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液化氣供應現(xiàn)狀于擴大應用的探討
液化氣供應現(xiàn)狀于擴大應用的探討 我國城市燃氣已有一百三十年歷史，特別近二十年來；各城市都在加緊建設燃氣互程，燃氣已成為城市必不可少的基礎設施和現(xiàn)代化的標志。據(jù)報導，現(xiàn)有燃氣設施的城市達三百余個，占全國城市總數(shù)60％以上，燃氣類別有天然氣、人王煤氣、液化氣、礦井氣和互業(yè)余氣，其中使用液化氣的城市達150多家，燃氣用量、用氣人口爾占相當大的比例。本文簡迷液化氣供應現(xiàn)狀與擴大應用的探討。 1.液化氣在城市燃氣構成中的地位 1.1概述 八十年代，隨著我國石油化互迅速發(fā)展，城市已廣泛使用液化氣,數(shù)量也不斷增加，現(xiàn)年用液化氣達300余萬噸，為“七五”計劃末期的四倍，液化氣除由國內煉油廠供應外，進口遞增量更大，形成了液化氣多渠道來源的市場絕“濟。我國沿海廣東、福建、�！つ蟟上海、斯江、江 蘇等城市已新建液化氣碼頭及賒運基地二十多個。液化氣用途也在擴大，技術裝備水平已接近發(fā)達國家。但是，我國在發(fā)展液化氣中，存在分散經(jīng)營、規(guī)模較小、設備利用率低、不合理使用以及經(jīng)濟效益低等問題，這類問題需有關各方綜合研究予以解決。 1.2液化氣在城市燃氣構成中占有的比例： 國際上大城市燃·氣在能源和燃科構成中的比例一般占25％以上，如美國的％、獨聯(lián)體29％、加拿大27％，而且優(yōu)先選用天然氣：(或進口液化天然氣)為主氣源,液化氣為輔助氣源，如巴黎、·紐約；東京等；而中、小城市以及無天然氣供給條件的城市以購入液化氣為主氣源，如新加坡、泰國、日本等國家城市。分折我國城市燃氣現(xiàn)狀，特大城市北京、天津首以液化氣為主氣源，現(xiàn)以發(fā)展天能氣和人工煤氣；上海以人王煤氣為主氣源，液化氣為輔助氣源，“九五”時期規(guī)劃引進天然氣。部分大、中城市以人互煤氣或天然氣與液化氣同時發(fā)展，但有相當多的城市則以液化氣為唯一氣源。 根據(jù)我國城市燃氣的發(fā)展方針，在相當長時期內仍采用人王煤氣、天然氣、液化氣、礦井氣及其它燃氣。一個城市的氣源選擇，應本者“因地制宜、合理使用”的原則。一起，特大、大農市應盡早實現(xiàn)燃氣化，實施途徑是有條件引進天然氣應優(yōu)先選擇，無條件應發(fā)展人工煤氣為主，城外、市內非輸氣管岡區(qū)域可采用液化氣；中等城市，無外界氣源利用或自建煤氣廠條件的可優(yōu)先選擇液化氣；小城市、城鎮(zhèn)條件許可應優(yōu)先選擇液化氣。 城市自建煤氣廠應綜合考慮原料來源、制氣方式、輸配級制、用戶對象及比例等技術、經(jīng)濟指標，量入為出，適當發(fā)展，以減少經(jīng)濟虧損。對具有液化氣資源的城市，包括具備液化氣進口碼頭與基地的城市，應考慮向省內或臨近城市區(qū)戰(zhàn)供氣，以擴大經(jīng)營規(guī)模,提高經(jīng)濟效益。 總之，液化氣在城市燃氣構成中占有一定比例，其比例值與主氣源規(guī)模有關，在實施城市燃氣化時應統(tǒng)籌考慮。 2.液化氣在城市燃氣中應用范圍 隨著液化氣資源的充沛，在城市燃氣中應用范圍也在擴大，除由以往的單一氣瓶供應用戶，已擴展到人工煤氣、天然氣等領域，按國內外的應用情況，可列舉如下： 2.1直接供給： 液化氣采用氣瓶、貯槽、區(qū)域氣化直接供給用戶，如家庭、營業(yè)、工業(yè)、發(fā)電、熱泵、車用等。 2.2摻混供給： 液化氣氣化與空氣摻混成不同出例的混合氣供應。用于天然氣的代用、過渡、調峰或事故應急氣源；人工煤氣的代用、調峰機動氣源；寒冷,液化氣質量較差地區(qū)，采用管網(wǎng)供給用戶。 2.3人工煤氣氣源(或制造代用天然氣)： 液化氣作城市人工煤氣制氣原料或增熱氣源，一般與熱值較低燃氣按一定比例混合，達到城市燃氣的熱值標準。也用于烴類轉化爐制造代用天然氣。 