新能源汽车燃料之天然气
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天然气科技名词定义中文名称:天然气英文名称:natural gas定义1:一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。
主要存在于油田和天然气田,也有少量出于煤层。
所属学科:电力(一级学科);燃料(二级学科)定义2:地下采出的,以甲烷为主的可燃气体。
它是石蜡族低分子饱和烃气体和少量非烃气体的混合物。
所属学科:资源科技(一级学科);能源资源学(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片天然气是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。
在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以上为液体。
天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少,产生的二氧化碳仅为煤的40%左右,产生的二氧化硫也很少。
天然气燃烧后无废渣、废水产生,相较于煤炭、石油等能源具有使用安全、热值高、洁净等优势。
目录定义简介主要用途1成因一、生物成因气1二.油型气1三.煤型气1四.无机成因气1气态碳与氢气直接反应1五.各种成因气识别标志与石油的差别开采分布1分类(1)液化天然气(LNG)1(2)液化石油气(LPG)1(3)液化煤层气( HCL)1(4)液化天然气生产和使用的必要性应用领域主要优点①绿色环保②经济实惠③安全可靠④改善生活城市燃气安全管理规定第一章总则第二章城市燃气工程的建设第三章城市燃气的生产、储存和输配第五章城市燃气用具的生产和销售第六章城市燃气事故的抢修和处理第七章奖励与处罚第八章附则生活中的燃烧气展开编辑本段定义从广义的定义来说,天然气是指自然界中天然存在的一切气体,包括大气圈、水圈、生物圈和岩石圈中各种自然过程形成的气体。
而人们长期以来通用的“天然气”的定义,是从能量角度出发的狭义定义,是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物,主要存在于油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气中。
摘要随着汽车尾气对环境污染的加剧,石油采集量越来越少,我们正在寻求更为清洁的汽车燃料。
世界能源危机和环保问题日益突出,汽车工业面临着严峻的挑战。
一方面,石油资源短缺,汽车是油耗大户,且目前内燃机的热效率较低,燃料燃烧产生的热能大约只有35%—40%用于实际汽车行驶,节节攀升的汽车保有量加剧了这一矛盾;另一方面,汽车的大量使用加剧了环境污染,城市大气中CO的82%、NO化合物的 48%、HC的58%和微粒的8%来自汽车尾气,此外,汽车排放的大量二氧化碳加剧了温室效应,汽车噪声是环境噪声污染的主要内容之一。
我国作为石油进口国和第二大石油消费大国,污染严重,世界认定的20个污染最严重的城市有16个在中国。
国内汽车产品水平与国外差距很大,平均油耗高出10%—30%,排放约为15 —20倍,汽车工业面临的压力更大。
上个世纪末以来世界各国和各大汽车公司以及国内各大科研机构和高等院校纷纷致力于开发清洁节能汽车,新能源汽车获得了长足发展。
汽油和柴油是传统内燃机汽车的能源,利用除此以外的能源提供汽动力的汽车均可称为新能源汽车。
目前正在开发的新能源包括天然气、液化石油气、醇类、二甲醚、氢、合成燃料、生物气、而天然气汽车具有污染少、安全性高、抗爆震性能好、经济性好等特点,所以近年来我国的压缩天然气汽车发展很快。
关键词:天然气;天然气种类;天然气特点目录绪论 (1)一、天然气汽车的种类 (1)(一)压缩天然气(CNG)汽车 (1)(二)液化天然气(LNG)汽车 (2)(三)液化石油汽车(LPGV) (2)二、天然气汽车的特点 (3)(一)天然气汽车具有保护环境、经济、安全的特点 (3)(二)天然气汽车具有延长寿命 (4)(三)天然气对汽车发动机的改造 (4)结论 (6)致谢 (7)参考文献 (7)绪论天然气的主要成份是甲烷,份子式是CH4。
随产地的不同,天然气的甲烷含量有比较大的差别,甲烷的含量决定了天然气的性能。
天然气汽车是用天然气作燃料,发动汽车。
燃料汽车燃料汽车种类及特点:一、气体燃料汽车1.天然气汽车:燃料燃烧稳定,发动机不会产生爆震的现象,并且冷热启动都很方便;天然气燃烧很完整,非常清洁,不容易产生积碳,有利于延长发动机的使用寿命。
