论文部分内容阅读
摘 要:主要介绍压缩天然气的用途、供应和对其应用研究。由于受现有各种因素的限制如环境、气候和运输等方面,压缩天然气的优势便尤为突出。本文主要通过对城镇传统供气管道和新式压缩天然气的综合比较,说明压缩天然气供应规模和优势,以及CNG技术的先进性和便利性。
关键词:管道运输 压缩天然气 CNG系统
天然气是一种清洁能源,由于产物为二氧化碳和水,绿色环保无污染的优势而逐渐普及到广大居民的生活之中。传统的天然气供应方式是通过管道输送,随着天然气供应规模地扩大,管道输送的方式更加节约成本,安全高效。
一、我国天然气使用现状
1.环境污染问题
随着城市化进程的不断加快、经济的迅速发展,环境问题日益突出。随着对资源的大量开发和使用,不断加重污染气体和各种污染物的排放。我国的天然气以燃气为主,长期以来,城镇燃气发展速度非常缓慢,基础设施不完善,加之政府对环保的重视程度不够,导致传统燃气的污染产物如二氧化氮、一氧化氮、一氧化碳等有毒物质大量产生。近年来我国各地区普遍产生的雾霾天气与燃气的大量使用和污染气体的大量排放是密切相关的,因此城市要想发展,必须要从改善环境做起,必须要在燃气上取得突破。
2.缓慢发展
尽管我国的城市化发展相对比较迅速,但是相比欧美等发达国家还有诸多差距。我国探明的天然气储量很低,低于世界平均水平,其中资源集中于四川盆地以及青海等西部地区,海上资源于东海和南海相对集中。我国人口众多,国土辽阔,管道输送成本高、供应缓慢,大中城市供应网络已经建立,但是一些小城镇没有被纳入天然气供应体系,资源分布不均,对供应需求无法及时满足,迫切需要研发一种新式燃气资源和供应方式。
二、传统供气管道和新式压缩天然气的比较
1.综合比较
传统供气管道技术落后,尽管供应规模大,普及性广,但越来越不能满足广大居民特别是中小城镇对于燃气的需求。我国居民分布广泛,没有规律性,给传统的管道供应造成众多不便,需要耗费大量的人力、物力和财力。而根据经济发展和城市化进程的加快而研究出的新式压缩天然气则拥有更多的优势,首先,压缩天然气不需要大量的管道,极大地减少了修建管道供应的成本,压缩天然气需要的加气站、运输站、配气站综合成本要低于管道供应天然气的长输管道和门站费用;其次,在供应规模相同的情况下,随着运输距离的增加,压缩天然气和管道运送天然气的成本都要增加,但压缩天然气的成本优势越明显,地位越突出。
2.压缩天然气的使用前景
传统落后的管道运输方式已经不能适应如今经济的飞速发展和城市化进程的加快,供气方式必须要改进,压缩天然气的优势尤为突出,但由于压缩天然气刚刚起步,还有较多不完善之处,进行技术全面改造还有很多工作要做,但毫无疑问的是,压缩天然气的前景非常广阔,发展潜力巨大!
三、CNG技术
CNG加气系统分为母站和子站,源于天然气汽车加气系统,子母站系统使用方便,运用灵活、相比独立加气站投资少,该系统主要包括取气点加压站、城镇输配管网、城镇卸气站、钢瓶拖车等组成。采用特制的储气钢瓶通过加压设备对其实行高压压缩,类似于液化气,储存在汽车中进行能源供应。
1.技术优势
我国天然气储量十分丰富,为CNG技术的发展提供了可能。与燃烧汽油相比可以大大节省燃料和空间,运输成本降低,方便快捷经济实用。其次可以降低噪音,增加使用寿命。最重要的是替代性,在汽车的运用当中具有较大优势,CNG技术的开发和使用大大降低污染气體和有毒物质的排放,燃烧彻底,生成绿色产物,有助于减少大气污染,有效避免温室效应的产生,有益于广大民众的身体健康,对环保起到很大作用。
2.供应方案的比较
受拖车数量以及各种因素条件的限制,CNG供应规模不宜过大。
在运输规模一定的情况下,随着运距的增加,CNG供应和管道工业成本都增加但是CNG增加幅度小。在运距一定的情况下,随着供应规模的增加,CNG投资规模迅速增加,远远超过管道运输。当供气规模比较小,成本不超过1.6元/m?时,此时运距较小,长输管道略有优势,但当供气规模达到5万户,成本超过1.9元/m?时,CNG供应在技术、成本、安全性方面都具有较大优势,根据取气点的不同,比较的结果也不同。管道运送和CNG运气在多数方面相互补充,相辅相成,如果遇到具体问题,在这两种方案当中都不能合理选择的时候,还应当根据实际情况选择其他供应方案。
