液化气供应现状于扩大应用的探讨

时间: 2007-01-27 栏目: 化学化工论文

我国城市燃气已有一百三十年历史,特别近二十年来;各城市都在加紧建设燃气互程,燃气已成为城市必不可少的基础设施和现代化的标志。据报导,现有燃气设施的城市达三百余个,占全国城市总数60%以上,燃气类别有天然气、人王煤气、液化气、矿井气和互业余气,其中使用液化气的城市达150多家,燃气用量、用气人口尔占相当大的比例。本文简迷液化气供应现状与扩大应用的探讨。

1.液化气在城市燃气构成中的地位

1.1概述

八十年代,随着我国石油化互迅速发展,城市已广泛使用液化气,数量也不断增加,现年用液化气达300余万吨,为“七五”计划末期的四倍,液化气除由国内炼油厂供应外,进口递增量更大,形成了液化气多渠道来源的市场绝“济。我国沿海广东、福建、海·南i上海、斯江、江

苏等城市已新建液化气码头及赊运基地二十多个。液化气用途也在扩大,技术装备水平已接近发达国家。但是,我国在发展液化气中,存在分散经营、规模较小、设备利用率低、不合理使用以及经济效益低等问题,这类问题需有关各方综合研究予以解决。

1.2液化气在城市燃气构成中占有的比例:

国际上大城市燃·气在能源和燃科构成中的比例一般占25%以上,如美国的%、独联体29%、加拿大27%,而且优先选用天然气:(或进口液化天然气)为主气源,液化气为辅助气源,如巴黎、·纽约;东京等;而中、小城市以及无天然气供给条件的城市以购入液化气为主气源,如新加坡、泰国、日本等国家城市。分折我国城市燃气现状,特大城市北京、天津首以液化气为主气源,现以发展天能气和人工煤气;上海以人王煤气为主气源,液化气为辅助气源,“九五”时期规划引进天然气。部分大、中城市以人互煤气或天然气与液化气同时发展,但有相当多的城市则以液化气为唯一气源。

根据我国城市燃气的发展方针,在相当长时期内仍采用人王煤气、天然气、液化气、矿井气及其它燃气。一个城市的气源选择,应本者“因地制宜、合理使用”的原则。一起,特大、大农市应尽早实现燃气化,实施途径是有条件引进天然气应优先选择,无条件应发展人工煤气为主,城外、市内非输气管冈区域可采用液化气;中等城市,无外界气源利用或自建煤气厂条件的可优先选择液化气;小城市、城镇条件许可应优先选择液化气。

城市自建煤气厂应综合考虑原料来源、制气方式、输配级制、用户对象及比例等技术、经济指标,量入为出,适当发展,以减少经济亏损。对具有液化气资源的城市,包括具备液化气进口码头与基地的城市,应考虑向省内或临近城市区战供气,以扩大经营规模,提高经济效益。

总之,液化气在城市燃气构成中占有一定比例,其比例值与主气源规模有关,在实施城市燃气化时应统筹考虑。

2.液化气在城市燃气中应用范围

随着液化气资源的充沛,在城市燃气中应用范围也在扩大,除由以往的单一气瓶供应用户,已扩展到人工煤气、天然气等领域,按国内外的应用情况,可列举如下:

2.1直接供给:

液化气采用气瓶、贮槽、区域气化直接供给用户,如家庭、营业、工业、发电、热泵、车用等。

2.2掺混供给:

液化气气化与空气掺混成不同出例的混合气供应。用于天然气的代用、过渡、调峰或事故应急气源;人工煤气的代用、调峰机动气源;寒冷,液化气质量较差地区,采用管网供给用户。

2.3人工煤气气源(或制造代用天然气):

液化气作城市人工煤气制气原料或增热气源,一般与热值较低燃气按一定比例混合,达到城市燃气的热值标准。也用于烃类转化炉制造代用天然气。

2.4应用情况:

我国液化气的应用,主要是第一类,而第二、三类仅是近十年在发展应用。国外在这儿方面部已普遍使用。如日本19.93年液化气总洛费量;2000万吨,占总能源的5%,其中进口1565万吨,国内生产量465万吨,每年递增2%以上。用途中:家庭用量占670万吨,城市煤气气源占285万吨,汽车占185万吨。日本民用燃气普及率为98%,其中使用液化气的用户超过60%,达2275万户。我国液化气市场已趋于成熟,但在某些行业中的应用尚未起步,如车辆使用液化气作燃料、液化气空调、热泵、工业、电厂使用液化气的开发和应用等。

3.扩大应用的探讨

3.1改变单一瓶装供应,采用多种供应方式

液化气瓶装供应除具有灵活性,发展快等优点外,存在较多不安全因素,因而已在推进瓶组气化、小区气化、掺混等多种供应方式的发展,其适用原期如下:

3.1.1气化:

气瓶供应的液化气由自身湿热吸收外界环境热量而气化,如需强制气化则以热水、蒸汽和电为热能。

中、小型规模(液化气4吨/小时以下)一般采用热水作热能;

大型规模 (液化气4吨/小时以上)一般采用低压蒸汽作热能;

单独住宅包括小型用户供气 (液化气200公斤/小时)也可采用电作热能。

3.1.2掺混:

气态液化气与空气或低热值燃气的混合一般采用引射、混合阀或混合比例同等混合器。其中:中、低压与中、小规模的混合气一般采用引,射式(文丘管),气量调节0-100%,喷嘴调节20-100%,混合气权限、压力0.25Mpa,引射比固定。混合阀与混合比例阀一般用于高、中压,大、中规模的混气,气量调节、混气比例可0-100%,混气压力决定于选用的空气压缩机(或鼓风机)与低热值燃气的压力,混气压力一般为0.07-1.05Mpa

3.1.3供气压力:

气化或掺混的供气压力应参照燃气输配压力级制(见下表)。

一般输配压力选用二级或三级制。

即 中压——低压或高压(B)——低压两级级制的管网系统;

高压(B)——中压——低压三级级制的管网系统。

中、小规模、寒冷地区、液化气组成中C3较低的宜采用中——低或高(B)——低两级输配压力,以防止气态液化气的再液化现象。作天然气、人工煤气用的一般应按主气源燃气的输配压力考虑。

3.1.4液化气的混合气用于天然气、人工煤气时,应充分考虑混合气的混合比及与相应主气源燃气的混合比例。同时,由于天然气、人工煤气、液化气燃烧特性存在一定差别,因而混合气与主气源燃气之间应有良好的互换性,其华白指数(W)、燃烧势(Cp)、脱火、回火、黄焰、积碳等指数应相匹配,以使燃具可适应。

3.2用作汽车燃料:

早在七十年代北欧、日本等国家就开始研究试验丙、丁烷气代替汽油、柴油作车用燃料,八十年代进入实用阶段。它与汽柴油对比,可减少空气污染,特别是离地1米的污染。丙、丁烷不含铅、硫, 因而

燃烧废气中不合铅、硫氧化物,CO含量降低75%(LPG C0小于0.5%,车用汽油一般为3%),芳香烃含量降低80%,排放黑烟减少50%,氮氧化物大致相等,低速·减速时有减少。同时可改善车辆性能,如LPG辛烷值高,可使用高压缩比,提高发动机效率,寿命可延长,润滑油耗用量减少50%。车用LPG与汽、柴油每百公里体积耗量大致相同,略可降低5%,而由于比重不同,按重量计可降低15%。

车用LPG,欧洲使用丙丁烷混合物,二者比例为25:75,或75:25严格控制烯烃含量不得超过10%。日本一般使用以丁、丙烷为主LPG车用LPG的缺点:贮罐占汽车行李厢相当大的容积,增加车重和整车价格,另外需严格各项安全措施。

西欧、 日本、东南亚等国家,在车用LPG中,先着手于轿车等小型车辆,西欧较多国家用于运输车辆。发动机改装有只使用LPG, 也有使用两种燃料的。如日本出租车辆均使用LPG法国自84年准许使用双燃料,荷兰、意大利、澳大利亚、泰国较多使用于小型车辆。

