压缩天然气

Article

January 18, 2022

CNG(压缩天然气)或压缩天然气是高压碳氢化合物气体的混合物,用作机动车辆的燃料和加热。 (由于天然气组分的压缩性不同,气态 CNG 已经是纯甲烷,而其他组分——水蒸气、乙烷、丙烷、丁烷等——已经在 200 bar 的压力下液化并积聚在高压底部-压力罐。)适用于家庭和工业消费者。用作汽车燃料的气体与家庭使用的气体质量基本相同,但来自总管的气体通常仍会在加油站进行除湿,因此进入车辆燃料系统的水较少。在除雾之前,气体被高压压缩机压缩到 220 巴的压力(不同国家可能略有不同),从而为车辆加油。 CNG 气缸中的天然气压力会因温度波动而发生变化,但对于发动机运行而言,这一点可以忽略不计。在车辆中,储气罐通常呈圆柱形或很少呈球形,以对其壁施加均匀的压力。公称压力通常为 220 bar。发动机的运行虽然不受压力的影响,但受天然气热值的影响,这可能会因沉降而异,但在一次沉降内相差不得超过5%。在车辆中,储气罐通常呈圆柱形或很少呈球形,以对其壁施加均匀的压力。公称压力通常为 220 bar。发动机的运行虽然不受压力的影响,但受天然气热值的影响,这可能会因沉降而异,但在一次沉降内相差不得超过5%。在车辆中,储气罐通常呈圆柱形或很少呈球形,以对其壁施加均匀的压力。公称压力通常为 220 bar。发动机的运行虽然不受压力的影响,但受天然气热值的影响,这可能会因沉降而异,但在一次沉降内相差不得超过5%。

作品

天然气由各种碳氢化合物组成。它通常含有 90% 的甲烷 (CH4)。它包含乙烷 (C2H6)、丙烷 (C3H8)、丁烷 (C4H10)、二氧化碳 (CO2) 和氮气 (N2)。

压缩天然气的特性

气体的一些性质,取决于成分,大气压下的相对密度:0.55-0.71(根据ASTM D-3588,相对于空气)密度:0.7-0.8 kg/m³(储存压力128 kg/m³)摩尔质量0.016043 kg/mol 自燃温度:480-640°C 燃烧下限(以体积计):5-15% 火焰蔓延速度:0.33 m/s 下热值:0.028-0.041 MJ/L 下热值: 47,000 kJ/kg 的上限热值:52,000 kJ/kg 燃烧1升天然气所需的空气量理论上为:约。9.5 升辛烷值:约。120罐内能量密度:46.5-49 MJ/kg(6.7-7.9 MJ/L)推进剂与空气理论重量比:17:1(理论助燃空气需求量)沸点:-163℃冰点:-183℃ C临界温度-89℃比热容:2.18 kJ/kg×K

技术

CNG 也可用于奥托发动机(汽油)和柴油发动机。与化学计量奥托发动机相比,贫气奥托发动机可以实现更高的效率,但代价是更高的氮氧化物和碳氢化合物排放。电子控制的化学计量发动机可提供更低的排放和尽可能高的功率输出,尤其是与 EGR(当部分废气返回进气歧管时)、涡轮增压、中冷器和三元催化转化器结合使用时,但它们的油耗更高且它们的热回收率较低。与汽油发动机相比,设计合理的压缩天然气发动机可提供最高的轴功率,因为​​压缩天然气的辛烷值高于汽油。CNG 罐可以在低压(所谓的“慢加注”)或高压(所谓的快速加注)下加注。不同之处在于充电站的价格和充电时间。如今,已经提供了通过正常天然气网络进行隔夜充电的技术可能性,但这在包括匈牙利在内的许多国家/地区是不允许的。 CNG 气瓶由钢、铝或塑料制成。由轻质复合材料制成的气缸(所谓的碳纤维增强塑料油箱)对车辆特别有利,因为它们的重量比上一代铝制油箱明显减轻,即轻得多,从而减少油耗(尽管重量差异仅为理论),小于总重量的1%,即实际上可以忽略不计,更重要的是实际考虑铝罐的寿命和汽车10-20年的寿命差不多,可以回收,钢罐的寿命没有数据,估计很长,塑料罐的寿命也没有了超过 5 年且不可回收)。 CNG储罐一般符合ISO 11439的要求。用于奥托发动机的 CNG 设备包括压力调节器(转换压缩气体)、气体混合器或气体喷射器(燃料计量设备)。上一代 CNG 套件与文丘里型气体混合器结合,根据文丘里效应原理工作。步进电机通过持续使用氧传感器信号来控制流过的气体量。较新的 CNG 机器以电子方式运行,注入更准确,类似于当今使用的汽车中的柴油喷射系统。可在美国三种压力下使用,必须标注为 16,574、20,684 和 24,821 kPa

