天然气汽车及天然气加气站

（1.中国市政工程华北设计研究院，天津300074；2.重庆市燃气有限公司，重庆400020）

1 天然气汽车发展现状

　　随着汽车工业的不断发展和车辆保有量的增加，汽车尾气的排放对大气环境的污染也进一步加剧。随着天然气资源的开发利用，为改善汽油、柴油燃烧后对环境造成的污染，压缩天然气（CNG）汽车在世界上许多国家都得到了广泛的推广和应用。目前，我国天然气汽车主要分布在四川省及重庆市，西安、北京也有天然气、汽油双燃料汽车在运行。表1是世界上主要国家CNG汽车数量及加气站数。

表１ 世界主要国家CNG汽车数量及加气站数

2 天然气汽车的种类

　　天然气汽车是指以天然气作为燃料的汽车，按照压力及形态，可分为：
　　 （1） 低压气囊式天然气汽车。它是指天然气以低压方式充装于汽车顶部的气囊内，直接供给内燃机燃烧，该种充装方式目前已基本上淘汰了。
　　 （2） 压缩天然气汽车。天然气压缩至20MPa于汽车用压缩天然气钢瓶中，经减压器后供给内燃机。目前的天然气汽车基本上指的都是压缩天然气汽车。
　　 （3） 液化天然气汽车。将天然气液化气后，储存于高压保温钢瓶中。它储存燃料装置的体积比压缩天然气汽车的小，行驶里程长，但技术要求高，目前尚处于开发试验阶段。

3 用天然气替代汽（柴）油的优点

　　（1） 污染少
　　 据统计，目前各大城市汽车尾气排放是造成城市空气污染的主要原因，它占了空气污染源总量的60%以上，将汽车燃料由汽（柴）油改为天然气后，尾气污染会明显减少。与汽油相比，天然气汽车尾气中，CO减少97%，HC减少72%，NOX减少39%，CO2减少24%，SO2减少90%，汽车噪音亦可降低40%，可以说，天然气是汽车最佳的清洁燃料。
　　 （2） 运行费用低
　　 按汽油3元/kg , 天然气1。5元/m3计，表2是二种汽车燃料的运行价格比。由表2可见，天然气汽车与汽油汽车相比较，可节省费用约0。26元/km。若将汽油车改装为双燃料汽车所需费用为6000~~10000元/辆，正常运行情况下，一年时间即可收回改装费用。
表２ 汽油、天然气汽车运行价格比较表

　　（3） 运行安全
　　 天然气相对密度（空气为1）小，为0。58~~0。62，泄漏后很快升空，易散失，不易着火；汽油蒸气较重，液态挥发有过程，且不易散失，易着火爆炸。天然气爆炸极限为4．7%~~15%，比汽油（爆炸极限为1%~~6%）高2。5~~4。7倍，而且天然气自燃点（在空气中）为6500C，比汽油自燃点（510~~5300C）高，故天然气比汽油泄漏着火的危险小。
　　 另外，天然气汽车的钢瓶系高压容器，其材质及制造、检验试验在各国均有严格的规程控制，在我国即有《汽车用压缩天然气钢瓶标准》（GB17258--1998），其试验压力高于工作压力4倍，并安装有防爆设施，不会因汽车碰撞或翻覆造成失火或爆炸，而汽油汽车的油箱系非压力容器，着火后容易爆炸。
　　 （4） 汽车燃料可备用
鉴于天然气加气站一时难以满足天然气汽车充气，可保留汽车的汽（柴）油供气系统，另增天然气供应系统，将天然气减压后直接供给内燃机，可通过转换装置选择天然气或燃油，这种汽车被称为双燃料汽车，目前世界上的天然气汽车大多数属于这一类。

4 天然气加气站的简介

4．1 天然气质量
　　 引入加气站的天然气质量不得低于现行国家标准《天然气》（GB17820）的Ⅱ类气质指标，汽车用天然气质量应符合现行国家标准《车用压缩天然气》的规定。
4．2 系统组成
　　 天然气加气站由天然气引入站管道和脱硫、脱水、调压、计量、压缩、贮存、加气等主要生产工艺系统及循环冷却水、废润滑油回收、冷凝处理、供电、供水等辅助生产工艺系统组成，可分为贮存加压生产区和加气营业辅助区。
　　 贮存加压生产区内设天然气压缩机房（含天然气过滤、调压、计量、压缩脱水装置和储气瓶库、天然气压缩机冷却系统）。
　　 加气营业辅助区设：
　　 （1） 加注区（含天然气加气岛）。
　　 （2） 营业站房（含营业室、财务室、值班室、办公室、仪表总控制室等）。
　　 （3） 综合辅助用房（含高低压变配电室、消防水系统等）。

4．3 加气系统流程

　　来站天然气经过滤、调压计量后经缓冲稳压后进入压缩机，天然气压缩机将天然气压缩加压至25Mpa进入高压脱水装置除去剩余水分，脱水后经程序控制器选择安排，进高压储气瓶组或高压储气管束，分不同压力储气，不同高压天然气又在程序售气控制器下经天然气售气机向燃气汽车售气。当高压储气系统存气不足时，经程序控制器天然气可经压缩机加压直接供给售气机，经计量向燃气汽车售气。

5 结　　语

　　在我国，随着天然气输气管线的不断完善，以及"西气东输"工程的加快，将更有效地利用我国丰富的天然气资源并保护环境。为大力推广燃气汽车。许多城市已将汽车代用燃料列为推广试点项目，全国燃气汽车指导中心在全国开展了"空气净化工程---清洁汽车大行动"，首批有13个城市被列为示范城市。可以预计，未来我国大中城市的天然气汽车将得到迅速的普及