第一節(jié) CNG基本生產(chǎn)技術(shù)、工藝或流程

車用CNG技術(shù)主要由兩大部分構(gòu)成：

CNG加氣站：國(guó)內(nèi)的CNG加氣站，基本上分為兩大類：開放式結(jié)構(gòu)和橇裝式結(jié)構(gòu)。所謂開放式結(jié)構(gòu)，是將設(shè)備分別安裝在廠房（棚）內(nèi)，并按工藝流程及高低壓管道和各種閥門將這些設(shè)備聯(lián)系起來，形成一個(gè)開環(huán)工藝系統(tǒng)。采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備建成的充裝站基本上都是這種形式，它的設(shè)備空間大、便于維修保養(yǎng)，但自動(dòng)化程度低，基本上是手動(dòng)操作或半自動(dòng)運(yùn)行。所謂橇裝式結(jié)構(gòu)，是指將加氣站的主要設(shè)備，如凈化、壓縮、冷卻、控制、儲(chǔ)氣等設(shè)備都盡可能的集成在一個(gè)橇裝底座上，形成一個(gè)可控的整體設(shè)備，可在工廠內(nèi)完成全部制造調(diào)試工作，便于運(yùn)輸和露天安裝，大大減少了現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試的工作量，只要通上電，接通氣路就可以工作，采用進(jìn)口設(shè)備的充裝站基本都是這種形式，但是，值得說明的是，目前鄭州投入運(yùn)營(yíng)的三個(gè)進(jìn)口設(shè)備加氣站的前置過濾系統(tǒng)均為國(guó)產(chǎn)，而非進(jìn)口橇裝設(shè)備。

根據(jù)加氣的工藝流程，充裝站又分解為凈化、脫水、壓縮、儲(chǔ)存、控制等幾個(gè)子系統(tǒng)，北方地區(qū)典型的國(guó)產(chǎn)設(shè)備加氣站大部分采用壓縮前過濾、后置雙塔式干燥器高壓脫水、L型水冷式有油潤(rùn)滑壓縮機(jī)、大容量?jī)?chǔ)氣罐或儲(chǔ)氣井、手動(dòng)或半自動(dòng)控制的子系統(tǒng)來組成整個(gè)工藝流程（以下的 分析 即以此類加氣站為例）。

雙燃料汽車技術(shù)：燃?xì)馄嚨募夹g(shù)發(fā)展大致可分三代產(chǎn)品：第一代在傳統(tǒng)化油器基礎(chǔ)上加裝一套燃?xì)夤┙o系統(tǒng)，使汽車能夠燃用氣體燃料；第二代技術(shù)在第一代的基礎(chǔ)上，采用閉環(huán)電控技術(shù)，可使汽車排放水平達(dá)到歐洲II號(hào)排放法規(guī)要求，其在國(guó)內(nèi)外仍大量使用；第三代技術(shù)為閉環(huán)電控噴射技術(shù)，但目前尚未進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，鄭州乃至河南省目前改裝的雙燃料汽車都屬第一代產(chǎn)品。

壓縮天然氣輸配工藝流程

第二節(jié) CNG新技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用情況

壓縮天燃?xì)?CNG)輸配技術(shù)，是利用壓縮天然氣汽車加氣、儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)，同城市燃?xì)庹{(diào)壓、儲(chǔ)配技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它充分利用了壓縮天然氣汽車成熟的加壓工藝，經(jīng)減壓輸送到城市燃?xì)夤芫W(wǎng)，供給不同燃?xì)庥脩羰褂谩嚎s天然氣輸配技術(shù)由四個(gè)下藝部分組成；

1、加壓技術(shù)

利用多級(jí)壓縮機(jī)將天然氣由0．3～1兆帕加壓到20---25兆帕，壓入儲(chǔ)氣瓶組儲(chǔ)存。天然氣在加壓以前必需經(jīng)過脫油、深度脫水處理(露點(diǎn)達(dá)到-60℃)。

2、儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)

將壓縮天然氣瓶組通過汽車、船舶運(yùn)輸?shù)绞勾ǖ亍Ｄ壳皠傆诖溯斔瓦^程的壓縮天然氣瓶組主要有兩種形式，管束式、集裝箱型。單體運(yùn)送能力為2800～5000標(biāo)準(zhǔn)立方米。

