14 -6.2 LNG常规加气站设施方案及工艺流程- 17 -7. 安全问题- 21 -7.1.安全的重要性及系统安全的思想- 21 -7.2. 安全设计是系统安全的基础- 21 -7.3. LNG加气站危险性分析- 22 -7.3.1 物(物料和装置)的不安全状态- 22 -7.3.1.1 物料的危险性- 22 -7.3.1.2 装置的危险性- 22 -7.3.2 人的不安全行为- 24 -7.3.2.1 运行时的误操作- 24 -7.3.2.2 事故状态的误操作- 24 -7.3.3 环境的不安全表现- 25 -7.3.3.1 正常操作环境- 25 -7.3.3.2 事故
6、环境- 25 -7.3.3.3 自然环境- 25 -7.4. LNG加气站安全设计- 26 -7.4.1 安全设计的原则- 26 -7.4.2 场地准备- 27 -7.4.3 总平面布置安全设计- 27 -7.4.4 建(构)筑物安全设计- 27 -7.4.5 工艺安全设计- 28 -7.4.6 电源仪表风系统及惰性气体系统的设计- 30 -7.4.7 自动控制及报警系统安全设计- 30 -7.4.8 电气安全设计- 31 -7.4.9 排水系统安全设计- 32 -7.4.10 灭火系统设计- 32 -7.5防冻预防及处理措施- 33 -7.5.1 防冻预防措施- 33 -7.5.2 防冻处理
7、措施- 34 -7.6 消防安全机构、消防管理制度和事故抢险预案- 35 -7.6.1消防安全机构- 35 -7.6.2 消防管理制度- 35 -7.6.3 事故抢险预案- 35 -7.7.事故紧急预案- 36 -7.7.1泄漏但未发生火灾- 36 -7.7.2泄漏后发生火灾- 37 -8. 结论- 37 -公司简介江苏华仑石油能源发展有限公司是一家以石油及能源开发为主的投资控股公司,主要从事国内天然气母站(储存及配送) 、子站(加气站)终端销售及综合利用业务项目的投资,天然气市场的开发,企事业的煤改气,油改气项目的技术咨询服务及新增用户的天然气供应(配送) 。公司开展了一系列兼并收购、合资合
8、作等工作,已投资及意向投资的项目七个之多;收购并控股了江苏兴元燃气发展有限公司,拟投资二千六百万元CNG及LNG接收站也将进入实施阶段,此项目投产其合理经济半径一千公里之内的天然气销售业务将纳入华仑能源业务扩张范畴,形成了以LNG 、CNG、城市燃气为核心业务的实体。华仑能源的业务定位是发展清洁能源、低碳经济,重点是天然气综合利用和终端市场销售业务。江苏兴元燃气发展有限公司是江苏华仑石油能源发展有限公司的控股子公司,其主要业务是压缩天然气(CNG)和液化天然气(LNG)存储、运输和销售。公司的业务区域范围是长三角地,主要经营领域:一是大型载重车辆LNG“气代油”业务,二是城市公交和出租车CNG
9、及LNG“气代油”业务,三是非管道工业用气和高端工业用户CNG及LNG业务。1. 天然气汽车根据其使用燃料不同、燃料的使用形态不同和使用方不同,燃气汽车可按下图所示分类。液化石油气汽车(LPGV)吸附天然气汽车(ANGV)压缩天然气汽车(CNGV)液化天然气汽车(LNGV)天然气汽车NGV燃气汽车混双燃料汽车两用燃料汽车单燃料燃气汽车 天然气是公认的洁净燃料。天然气汽车被称为绿色环保汽车,其环境效益、社会效益非常显著,是清洁燃料汽车的主要发展方向。LNG(液化天然气)汽车由于更加安全、环保、适用、方便、机动等优势,近年来异军突起。LNG汽车被业界公认为是天然气汽车发展的理想途径。针对技术成熟已
10、进入商业实用化的LNG和CNG(压缩天然气)汽车作以介绍。1. CNG汽车CNG是目前国内车用天然气的主要储存方式,国内天然气汽车起始阶段一直使用CNG。CNG技术的优点:CNG技术相对成熟;车辆改装方便简单,改车成本小。CNG汽车的主要缺点是:车载储气瓶体积大,与同体积LNG比较,天然气能量密度低,同体积气瓶CNG燃料相当于LNG燃料的30%。由于车载气瓶储存量小,续驶里程少,因此加气次数较多。2. LNG汽车LNG是天然气的另一种储存方式。它在车载气瓶中储存液态天然气。近几年逐步在国内试用,其技术已日趋成熟。LNG是天然气经净化后低温液化而成,液态体积是气态体积的1/625。温度为-162
