1. 汽車(chē)尾氣已成為城市空氣的主要污染源
近幾年來(lái)．我國(guó)進(jìn)入城市化高速發(fā)展時(shí)期，城市建設(shè)飛速發(fā)展．城市面積擴(kuò)大、人口增長(zhǎng)，道路建設(shè)
加快．公交車(chē)與出租車(chē)的需求量上升。由此引起的機(jī)動(dòng)車(chē)排氣污染也呈上升勢(shì)頭。
石家莊市近兩年來(lái)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量持續(xù)上升，汽車(chē)尾氣排放的CO、HC、N0。日益嚴(yán)重。主要街道路口、人行橫道兩側(cè)污染物全部超標(biāo)．均達(dá)不到我國(guó)關(guān)于汽車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的要求．與日趨嚴(yán)格的歐、美標(biāo)準(zhǔn)更是相去甚遠(yuǎn)。由于汽車(chē)排放的污染物多集中在離地面lm左右區(qū)域．正處在人們的呼吸帶附近，所以對(duì)人的危害尤為嚴(yán)重。上世紀(jì)50年代美國(guó)的洛杉磯和70年代日本的東京都曾發(fā)生過(guò)嚴(yán)重的煙霧事件．其原因之一就是汽車(chē)排放的HC和NO。在陽(yáng)光紫外線(xiàn)作用下．形成有毒的光化學(xué)煙霧，結(jié)果造成數(shù)百人死亡．?dāng)?shù)萬(wàn)人受害。種種跡象表明，我國(guó)許多城市存在發(fā)生光化學(xué)煙霧的潛在危險(xiǎn)。以石家莊市為例．據(jù)環(huán)保部門(mén)監(jiān)測(cè)。石家莊市區(qū)部分地段在非采暖期已有明顯的光化學(xué)煙霧出現(xiàn)。所以，防治機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染．推廣使用清潔燃料汽車(chē)已勢(shì)在必行。
2. CNG汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)
2．1環(huán)境效益
天然氣汽車(chē)與燃油汽車(chē)相比．它的尾氣排放中HC可下降90％、CO下降約80％、NOx下降約40％，且無(wú)鉛污染。如果設(shè)計(jì)合理，且空燃比選擇較好，天然氣汽車(chē)的排放將會(huì)低于目前世界上任何最嚴(yán)格的廢氣排放法規(guī)。而且，還有進(jìn)一步降低排放的可能性。與傳統(tǒng)的汽車(chē)相比．天然氣汽車(chē)所產(chǎn)生的臭氧量只有其20％-35％．碳黑顆粒物和二氧化硫幾乎可以忽略不計(jì)．是一種理想的低污染車(chē)。其它的優(yōu)點(diǎn)是，沒(méi)有汽柴油給油箱加油時(shí)的蒸發(fā)損失，而且，排放中只含很少量的多環(huán)芳烴、乙醛和其它有毒物質(zhì)。此外，與電動(dòng)汽車(chē)相比，天然氣汽車(chē)?yán)m(xù)駛路程長(zhǎng)。有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為天然氣汽車(chē)是目前最具有推廣價(jià)值的低污染汽車(chē)．尤其適合于城市公交車(chē)和出租車(chē)使用。目前．它已在世界上廣泛應(yīng)用。
2．2經(jīng)濟(jì)效益
從熱能含量上看．1m3的天然氣相當(dāng)于1．13L汽油的當(dāng)量。就其經(jīng)濟(jì)性而言．燃?xì)獗热加偷娜剂铣杀?/DIV>
要低。
2005年．石家莊車(chē)用天然氣的售價(jià)是2．4元/m3,而93#汽油的價(jià)格是4．27元／升．以每百公里消耗