2.4應用情況： 我國液化氣的應用，主要是第一類，而第二、三類僅是近十年在發(fā)展應用。國外在這兒方面部已普遍使用。如日本19．93年液化氣總洛費量；2000萬噸，占總能源的5％，其中進口1565萬噸，國內生產量465萬噸，每年遞增2％以上。用途中：家庭用量占670萬噸，城市煤氣氣源占285萬噸，汽車占185萬噸。日本民用燃氣普及率為98％，其中使用液化氣的用戶超過60％，達2275萬戶。我國液化氣市場已趨于成熟，但在某些行業(yè)中的應用尚未起步，如車輛使用液化氣作燃料、液化氣空調、熱泵、工業(yè)、電廠使用液化氣的開發(fā)和應用等。 3.擴大應用的探討 3.1改變單一瓶裝供應，采用多種供應方式 液化氣瓶裝供應除具有靈活性，發(fā)展快等優(yōu)點外，存在較多不安全因素，因而已在推進瓶組氣化、小區(qū)氣化、摻混等多種供應方式的發(fā)展，其適用原期如下： 3.1.1氣化: 氣瓶供應的液化氣由自身濕熱吸收外界環(huán)境熱量而氣化，如需強制氣化則以熱水、蒸汽和電為熱能。 中、小型規(guī)模(液化氣4噸/小時以下)一般采用熱水作熱能； 大型規(guī)模 (液化氣4噸／小時以上)一般采用低壓蒸汽作熱能； 單獨住宅包括小型用戶供氣 (液化氣200公斤／小時)也可采用電作熱能。 3.1.2摻混： 氣態(tài)液化氣與空氣或低熱值燃氣的混合一般采用引射、混合閥或混合比例同等混合器。其中：中、低壓與中、小規(guī)模的混合氣一般采用引，射式(文丘管)，氣量調節(jié)0-100％，噴嘴調節(jié)20-100％，混合氣權限、壓力0.25Mpa，引射比固定�；旌祥y與混合比例閥一般用于高、中壓,大、中規(guī)模的混氣，氣量調節(jié)、混氣比例可0-100%，混氣壓力決定于選用的空氣壓縮機(或鼓風機)與低熱值燃氣的壓力，混氣壓力一般為0.07-1.05Mpa 3.1.3供氣壓力： 氣化或摻混的供氣壓力應參照燃氣輸配壓力級制(見下表)。 一般輸配壓力選用二級或三級制。 即 中壓——低壓或高壓(B)——低壓兩級級制的管網(wǎng)系統(tǒng)； 高壓(B)——中壓——低壓三級級制的管網(wǎng)系統(tǒng)。 中、小規(guī)模、寒冷地區(qū)、液化氣組成中C3較低的宜采用中——低或高(B)——低兩級輸配壓力，以防止氣態(tài)液化氣的再液化現(xiàn)象。作天然氣、人工煤氣用的一般應按主氣源燃氣的輸配壓力考慮。 3.1.4液化氣的混合氣用于天然氣、人工煤氣時，應充分考慮混合氣的混合比及與相應主氣源燃氣的混合比例。同時，由于天然氣、人工煤氣、液化氣燃燒特性存在一定差別，因而混合氣與主氣源燃氣之間應有良好的互換性，其華白指數(shù)(W)、燃燒勢(Cp)、脫火、回火、黃焰、積碳等指數(shù)應相匹配，以使燃具可適應。 3.2用作汽車燃料： 早在七十年代北歐、日本等國家就開始研究試驗丙、丁烷氣代替汽油、柴油作車用燃料，八十年代進入實用階段。它與汽柴油對比，可減少空氣污染，特別是離地1米的污染。丙、丁烷不含鉛、硫， 因而燃燒廢氣中不合鉛、硫氧化物，CO含量降低75％(LPG C0小于0.5％，車用汽油一般為3％)，芳香烴含量降低80％，排放黑煙減少50％，氮氧化物大致相等，低速·減速時有減少。同時可改善車輛性能，如LPG辛烷值高，可使用高壓縮比，提高發(fā)動機效率，壽命可延長，潤滑油耗用量減少50％。車用LPG與汽、柴油每百公里體積耗量大致相同，略可降低5％，而由于比重不同，按重量計可降低15％。 車用LPG，歐洲使用丙丁烷混合物，二者比例為25:75，或75:25嚴格控制烯烴含量不得超過10％。日本一般使用以丁、丙烷為主LPG車用LPG的缺點：貯罐占汽車行李廂相當大的容積，增加車重和整車價格，另外需嚴格各項安全措施。 西歐、 日本、東南亞等國家，在車用LPG中，先著手于轎車等小型車輛，西歐較多國家用于運輸車輛。發(fā)動機改裝有只使用LPG， 也有使用兩種燃料的。如日本出租車輛均使用LPG法國自84年準許使用雙燃料，荷蘭、意大利、澳大利亞、泰國較多使用于小型車輛。 