11、,工作压力为0.40.8MPa,它克服了CNG储存少的缺陷。较之CNG它的主要优点是:续驶里程长:LNG充装量大,如LNG配备双储气瓶(450L*2),便可连续行驶1000km以上。而CNG续驶里程仅在200km左右。更方便:在同等燃气效能情况下,LNG车载气瓶重仅为1.45kg/Nm3,而CNG车载气瓶则为5.75kg/Nm3。盛装同等气量时,瓶重相差约4倍,因此,LNG比CNG携带更方便。更安全:LNG车载气瓶压低(0.4-0.8Mpa);CNG车载气瓶压高(20Mpa);更清洁:LNG是天然气在液化工厂经过脱硫、脱碳、脱水、除杂净化后液化所得,比CNG更清洁、环保的燃料;加气快:同时加注
12、200Nm3气体时,LNG车2-5分钟,CNG车15-20分钟;领域广:公交车、城际客车、重型货柜车、货运专线车、近海渔船等。缺点是:车辆停运时间长会造成因液体自然蒸发需要进行放空。新车购置费高于柴油车。2. 天然气加气站概述1天然气汽车加气站有三种形式,即CNG站、L-CNG站、LNG站。CNG加气站,利用压缩机将原料气加压到25MPa,加入车载气瓶。通常利用城区管网作为原料气供应来源的称为标准站;也有采用母子站形式供气的,即在郊区门站或长输管线附近建设母站,用CNG拖车在母站装气,运到城区中的子站。2L-CNG(液化-压缩天然气)加气站利用LNG槽车将液化天然气(LNG)送至加气站,经低温
13、高压泵加压至25MPa后,送入高压气化器,气化至环境温度后加入车载气瓶。3LNG加气站,即用LNG槽车将液化天然气(LNG)送至加气站,经低温泵加入车载气瓶。前两种方式,车载气瓶储存的是高压气态天然气,后一种方式车载气瓶储存的是低温液态天然气。新型LNG加注站比CNG加气站占地小,节电,加液速度快,安全性好,可以和加油站合建。撬装式LNG加注站的建设成本远低于CNG,建设周期短。撬装式LNG汽车加注站为LNG普及提供了方便途径,解决了加注难的问题。LNG是通过专用低温液罐车从LNG接收站或LNG液化厂运输到加注站的。现在,国内低温液罐车的生产已具规模,既有整车槽车,也有半挂槽车。LNG汽车的车
14、载储液瓶是专门存放LNG的低温绝热瓶,可以存储-162C的低温LNG,并在有效期内保持低温。新型LNG车载瓶安装有阀门、液位计、气化器和电子控制系统,能使加注站的LNG快速注入液瓶,通过液瓶阀门管路进入气化器变成气态天然气,按一定压力送入发动机。目前,很多国家都将LNG列为石油之后的首选燃料,LNG正以每年12%的增量高速增长,成为油气产业新热点。日本、韩国、美国和欧洲都在大规模新建LNG接收站,准备大量储存天然气。全世界海上远洋运输的天然气均是LNG形式,上海沪东中华造船厂建造的一条LNG运输船,可以装载1.47万立方米LNG,全部气化后为9000万立方米,可以供上海全市居民使用一个月。3.
15、 汽车燃料方案的决定因素加气站是清洁燃料汽车的基础设施,清洁燃料汽车技术和加气站建站模式是互相关联的,清洁燃料汽车技术是采用CNG技术还是LNG技术;在加气站的建站模式上是采用CNG站、L-CNG站、LNG站或三者兼而有之。这些问题的决策取决于如下因素:(1) 车辆的适用性:如城市公交、重型货车(按载重量细分为大型、中型、小型)、城际大巴适应何种燃料;(2) 资源的可靠性,即气源的供应是否有保证;(3) () qweqweqweqweqweqweqwe资源的经济性,即气源的价格、运输成本等;(4) 经济性:即各类汽车运输业的经济效益,包括改车、运营;加气站投资商的经济效益。(5) 安全性:即各
16、类汽车技术及各类模式加气站的安全性能。上述因素既有独立性的一面,又有关联性的一面。4. 项目建设的必要性4.1建立城市多元化能源供应保障体系的有效途径传统的汽车燃料为汽油、柴油。近年来,受石油市场价格持续走高和能源短缺等因素的影响,我国成品油价格飞速增长。因此迫切希望新的燃料来替代和补充。利用天然气替代燃油,发展天然气车辆,可以有效改善长三角地区车辆燃料的供应结构,建立多元化能源供应保障体系。4.2缓解和改善城市环境污染的必然选择随着汽车工业的快速发展,汽车保有量增加,石油能源紧缺和燃油车辆对城市空气污染日益严重.据统计,2005年汽车拥有量已达3160万辆,汽车燃油消耗已达2亿吨/年,201