国际视野

加拿大加拿大开采大量天然气,使压缩天然气成为那里的经济燃料。加拿大工业还开发了以压缩天然气为动力的巴士发动机、小巴、卡车和出租车。在大城市中很容易找到 CNG 加气站。欧洲 在德国,预计到 2020 年,CNG 动力机器的数量将增加到 200 万台。欧洲的 CNG 成本是其他化石燃料成本的一半或三分之一。南美洲 在非洲大陆,阿根廷和巴西拥有两个最大的 CNG 船队。转换是由与其他燃料、本地制造的设备和不断增长的 CNG 基础设施相比的价格差异驱动的。所谓的CNG站“蓝网”沿南部主要高速公路(如智利和玻利维亚)开发,为长途运输提供持续燃料。亚洲在印度等亚洲经济体中,CNG 成本为 18.90 卢比/公斤(0.46 美元/公斤),而汽油成本为 50 卢比(1.25 美元)。低排放和更环保的汽车的成本节省是巨大的。在伊朗、巴基斯坦、孟加拉国和印度,压缩天然气已成为乘用车最重要的燃料来源之一。在印度首都新德里和古吉拉特邦的艾哈迈达巴德,公共交通系统也使用这种燃料。德里航运公司运营着世界上最大的压缩天然气船队。在巴基斯坦人口最多的省份,旁遮普省已决定到 2007 年所有公共交通工具都必须使用压缩天然气。在印度和孟加拉国,许多人力车和乘用车现在已转换为压缩甲烷,成本为 800-1000 美元。在孟加拉国首都达卡,人力车从 2003 年开始只能使用压缩天然气。截至 2007 年 7 月,巴基斯坦是亚洲第一、世界第二大 CNG 用户。据国际压缩天然气汽车协会称,巴基斯坦拥有第二大压缩天然气汽车车队。在中东和非洲,埃及以 63,000 辆 CNG 汽车和 95 个加油站领先。在印度和孟加拉国,许多人力车和乘用车现在已转换为压缩甲烷,成本为 800-1000 美元。在孟加拉国首都达卡,人力车从 2003 年开始只能使用压缩天然气。截至 2007 年 7 月,巴基斯坦是亚洲第一、世界第二大 CNG 用户。据国际压缩天然气汽车协会称,巴基斯坦拥有第二大压缩天然气汽车车队。在中东和非洲,埃及以 63,000 辆 CNG 汽车和 95 个加油站领先。在印度和孟加拉国,许多人力车和乘用车现在已转换为压缩甲烷,成本为 800-1000 美元。在孟加拉国首都达卡,人力车从 2003 年开始只能使用压缩天然气。截至 2007 年 7 月,巴基斯坦是亚洲第一、世界第二大 CNG 用户。据国际压缩天然气汽车协会称,巴基斯坦拥有第二大压缩天然气汽车车队。在中东和非洲,埃及以 63,000 辆 CNG 汽车和 95 个加油站领先。和世界第二大压缩天然气用户。据国际压缩天然气汽车协会称,巴基斯坦拥有第二大压缩天然气汽车车队。在中东和非洲,埃及以 63,000 辆 CNG 汽车和 95 个加油站领先。和世界第二大压缩天然气用户。据国际压缩天然气汽车协会称,巴基斯坦拥有第二大压缩天然气汽车车队。在中东和非洲,埃及以 63,000 辆 CNG 汽车和 95 个加油站领先。

国内申请

2009 年 4 月 15 日,Fővárosi Gázművek Zrt. 在共和国广场开设了自己的 CNG 加气站。它已经为大消费者建立了11个加油站。同日,6家公共服务企业签署了扩大CNG汽车使用的意向书,匈牙利贸易许可办公室指定测试站进行官方检查。

他的未来

除了价格较低之外,同样非常重要的是,由于其二氧化碳排放量较低,即使输入天然气,其温室效应也明显小于汽油或柴油。然而,由生物甲烷生产的燃料 CBM(压缩生物甲烷)的真正意义将是(见沼气)。鉴于沼气的许多有益特性,煤层气很可能会先取代石油产品,然后再取代天然气——以及由此产生的压缩天然气。

笔记

更多信息

匈牙利压缩天然气站点。匈牙利压缩天然气叉车页面。匈牙利压缩天然气论坛。IMW Industries Ltd. - CNG 压缩机 - 无油气体。GALILEO - CNG 分配和加注系统的全球领导者。CNG 用户站点 CNG 论坛。意大利社区的天然气汽车论坛、技术信息、地图也提供英语、法语和德语/国际压缩天然气论坛。阿根廷压缩天然气论坛。阿根廷机构监管机构 CNG。阿根廷压缩天然气室。阿根廷 CNG 加气站商会。CNG Tulsa 信息页面 波兰 CNG 论坛。Zöldautó.info - 了解有关压缩天然气汽车的更多信息