3.CNG具体问题分析
钢瓶拖车压力
普通的钢瓶拖车的重装压力一般为在最高温度下25MPa,车载组内温度与外壁温度近似相等,约为50℃,热力过程不能忽略。在运输过程中,钢瓶拖车的压力和车载组的温度要准确合理控制,不能因超标而造成危险
三、工艺流程
由卸气柱将天然气压缩至储气瓶中,然后给天然气汽车进行能源供应,简单快捷。由于我国CNG技术还未完全普及,以公交车和出租车为主,而且不同的车型,不同的加气站,在供应上也有较大差别,目前还是CNG系统的主力军,出租车体积小,快捷便利,但是在供气过程中会有不稳定现象,如产生高低峰,压力差距过
大,温度难以合理调控,该项技术还在改进和不断发展之中。随着社会的发展,私家车已经成为城市里一道风景线,越来越多的家庭都会选择购买私家车来方便自己的生活,然而CNG技术在私家车中的普及应用效果不甚良好。这是一项巨大的市场资源,子母站合建,设置不同压力的储气瓶组以满足各种各样的汽车,可以将高压和中压储气瓶组合低压储气瓶组分开,在汽车加气站设置高压和中亚储气瓶组,直接用站内车载瓶组作为低压瓶组,综合考虑,节约成本和费用,也为了系统达到效率最大化和最优化,更好地为大众服务。
四、总结
随着社会经济的发展和城市化进程的加快,随着传统管道运输天然气的方式越来越无法满足广大民众的需求,新式的压缩天然气工程的地位和作用日益突出,并在供气供热市场上占据了有利地位,尤其是CNG天然气汽车供气技术的广泛应用。随着时代的进步和变迁,资源需求量的增加,相信不久的将来,压缩天然气一定会走入寻常百姓家!
参考文献:
[1]张文渊.我国小城镇面临的生态环境问题及其对策[J].环境卫生工程,2001
[2]宋广斌.轻油制气催化剂的开发研究[J].煤气与热力,1997,(1):10-14
关键词:管道运输 压缩天然气 CNG系统
天然气是一种清洁能源,由于产物为二氧化碳和水,绿色环保无污染的优势而逐渐普及到广大居民的生活之中。传统的天然气供应方式是通过管道输送,随着天然气供应规模地扩大,管道输送的方式更加节约成本,安全高效。
一、我国天然气使用现状
1.环境污染问题
随着城市化进程的不断加快、经济的迅速发展,环境问题日益突出。随着对资源的大量开发和使用,不断加重污染气体和各种污染物的排放。我国的天然气以燃气为主,长期以来,城镇燃气发展速度非常缓慢,基础设施不完善,加之政府对环保的重视程度不够,导致传统燃气的污染产物如二氧化氮、一氧化氮、一氧化碳等有毒物质大量产生。近年来我国各地区普遍产生的雾霾天气与燃气的大量使用和污染气体的大量排放是密切相关的,因此城市要想发展,必须要从改善环境做起,必须要在燃气上取得突破。
2.缓慢发展
尽管我国的城市化发展相对比较迅速,但是相比欧美等发达国家还有诸多差距。我国探明的天然气储量很低,低于世界平均水平,其中资源集中于四川盆地以及青海等西部地区,海上资源于东海和南海相对集中。我国人口众多,国土辽阔,管道输送成本高、供应缓慢,大中城市供应网络已经建立,但是一些小城镇没有被纳入天然气供应体系,资源分布不均,对供应需求无法及时满足,迫切需要研发一种新式燃气资源和供应方式。
二、传统供气管道和新式压缩天然气的比较
1.综合比较
传统供气管道技术落后,尽管供应规模大,普及性广,但越来越不能满足广大居民特别是中小城镇对于燃气的需求。我国居民分布广泛,没有规律性,给传统的管道供应造成众多不便,需要耗费大量的人力、物力和财力。而根据经济发展和城市化进程的加快而研究出的新式压缩天然气则拥有更多的优势,首先,压缩天然气不需要大量的管道,极大地减少了修建管道供应的成本,压缩天然气需要的加气站、运输站、配气站综合成本要低于管道供应天然气的长输管道和门站费用;其次,在供应规模相同的情况下,随着运输距离的增加,压缩天然气和管道运送天然气的成本都要增加,但压缩天然气的成本优势越明显,地位越突出。
2.压缩天然气的使用前景
传统落后的管道运输方式已经不能适应如今经济的飞速发展和城市化进程的加快,供气方式必须要改进,压缩天然气的优势尤为突出,但由于压缩天然气刚刚起步,还有较多不完善之处,进行技术全面改造还有很多工作要做,但毫无疑问的是,压缩天然气的前景非常广阔,发展潜力巨大!