八十年代阿根廷、加拿大、法國、意大利；新西蘭、西班牙、英國、美國、奧地利等國將城市柴油公共汽車改裝使用LPG燃料，或者為柴油----LPG雙燃料發(fā)動機，以適應城市公共汽車經(jīng)常變這行駛的特點，解決柴油機低轉速性能不良情況。 我國七十年代后期，營經(jīng)列項研究開發(fā)，八十年代日本贈送上海五輛舊E—N430 LPG轎車，使用上海金山石化總廠的LPG作燃料，使用情況良好，每百公里耗用LPG 14升(折7.84kg)，而汽油為12.5升(折9kg)，一次充氣(儲罐容量為103升)，行使里程為520公里，城市平均行駛半徑為150公里，車輛運行工況與汽油車相同，且冷車起動好、加速快、耗油省、排放污染低的優(yōu)點。近期臺灣也在加速發(fā)展LPG轎車，臺中已新建兩座加氣站。 車輛使用LPG是成熟技術， 我國在推廣中尚需解決發(fā)動機改裝的規(guī)模效益，城市LPG加氣站的選址和建設，車用LPG的質量標準以及有關消防安全技術措施等。 3.3LPG熱泵： 燃氣熱泵有壓縮式(燃氣驅動)和吸收式兩類，一般應用在大摟、區(qū)域性的冷暖房中，供采暖、制冷和熱水。這種制冷、供熱的方式可緩和。燃氣冬夏負荷不平衡與電力供應緊米時的矛盾，并減少環(huán)境污染。 根據(jù)美國、法國、德國、日本等國家的研究和使用情況來看，使用LPG的燃氣機能運行五萬至六萬小時，而柴、 汽油發(fā)動機的壽命約一萬至兩萬小時，法國曾用于房屋采暖，熱泵熱能為16千瓦，由一臺4千瓦LPG(或其它燃氣)活塞式壓縮機驅動；吸收式熱泵較廣泛采用， 一投采用制冷吸收劑為溴化鋰、水、氨，吸收式熱泵能夠達到的燃料利用系數(shù)比壓縮式熱泵利用系數(shù)低，相對熱損大等不足之處，而日常維護費較低。 日本已生產家用LPG空調機，銷售價格、 成本近期大大高于電氣空調機。而集中燃氣空調機的一次投資與運行成本可以接近鍋爐和電氣空調機，國內也有多家廠商在生產直燃式溴化鋰吸收式空調機。 此外，愛爾蘭、意大利、法國等國家在住宅、建筑物使用LPG小型熱電聯(lián)產，以及與電動壓縮式熱泵組合裝置。它可節(jié)約一次能源35％，對缺電、電價高于燃氣價格的國家，區(qū)域性采用更為合理。 我國燃氣熱泵技術和設備的開發(fā)尚屬起步階段，燃氣熱泵的新技術已被燃氣界人士認識和重視，預計不遠將來，我國將有系列燃氣熱泵技術的產品，得到應用。 3.4小型蒸汽鍋爐： 使用油、煤為燃料的鍋爐，仍是城市污染源之一，城市第三產業(yè)的發(fā)展，賓館、旅館、大型商業(yè)設施及商務樓都需要蒸汽與熱水，如果采用高效率小型燃氣鍋爐或熱水爐，不僅可節(jié)約能源，而又大大改善城市環(huán)境衛(wèi)生狀況，據(jù)介紹小型燃氣鍋護熱效率一般可達到85-88％，如回收余熱可達95％以上，又體積小，占地空間節(jié)省，但需有LPG貯存與供氣系統(tǒng)的安全要求。 3.5燃氣輪機： 發(fā)達國家燃氣輪機使用燃料除天然氣外，還有相當多直接使用LPG,它用于電廠具有工藝較煤、油—)鍋護4汽輪機發(fā)電筒單，調度靈活性大，開、停速度快、三廢污染減少、能耗降低及一次投資、電成本低的優(yōu)點，僅燃燒效率就達46-47％，比一般發(fā)電廠效率高10％。燃氣輪機也用于工業(yè)中作動力能和熱力能，在電網(wǎng)電價格很高時，還采用熱電合產。近幾年國內電力系統(tǒng)已在積權開發(fā)和推廣燃氣發(fā)電技術，一經(jīng)采用LPG，其用量將大幅度增加。 4.結束語： 我國液化氣的發(fā)展和應用雖然只有三十余年的歷史，但發(fā)展速度箱。當之快，預計“九五”時期LPG需求量將增加一倍以上，國內正在新建一批貯存10萬圓’以上的儲運基地，LPG擴大應用的興趣在迅速增長，有實質性起動，在各行業(yè)中有很大的應用潛力。其應用技術水平也將趨于完善和提高，達到發(fā)達國家的水平。
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