3 天然气起重机的优势
相比普通柴油起重机,天然气起重机具有以下3点优势。
(1)排放更环保
天然气的主要成分是甲烷。甲烷无色、无味、无毒,易于完全燃烧,燃烧后的主要产物是水和二氧化碳,排放几乎没有有害气体、固体产物,最大限度地减少了尾气排放对于环境的影响。此外相比普通柴油起重机,天然气起重机的排放升级更加容易,不需要添加尿素,只利用后处理器即可满足国五排放标准。
(2)燃料更安全
天然气燃点高,自燃温度约为537℃,辛烷值高达130,抗爆性好,不容易点燃。天然气与空气混合比只有达到5%~15%才能爆炸,而该混合比在自然环境下这个条件很难形成。天然气比空气轻,易于扩散,即便出现泄漏也能迅速飘散到大气中,因此相对来讲天然气燃料安全性更高。
(3)运行更经济
天然气起重机购机成本虽然较普通柴油起重机有所增加,但因燃料成本低,所以综合运行成本并不高。一般应用1至2年,燃料节省的的成本便可抵消增加的购机成本。按2015年7月徐州当地LNG零售价4.98元/kg、0号柴油零售价6.16元/L计算,以QY25KQ型天然气起重机运行百公里计算,运行成本可节省100多元。由此可见,天然气起重机运行成本低廉,经济效果显著。
4.天然气起重机技术瓶颈
天然气起重机虽然具备以上诸多优势,但由于天然气动力系统还存在一些技术瓶颈,制约了夭然气起重机的快速发展。具体来讲,其技术瓶颈主要表现在以下2各方面:
(1)响应时间滞后
大多数天然气发动机的功率基木能达到同排量柴油机的水平,但山于受制于点燃式燃烧方式和较低的压缩比,导致大多数天然气发动机都存在起步转矩较低、响应时间滞后的问题。这种相应时间滞后给驾驶员的直观感觉,就是燃气发动机不够“有劲”。
某厂家研发的大功率缸内高压直喷压燃式大然气发动机(简称HPDI发动机),在压缩上止点前将5%柴油喷入汽缸作为引燃燃料,将95%天然气以30MPa压力喷入到火焰中作为主燃料。该种发动机比火花塞点燃式燃气发动机的功率和转矩提高了20%,具有良好的爆发力,但由于成本也较高,未获得广泛应用。
(2)气瓶技术制约
LNG气瓶对真空保温技术要求非常高。目前国内气瓶厂商在燃料满瓶情况下,可确保5天之内气瓶不升温、不排气。但随着热量的逐渐吸入,5天之后气瓶内气压将达到泄压峰值,开始排气。一旦开始泄压,整瓶LNG会在较短时间内连续气化挥发,10天之后,气瓶中可能只剩10%液体。
上海交通大学李阳等人采用复合高真空多层绝热技术,对低温绝热气瓶的结构进行了优化,使气瓶的泄热量大大减少。相信未来,随着气瓶结构的不断优化和真空技术不断完善,天然气气瓶的保温能力会逐步提高。
目前天然气起重机的普及和推广,虽然受到了天然气动力系统白身技术的制约和天然气加气站布局的限制,但随着天然气动力技术的不断发展,以及国家对天然气新能源的大力推广和投资建设的力度不断增大,未来天然气起重机的应用必将越来越广泛。