防爆性能也很不错,不会稀释润滑油,可以减少发动机机油的消耗量;天然气的价格比汽油和柴油要便宜很多,日常驾车可以节省很多钱,有显著的经济效益;能够大幅度降低一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等温室气体或有害气体的产生,对环境非常友好。
2.液化石油气汽车:燃料费用低,汽车的使用费用较汽油车的使用费用降低约40%;提高发动机性能,以液化气作燃料的发动机可以采用较高的压缩比而不易引起震爆,大大提高了发动机的动力性;发动机尾气清洁,排放物中有害物质少,液化气易气化,能与空气良好混合,接近于充分燃烧;噪声低,工作平稳,LPG发动机点火速度慢,可明显降低发动机噪声。
二、生物燃料汽车1.甲醇燃料汽车:减少排放,汽车使用低比例掺烧的甲醇汽车可以改善排放,高比例或纯甲醇汽车的尾气常规排放大幅下降,可以达到国4排放标准;使用方便,常温下为液体,操作容易,储运使用方便;动力性好,低比例掺烧的甲醇汽车,通过调整燃料供给量,可以作到汽车动力性不下降;对于高比例或纯甲醇汽车由于发动机压缩比的提高,动力性优于同类发动机;经济性好,甲醇燃料比石油燃料的成本低,燃料甲醇的效率比使用煤炭提高5~8倍,比使用成品油的成本降低20%~50%。
乙醇燃料汽车:乙醇可以有效改善油品的性能和质量,降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。
它不影响汽车的行驶性能,还可减少有害气体的排放量;乙醇汽油的环保性令人称道,在9个城市调查报告中,使用乙醇汽油期间,城市空气中的二氧化氮、一氧化碳季均值与使用普通汽油比较,二氧化氮下降了8%与一氧化碳下降5%;乙醇汽油唯一的缺点,是使用者感觉它比普通汽油动力下降,油耗增加,天热时还易于气阻熄火。
三、氢燃料汽车氢燃料汽车:1、其优点明显,体积小、容量大、无污染、零排放,与普通化学电池相比,燃料电池需要补充氢气,做得最好的是丰田、本田、现代等都有大量生产的燃料电池车上市;与电动汽车相比,氢燃料电池汽车更为方便,因为它能补充燃料的时间将需要3分钟到5分钟,不像电动汽车充电几小时,即使最快的充电速度也需要半小时以上;氢燃料电池虽然不是一项新技术,因为在60年代,氢燃料电池已成功应用于航天领域,但是研究速度慢,投资大,产品少,成本高,市场小。
为什么发展新能源汽车
发展新能源汽车的原因有很多。
首先,传统燃油汽车使用化石燃料,如煤炭、石油和天然气等,这些燃料的燃烧会产生大量的二氧化碳和其他温室气体,加剧了全球气候变化和空气污染问题。
新能源汽车的出现可以减少碳排放并改善空气质量。
其次,新能源汽车使用的燃料主要是可再生能源,如太阳能和风能等。
这些能源具有无限的可再生性和环保性,对于减少对有限石化能源的依赖和保护环境具有重要意义。
第三,新能源汽车的技术不断发展和改善,使得其性能和续航里程逐渐提高。
过去,电动汽车的续航里程较短,充电时间较长,而现在的电动汽车已经能够达到更长的续航里程,并且快速充电技术的发展也大大缩短了充电时间,使得新能源汽车的使用更加方便和实用。
此外,新能源汽车的发展对于促进经济增长和推动产业升级也起到重要作用。
新能源汽车产业涉及到电池、电机、充电设施等多个领域,而这些领域的发展将会带动相关产业的发展,并且创造更多的就业机会。
最后,政府的政策支持也是推动新能源汽车发展的重要原因之一。
政府通过出台一系列的补贴政策、减免税收、设置充电桩等措施,鼓励人们购买和使用新能源汽车,并且提供了一定的资金支持和技术支持。
综上所述,发展新能源汽车不仅可以减少环境污染、改善空气
质量,还能推动经济增长和产业升级,对于实现可持续发展和建设绿色低碳社会具有重要意义。
新能源汽车燃料之天然气
使用天然气作汽车代用燃料的优点:
1辛烷值高(可达120以上),抗爆性好,可通过提高发动机的压缩比的办法,提高发动机的热效率。
2天然气本身是气态,与空气混合均匀,燃烧完全,不结炭,可提高热效率10%以上。
3对环境污染小。
汽车使用天然气与使用汽油相比,一氧化碳(CO)减少97%,碳氢化物(HC)减少72%,氮氧化物(NOx)减少39%,二氧化碳(COQ)减少24%,二氧化硫(SO=)减少90%,苯、铅等粉尘减少100%,噪声降低40%。
4天然气进入发动机气缸内时是气态,对润滑油无冲刷稀释作用,有利于延长机油的使用寿命和减少机油的消耗量,发动机磨损也相应减少。
5用天然气作发动机燃料,其嫌料费用是汽油车的2/3(天然气尽管其热值较汽油略低,但其价格便宜),由于燃料燃烧完全,无结炭,无爆震,汽车使用寿命大大延长,维修费用仅为汽油车的70%。
6安全性好,天然气相对密度较空气小,为0.58,旦发生泄漏,会很快在空气中消失。
但汽油不易扩散,一遇火星,易于着火。