三、CNG技术
CNG加气系统分为母站和子站,源于天然气汽车加气系统,子母站系统使用方便,运用灵活、相比独立加气站投资少,该系统主要包括取气点加压站、城镇输配管网、城镇卸气站、钢瓶拖车等组成。采用特制的储气钢瓶通过加压设备对其实行高压压缩,类似于液化气,储存在汽车中进行能源供应。
1.技术优势
我国天然气储量十分丰富,为CNG技术的发展提供了可能。与燃烧汽油相比可以大大节省燃料和空间,运输成本降低,方便快捷经济实用。其次可以降低噪音,增加使用寿命。最重要的是替代性,在汽车的运用当中具有较大优势,CNG技术的开发和使用大大降低污染气體和有毒物质的排放,燃烧彻底,生成绿色产物,有助于减少大气污染,有效避免温室效应的产生,有益于广大民众的身体健康,对环保起到很大作用。
2.供应方案的比较
受拖车数量以及各种因素条件的限制,CNG供应规模不宜过大。
在运输规模一定的情况下,随着运距的增加,CNG供应和管道工业成本都增加但是CNG增加幅度小。在运距一定的情况下,随着供应规模的增加,CNG投资规模迅速增加,远远超过管道运输。当供气规模比较小,成本不超过1.6元/m?时,此时运距较小,长输管道略有优势,但当供气规模达到5万户,成本超过1.9元/m?时,CNG供应在技术、成本、安全性方面都具有较大优势,根据取气点的不同,比较的结果也不同。管道运送和CNG运气在多数方面相互补充,相辅相成,如果遇到具体问题,在这两种方案当中都不能合理选择的时候,还应当根据实际情况选择其他供应方案。
3.CNG具体问题分析
钢瓶拖车压力
普通的钢瓶拖车的重装压力一般为在最高温度下25MPa,车载组内温度与外壁温度近似相等,约为50℃,热力过程不能忽略。在运输过程中,钢瓶拖车的压力和车载组的温度要准确合理控制,不能因超标而造成危险
三、工艺流程
由卸气柱将天然气压缩至储气瓶中,然后给天然气汽车进行能源供应,简单快捷。由于我国CNG技术还未完全普及,以公交车和出租车为主,而且不同的车型,不同的加气站,在供应上也有较大差别,目前还是CNG系统的主力军,出租车体积小,快捷便利,但是在供气过程中会有不稳定现象,如产生高低峰,压力差距过
大,温度难以合理调控,该项技术还在改进和不断发展之中。随着社会的发展,私家车已经成为城市里一道风景线,越来越多的家庭都会选择购买私家车来方便自己的生活,然而CNG技术在私家车中的普及应用效果不甚良好。这是一项巨大的市场资源,子母站合建,设置不同压力的储气瓶组以满足各种各样的汽车,可以将高压和中压储气瓶组合低压储气瓶组分开,在汽车加气站设置高压和中亚储气瓶组,直接用站内车载瓶组作为低压瓶组,综合考虑,节约成本和费用,也为了系统达到效率最大化和最优化,更好地为大众服务。
四、总结
随着社会经济的发展和城市化进程的加快,随着传统管道运输天然气的方式越来越无法满足广大民众的需求,新式的压缩天然气工程的地位和作用日益突出,并在供气供热市场上占据了有利地位,尤其是CNG天然气汽车供气技术的广泛应用。随着时代的进步和变迁,资源需求量的增加,相信不久的将来,压缩天然气一定会走入寻常百姓家!
参考文献:
[1]张文渊.我国小城镇面临的生态环境问题及其对策[J].环境卫生工程,2001
[2]宋广斌.轻油制气催化剂的开发研究[J].煤气与热力,1997,(1):10-14