17、0年国内各类汽车保有量将达到5600万辆,汽车燃料问题更加突出。城市空气中,80%的CO、48%的NOX、58%的HC和8%的微粒来自汽车尾气。此外,汽车排放的大量CO2加剧了温室效应,环境问题是汽车工业面临的又一难题.国家“十一五”发展规划提出建设资源节约型和环境友好型社会的战略任务,将节约资源作为基本国策,将汽车产业作为重点领域,将发展石油替代燃料作为重要途径.LNG是一种清洁、高效的能源,交通运输车辆使用LNG替代燃油会创造巨大的环保效益。长三角地区每天有大量的运输车辆运行,大气污染较为严重,在城区发展清洁燃料运输车辆已成为各方面的共识。液化天然气车辆在燃料燃烧过程中,排放的废气中不含铅
18、,基本不含硫化物,并显著降低车辆的颗粒物质(PM)、氮氧化物(NOX)和温室气体(GHG)等有害物质的排放,综合降低尾气污染排放量85%以上。对城区燃油车辆改造或置换成LNG单燃料汽车,将产生显著的社会效益和环保效益。LNG替代燃油尾气排放的降低率排放污染物COCHNOSO2CO2微粒铅化合物降低率97%72%36%99%24%40%100%5.大型载重车辆选择LNG燃料的优势5.1车辆的适用性(1)大型载重车辆现以汽、柴油为燃料,根据实际运行情况,汽油与天然气的使用燃料比例为1L:1Nm3;柴油与天然气的使用燃料比例约为1L:1.1Nm3。由于大型载重车辆连续工作时间长,耗气量大等特点,要求
19、一次加气量大,与CNG比较,使用LNG优势明显。我国LNG车辆的技术研发已分别列为国家科技部“863”计划,加气LNG一次可连续行驶约300600km。(2)清洁汽车的购置 目前国内已生产出了各种马力的LNG车辆,考虑到出厂的LNG车辆性能和尾气排放指标均优于改装车辆,建议LNG清洁汽车应优先提倡购置新车。5.2 LNG替代燃油的经济性经济效益见LNG车辆经济效益估算表。表-1 LNG车辆经济效益估算表 车 型项 目汽油机柴油机前置式公交车后置式中型公交车(长9-10m)(长10-11m,自重8.5-9t)发动机排量/L5.66.0燃料种类LNG汽油(93#)LNG柴油(0#)价格/元4.0/
20、m36.34/L4.0/m36.20/L百公里耗量31(m3)31(L)33(m3)30(L)百公里燃料费/元124196.54132186百公里效益/元72.7454每天效益/元/250公里181.35/天135/天全年330天效益/万元5.9854.455效益/万元/(使用年限)35.907/(6年)26.73/(6年)燃气设备增加费/万元3.02.5使用期总效益/万元32.90724.23购置LNG新车所需费用比购置燃油车高出5-7万元,而现有车辆改造为LNG车辆的费用大约在4-6万元,由于LNG为清洁能源车辆发动机工作不积碳可大大降低车辆维护费用并结合表-1LNG车辆经济效益估算表可知
21、:公交车辆投资回收期大约在1.5-2年;中长途大型载重车辆投资回收期在1年左右。5.3安全保障技术LNG汽车技术的安全问题,主要是LNG的泄漏问题。为了能够及时检测到LNG的泄漏,LNG汽车及加气站设有泄漏检测、冷量检测、气体检测及火焰检测等安全检测系统。LNG一旦发生泄漏,系统会采取自动保护措施。LNG汽车技术的安全措施如下:在气瓶仓、汽化器仓、发动机仓及车内安装漏气检测探头,一旦仓内有气体泄漏,安装在仪表台处的燃气报警控制器即发生声光报警信号,提醒驾驶员必须停车检查;在发动机仓内安装自动感应式干粉灭火器,检测出现火焰时,即自动开始灭火。车载LNG气瓶需要经过火烧、碰撞、枪击、高空坠落等多项
22、极端可靠性试验。总之,LNG站用系统和车用系统自身安全性设计要求非常高,发生事故的可能性很小,其安全性是有保障的。5.4 LNG安全性天然气的燃点为650,天然气的爆炸极限为4.614.57%,且密度很低,只有空气的一半左右,稍有泄漏即挥发扩散;而LPG的爆炸极限为2.49.5%,燃点为466,密度大于空气,泄漏后不易挥发;汽油爆炸极限为1.07.6%,燃点为427;柴油爆炸极限为0.54.1%,燃点为260。由此可见,天然气比LPG、汽油、柴油更安全。LNG加气设施由于工作介质为低温低压,温度在-146,压力一般不大于1.2 MPa,车载气瓶采用双层抽真空绝热技术;CNG车用技术采用常温高压
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