天然气的热值较汽油低,使用天然气时,如不改变发动机的结构参数,发动姆的功率要下降10%–18%。
但天然气的辛烷值高,可通过提高发动机的压缩比的方法来提高发动机的功率,从而弥补由于热值低带来的功率下降,天然气的着火极限较汽油宽,它可在a=0.58-1.8的范围内着火燃烧,这样有利于燃烧稀混合气,提高使用天然气汽车的燃料经济性。
新能源汽车燃料之天然气
(1)使用天然气作汽车代用燃料的优点
天然气的主要成分是甲烷((950/o-98%)和少最的乙烷、丙烷等,天然气作为汽车燃料已有40多年的历史,天然气作为汽车的代用燃料,其主要优点是:
①辛烷值高(可达120以上),抗爆性好,可通过提高发动机的压缩比的办法,提高发动机的热效率。
②天然气本身是气态,与空气混合均匀,燃烧完全,不结炭,可提高热效率10%以上。
③对环境污染小。
汽车使用天然气与使用汽油相比,一氧化碳(CO)减少97%,碳氢化物(HC)减少72%,氮氧化物(NOx )减少39%,二氧化碳(COQ)减少24%,二氧化硫(SO=)减少90%,苯、铅等粉尘减少100%,噪声降低40%。
④天然气进入发动机气缸内时是气态,对润滑油无冲刷稀释作用,有利于延长机油的使用寿命和减少机油的消耗量,发动机磨损也相应减少。
⑤用天然气作发动机燃料,其嫌料费用是汽油车的2/3(天然气尽管其热值较汽油略低,但其价格便宜),由于燃料燃烧完全,无结炭,无爆震,汽车使用寿命大大延长,维修费用仅为汽油车的70%。
⑥安全性好.天然气相对密度较空气小,为0.58,‘旦发生泄漏,会很快在空气中消失。
但汽油不易扩散,一遇火星,易于着火。
天然气的热值较汽油低,使用天然气时,如不改变发动机的结构参数,发动姆的功率要下降10%–18%。
但天然气的辛烷值高,可通过提高发动机的压缩比的方法来提高发动机的功率,从而弥补由于热值低带来的功率下降,天然气的着火极限较汽油宽,它可在a=0.58-1.8的范围内着火燃烧,这样有利于燃烧稀混合气,提高使用天然气汽车的燃料经济性。
(2)天然气作汽车代用燃料的使用方法
天然气作为汽车燃料使用有三种方法:储气包、压缩天然气和液化天然气。
①储气包(低压气)
储气包是将天然气装在储气包内(储气包用帆布两面涂橡胶制成),充满天然气的气包放在汽车顶上。
供气系统非常简单,只需在化油器中体与’卜体间装一进气阀座即可,这样既可用天然气,必要时又可以烧汽油。
由于储气包可承受的压力低,因而装载的天然数量少,汽车的行驶距离短,加气次数多。
此外,储气包装在汽车顶部,汽车的行驶阻力增大,从而限制了汽车的行驶速度。
由于需带储气包,在货车上难以使用。
尽管如此,因天然气价格便宜,如有来源,短途公共汽车用储气包法装载使用天然气是可行的。
②压缩天然气(CNG)
压缩天然气是将天然气用压缩机加压到20MPa装入高压瓶中。
高压瓶放在大梁与车箱之间,经减压后供发动机使用。
当今世界上CNG汽车绝大多数是用原来的汽油汽车改装的。
汽油车的改装从理论到实践基本成熟,而用柴油车改装CNG汽车正处在试验研究阶段。
用汽油车改装的CNG汽车称为CNG、汽油两用燃料汽车,可用两种燃料中的任何一种,但二者不可混合使用。
高压气瓶中的CNG压力为20M Pa,经三级减压阀将压力由20MPa减压至-50–70pa。
当用CNG作燃料时,将截止阀打开,CNG经三级减压阀、动力阀、混合器,与空气混合后进入发动机气缸.由于CNG经三级减压阀后是负压:所以只有当发动机转动后,依靠吸力才能将天然气吸入,这样就防止了当截止阀打开,而发动机未起动时,造成天然气经空气滤清器泄漏出而发生事故。
这种CNG系统的混合器是开式的,动力阀是用来调节天然气气量的。
用汽油车改装的CNG汽车,天然气是以气态与空气混合经进气管进入汽缸。
在发动机同一转速下产生的负压,将混合气经原进气歧管吸入气缸,由于进气歧管面积未变,因而进入的空气量约少10%(因天然气与空气的最佳混合比为1:10,一般要调整到这个比例),所以发动机的功率与使用汽油相比要下降一些。
储存CNG用的气瓶,其材料有铝合金、优质合金钢以及优质合金钢薄壁钢瓶外绕高强度
人造纤维。
为满足行驶距离的要求,需安装多个高压气瓶。
高压气瓶的自重较大,这无疑会影响汽车的载重量和载物空间。
高压气瓶若遇汽车着火,当气瓶温度升到l00℃时,储气瓶的安全阀易熔合金就会熔化,爆破片在26MPa压力下爆破而泄放天然气,不致引起高压气瓶爆炸.
使用天然气作汽车代用燃料与使用液化石油气作汽车代用燃料,两者在燃料的使用方法上基本上相同。
同样,使用天然气作为汽车代用燃料时,需要在使用区域建立相应的加气站。
参考资料:/ycbblog/archives/2379.html
/ycbblog/archives/2381.html。