3、減壓輸送

將瓶組內(nèi)的壓縮天然氣由20--25兆帕減樂到0．2～1．0兆帕，輸送到城市管網(wǎng)系統(tǒng)。在此過程中，由于壓縮天然氣減壓過程是一個(gè)絕熱膨脹過程，因此需要伴熱系統(tǒng)提供熱源。

4、減壓技術(shù)

減壓輸送工藝是壓縮天然氣輸配技術(shù)的核心部分，根據(jù)用戶使用壓力、儲(chǔ)氣裝置的不同需要，減壓工藝略有不同。

第三節(jié) CNG國(guó)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

目前，國(guó)外CNG發(fā)動(dòng)機(jī)已在廣泛應(yīng)用第三代的技術(shù)，更先進(jìn)的LNG缸內(nèi)直噴技術(shù)已得到小批試用，其動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放俱佳，但其開發(fā)難度大，費(fèi)用昂貴，成本也高，國(guó)內(nèi)尚未開始研制。第一代產(chǎn)品是機(jī)械式，第二代屬于簡(jiǎn)單閉環(huán)控制，第三代是采用電控噴射CNG技術(shù)。電控噴射CNG系統(tǒng)采用高壓噴射，通過節(jié)氣門傳感器，氣體流量傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器，水溫傳感器，進(jìn)氣溫度傳感器，壓力傳感器和氧傳感器等經(jīng)過中央處理單元來控制點(diǎn)火、空燃比等。

第四節(jié) CNG技術(shù)開發(fā)熱點(diǎn)、難點(diǎn) 分析

1、CNG氣質(zhì)要求

引入加氣站的天然氣質(zhì)量不得低于《天然氣（GB17820－1999）》的二類氣質(zhì)指標(biāo)（見下表）：

CNG加氣站氣質(zhì)要求

汽車用壓縮天然氣的質(zhì)量必須符合 《車用壓縮天然氣 （GB18047－2000） 》 中規(guī)定的指標(biāo) （見下表）：

車用CNG加氣站氣質(zhì)要求

可見在二類氣的基礎(chǔ)上，車用天然氣的硫化氫含量、氧含量、水露點(diǎn)都有了更為嚴(yán)格的要求。

2、CNG 汽車關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)體系

中國(guó)CNG汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系已基本建成。CNG汽車的研發(fā)涉及能源、 材料、物理、化學(xué)、機(jī)械、電氣、自動(dòng)控制、環(huán)保等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，在過去20年的發(fā)展中，中國(guó)投入大量資金支持科研院所、 高等院校和大型汽車生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合參與CNG汽車關(guān)鍵技術(shù)的 研究 和開發(fā)，建立起了較完善的開發(fā)和試驗(yàn)手段，培養(yǎng)了知識(shí)結(jié)構(gòu)較為合理的新能源汽車開發(fā)人才隊(duì)伍，基本建成了包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)評(píng)價(jià)、產(chǎn)業(yè)化基地、示范考核、知識(shí)產(chǎn)權(quán)服務(wù)、信息數(shù)據(jù)庫在內(nèi)的創(chuàng)新支撐平臺(tái)，為CNG汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

中國(guó)CNG汽車關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和成果推廣取得了顯著成效。近年來，中國(guó)一些骨干汽車企業(yè)（一汽、東風(fēng)、長(zhǎng)安、奇瑞等）已陸續(xù)開發(fā)出單一燃料或雙燃料CNG汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，并已具備批量生產(chǎn)能力；排放達(dá)到歐洲新標(biāo)準(zhǔn)、具有第三代多點(diǎn)電控噴射技術(shù)的單燃料燃?xì)馄嚠a(chǎn)品也已開發(fā)成功。 中國(guó)產(chǎn)高性能天然氣加氣站成套設(shè)備不僅完全替代進(jìn)口產(chǎn)品，且有批量出口；CNG汽車關(guān)鍵零部件的技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化能力也明顯提高，不僅能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，同時(shí)還出口到東南亞一些國(guó)家和地區(qū)。

第五節(jié) CNG未來技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

中國(guó)初步形成了CNG汽車產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的社會(huì)合作體系，培養(yǎng)了大批研發(fā)人才。CNG汽車關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和成果推廣取得了顯著成效，建立了較完善的CNG汽車開發(fā)和試驗(yàn)手段，基本建成了包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)評(píng)價(jià)、產(chǎn)業(yè)化基地、示范考核、知識(shí)產(chǎn)權(quán)服務(wù)、信息數(shù)據(jù)庫等創(chuàng)新支撐平臺(tái)，為CNG汽車發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。



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