天然氣8 m3或汽油8升計(jì)，每百公里節(jié)約1．87元；以每輛出租車(chē)l天行駛300km計(jì)算，其燃?xì)獬杀局挥?7．6元。而燃油車(chē)成本達(dá)到102．48元，比CNG車(chē)高出45元。以此推算，出租車(chē)使用天然氣，每年可節(jié)
約運(yùn)行成本1．5萬(wàn)余元。
3.液壓式CNG加氣站建設(shè)基本情況
推廣使用CNG汽車(chē)，必須配套建設(shè)相應(yīng)的CNG加氣站。2005年，石家莊市共建設(shè)11座加氣站．投入使用7座。全部采用液壓式天然氣汽車(chē)加氣子站．在國(guó)內(nèi)尚屬首創(chuàng)。
3．1液壓式加氣子站工作原理
該技術(shù)利用特殊性質(zhì)的液體．用液壓泵(壓力不高于22MPa)直接將液體充人CNG拖車(chē)的儲(chǔ)氣鋼瓶中，將鋼瓶?jī)?nèi)的壓縮天然氣推出，再通過(guò)站內(nèi)的單線(xiàn)雙槍加氣機(jī)把高壓天然氣充人汽車(chē)的儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)．達(dá)到給汽車(chē)加氣的目的，不需采用其他增壓設(shè)備。
當(dāng)剛剛開(kāi)始啟動(dòng)設(shè)備或PLC控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到液壓系統(tǒng)壓力低時(shí)，高壓液壓泵開(kāi)始工作．向CNG鋼瓶?jī)?nèi)充人高壓液體介質(zhì)：當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力達(dá)到高限22MPa(或用戶(hù)設(shè)定值)時(shí)．壓力控制閥停止向高壓系統(tǒng)供液，并通過(guò)旁通回路把高壓液體回流到液體儲(chǔ)罐中；液壓泵經(jīng)一定時(shí)間的延時(shí)．如果系統(tǒng)壓力仍然不降，則液壓泵停止工作：當(dāng)系統(tǒng)壓力降至底限20MPa(或用戶(hù)設(shè)定值)時(shí)，液壓泵重新開(kāi)始工作。
子站設(shè)備在運(yùn)行時(shí)由控制系統(tǒng)的PLC自動(dòng)控制。當(dāng)加滿(mǎn)氣的拖車(chē)來(lái)到子站后。停到相應(yīng)的停車(chē)位置，分別連接液體高壓管路、壓縮空氣控制管路、CNG高壓管路等，打開(kāi)相應(yīng)的控制閥門(mén)．關(guān)閉放空閥門(mén)，檢查無(wú)誤后即可開(kāi)啟系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)始工作時(shí)，首先第一個(gè)鋼瓶上的進(jìn)液閥門(mén)、出氣閥門(mén)打開(kāi)，回液閥門(mén)關(guān)閉．在液壓泵的作用下．液體介質(zhì)開(kāi)始充入第一個(gè)鋼瓶，同時(shí)高壓天然氣被推出鋼瓶：當(dāng)大約95％的天然氣被推出時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)出指令．關(guān)閉該鋼瓶的進(jìn)液閥門(mén)、出氣閥門(mén)，打開(kāi)回液閥門(mén)，此時(shí)第一個(gè)鋼瓶?jī)?nèi)的高壓介質(zhì)開(kāi)始返回橇體內(nèi)的儲(chǔ)罐中；間隔幾秒鐘后第二個(gè)鋼瓶的進(jìn)液閥門(mén)、出氣閥門(mén)打開(kāi)(此時(shí)回液閥門(mén)關(guān)閉)，高壓液體開(kāi)始充人第二個(gè)鋼瓶。
設(shè)備運(yùn)行時(shí)．由PLC程序控制實(shí)現(xiàn)8個(gè)鋼瓶依次順序工作。除更換拖車(chē)時(shí)由人工操作外．整套設(shè)備的所有動(dòng)作均由設(shè)備自帶的PLC程序控制．無(wú)須人工干預(yù)。