八十年代阿根廷、加拿大、法国、意大利;新西兰、西班牙、英国、美国、奥地利等国将城市柴油公共汽车改装使用LPG燃料,或者为柴油----LPG双燃料发动机,以适应城市公共汽车经常变这行驶的特点,解决柴油机低转速性能不良情况。

我国七十年代后期,营经列项研究开发,八十年代日本赠送上海五辆旧E—N430 LPG轿车,使用上海金山石化总厂的LPG作燃料,使用情况良好,每百公里耗用LPG 14升(折7.84kg),而汽油为12.5升(折9kg),一次充气(储罐容量为103升),行使里程为520公里,城市平均行驶半径为150公里,车辆运行工况与汽油车相同,且冷车起动好、加速快、耗油省、排放污染低的优点。近期台湾也在加速发展LPG轿车,台中已新建两座加气站。

车辆使用LPG是成熟技术, 我国在推广中尚需解决发动机改装的规模效益,城市LPG加气站的选址和建设,车用LPG的质量标准以及有关消防安全技术措施等。

3.3LPG热泵:

燃气热泵有压缩式(燃气驱动)和吸收式两类,一般应用在大搂、区域性的冷暖房中,供采暖、制冷和热水。这种制冷、供热的方式可缓和。燃气冬夏负荷不平衡与电力供应紧米时的矛盾,并减少环境污染。

根据美国、法国、德国、日本等国家的研究和使用情况来看,使用LPG的燃气机能运行五万至六万小时,而柴、 汽油发动机的寿命约一万至两万小时,法国曾用于房屋采暖,热泵热能为16千瓦,由一台4千瓦LPG(或其它燃气)活塞式压缩机驱动;吸收式热泵较广泛采用, 一投采用制冷吸收剂为溴化锂、水、氨,吸收式热泵能够达到的燃料利用系数比压缩式热泵利用系数低,相对热损大等不足之处,而日常维护费较低。

日本已生产家用LPG空调机,销售价格、 成本近期大大高于电气空调机。而集中燃气空调机的一次投资与运行成本可以接近锅炉和电气空调机,国内也有多家厂商在生产直燃式溴化锂吸收式空调机。

此外,爱尔兰、意大利、法国等国家在住宅、建筑物使用LPG小型热电联产,以及与电动压缩式热泵组合装置。它可节约一次能源35%,对缺电、电价高于燃气价格的国家,区域性采用更为合理。

我国燃气热泵技术和设备的开发尚属起步阶段,燃气热泵的新技术已被燃气界人士认识和重视,预计不远将来,我国将有系列燃气热泵技术的产品,得到应用。

3.4小型蒸汽锅炉:

使用油、煤为燃料的锅炉,仍是城市污染源之一,城市第三产业的发展,宾馆、旅馆、大型商业设施及商务楼都需要蒸汽与热水,如果采用高效率小型燃气锅炉或热水炉,不仅可节约能源,而又大大改善城市环境卫生状况,据介绍小型燃气锅护热效率一般可达到85-88%,如回收余热可达95%以上,又体积小,占地空间节省,但需有LPG贮存与供气系统的安全要求。

3.5燃气轮机:

发达国家燃气轮机使用燃料除天然气外,还有相当多直接使用LPG,它用于电厂具有工艺较煤、油—)锅护4汽轮机发电筒单,调度灵活性大,开、停速度快、三废污染减少、能耗降低及一次投资、电成本低的优点,仅燃烧效率就达46-47%,比一般发电厂效率高10%。燃气轮机也用于工业中作动力能和热力能,在电网电价格很高时,还采用热电合产。近几年国内电力系统已在积权开发和推广燃气发电技术,一经采用LPG,其用量将大幅度增加。

4.结束语:

我国液化气的发展和应用虽然只有三十余年的历史,但发展速度箱。当之快,预计“九五”时期LPG需求量将增加一倍以上,国内正在新建一批贮存10万圆’以上的储运基地,LPG扩大应用的兴趣在迅速增长,有实质性起动,在各行业中有很大的应用潜力。其应用技术水平也将趋于完善和提高,达到发达国家的水平。