3．2液壓式加氣子站特點(diǎn)
該系統(tǒng)最顯著的特點(diǎn)是投資少、占地面積小、工藝簡(jiǎn)單、工作能力高(加氣能力≥1 000m弧)、運(yùn)行
費(fèi)用低(主電機(jī)功率僅30kW)。
在傳統(tǒng)的加氣子站中。需要設(shè)壓縮機(jī)、緩沖瓶組、干燥裝置、多線(xiàn)加氣機(jī)等，占地面積較大：因城市
用地緊張，消防要求高，選址和建設(shè)難度較大。而這種液壓增壓系統(tǒng)****的優(yōu)點(diǎn)就是占地面積小：站內(nèi)除停放CNG高壓撬車(chē)的位置外．加氣撬體f液壓增壓系統(tǒng))只占地1．5mx2m；控制室也只需2．5mx2．5m．考慮需設(shè)2個(gè)CNG高壓撬車(chē)位置．整個(gè)子站占地面積也只有l(wèi) 000m2左右：另外一個(gè)特點(diǎn)就是工藝設(shè)備少，工藝管線(xiàn)簡(jiǎn)單，施工方便，施工時(shí)間大大縮短：站內(nèi)除控制室與加氣撬體、單線(xiàn)加氣機(jī)之間的控制線(xiàn)纜外，只有加氣撬體與加氣機(jī)之間的l條工藝管線(xiàn)，施工非常簡(jiǎn)便。我們建設(shè)的加氣站均是與原有加油站合建，不需要增加占地，工期只需10天左右。
由于液壓式天然氣汽車(chē)加氣子站主電機(jī)功率只有30kW，系統(tǒng)總功率小于35kW．與現(xiàn)有壓縮機(jī)式子站(總功率約100kW)相比，節(jié)能效果明顯．運(yùn)行費(fèi)用低，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。
3．3液壓式加氣子站投資概況
加氣撬體：140萬(wàn)元(包括控制系統(tǒng))：
CNG高壓撬車(chē)：130萬(wàn)元：
單線(xiàn)雙槍加氣機(jī)：13萬(wàn)元／臺(tái)：
拖車(chē)：30萬(wàn)元(根據(jù)廠(chǎng)家不同．價(jià)格會(huì)有所變化)。
一般每個(gè)子站配置為一個(gè)撬體、二個(gè)撬車(chē)、二臺(tái)單線(xiàn)雙槍加氣機(jī)。拖車(chē)可根據(jù)子站數(shù)目統(tǒng)一安排。
3. 結(jié)束語(yǔ)
(1)推廣CNG汽車(chē)應(yīng)掌握以下原則：①使用頻率要高，年行駛里程要長(zhǎng)，長(zhǎng)期在市區(qū)行駛。對(duì)市區(qū)環(huán)
境污染影響較大；②行駛區(qū)域相對(duì)穩(wěn)定；③有相對(duì)固定的停車(chē)場(chǎng)地，可以設(shè)置專(zhuān)用的加氣設(shè)施：④有比較
完整的管理機(jī)構(gòu)，可以確保實(shí)施。在具體操作中．CNG汽車(chē)一般均在公共汽車(chē)、出租車(chē)等長(zhǎng)期在市區(qū)內(nèi)運(yùn)營(yíng)、對(duì)市區(qū)環(huán)境污染分擔(dān)率較高的車(chē)輛中首先推廣，也可擴(kuò)大到某些專(zhuān)業(yè)車(chē)輛，如：環(huán)衛(wèi)車(chē)、郵電車(chē)等。
(2)在加氣子站的建設(shè)中，選用新設(shè)備、新工藝，可解決城市用地緊張．選址困難等問(wèn)題．并可降低建
站費(fèi)用，節(jié)約運(yùn)行成本。
(3)液壓式子站必須使用專(zhuān)用CNG拖車(chē)。普通CNG拖車(chē)無(wú)法使用。
參考文獻(xiàn)
1．陸階明．我國(guó)城市公共交通使用CNG／LNG汽車(chē)的探討．城市公用事業(yè)．2004(3)
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