液化天然气集卡在集装箱码头的应用

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近年来，我国港口集装箱业务发展迅速，港口集装箱吞吐量已连续多年保持世界第一，集卡作为集装箱平面运输的主要工具，其保有量也逐年攀升。我国集装箱码头的集卡车辆大多以柴油为动力源，功率较大，消耗柴油所排放的废气对环境影响较大。为保护环境，解决能源安全问题，减少对石油能源的依赖，我国一直大力发展清洁能源汽车。在新能源汽车中，液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）汽车由于具有燃料储藏丰富、燃烧排放性能好、运行成本低、技术相对成熟、安全可靠等优点，被公认为较为理想的替代燃料汽车。

宁波港股份有限公司北仑第二集装箱码头分公司（以下简称北仑第二集装箱码头）拥有港内低速集卡120辆，年消耗柴油左右。在该码头使用和推广LNG集卡，对改善周边环境、提升企业节能降耗水平具有十分重要的意义。本文以北仑第二集装箱码头为例，分析推广应用LNG集卡的可行性及其在集装箱码头的应用效果和前景。

1 推广应用LNG集卡的可行性

经过多年的研究、开发和应用，目前天然气汽车技术已相当成熟。我国使用的天然气汽车主要分为压缩天然气（Compressed Natural Gas，CNG）汽车和LNG汽车。CNG汽车的核心技术是将气态天然气压缩后储存于压力容器内供发动机使用，其优点是压力高，能达到20 MPa；缺点是对储存容器的耐压要求较高，燃料使用时间较短，续航能力较差。LNG汽车将经液化提纯处理后的天然气以Ha162℃的低温形态储存于保温容器内，LNG替代燃料具有工艺先进、不含腐蚀性杂质、纯度高、便于储存和运输等优点，能达到与柴油相当的动力水平，特别适合于重型车辆。

当前，我国多家重型汽车制造企业均在天然气汽车研究领域取得重大突破，拥有较为成型的产品，能够提供动力为127～的汽车，完全能够满足港区集卡的动力载荷需求。目前LNG汽车携带的气瓶容积为275～，能满足1～的使用需求；港内集卡运输以短驳为主，LNG汽车完全能够满足其运行里程要求。

我国确定天然气发展战略为“立足国内、利用海外，西气东输、北气南下，海气登陆、就近供应”，这为宁波等沿海港口发展LNG集卡提供了气源供应保障。浙江省引进LNG及应用工程项目是该省的重点能源项目，由中海石油气电集团有限责任公司等多家企业共同投资，落户宁波穿山半岛。该项目一期工程总投资约70亿元人民币，于2012年建成投产，这为全面推广应用LNG集卡提供气源保障。目前，北仑第二集装箱码头与中国石油天然气集团公司旗下浙江新捷中油天然气利用有限公司合作建设的LNG气站已投入生产运营，气源由浙江新捷中油天然气利用有限公司供应。

（2）LNG的爆炸极限明显高于汽油和柴油，即使在大气条件下发生泄漏也能很快蒸发，从而大大降低其燃烧和爆炸的可能性。

（3）LNG集卡的主要设备均有安全装置，一旦发生泄漏，安全装置将自动动作（气瓶上的过流阀自动关闭，切断气源），从而大大降低事故发生几率。

（4）LNG气站的设计和安全标准等同或略低于加油站的标准，可以按加油站的标准单独建站或采用油气合建的形式建站，气站安全管理有经验和标准可循。

（5）可以通过对操作人员和维修人员进行岗前培训、增加必要的设备设施、建立必要的安全管理制度等措施，使LNG集卡的使用和维修安全得到保障。

2 LNG集卡的特点

普通柴油集卡运行时，油箱内的液态柴油通过输油泵经滤清器过滤后，进入高压油泵加压处理，由喷油嘴喷射的雾化柴油与经空滤器过滤的空气混合压燃后作功。LNG发动机（见图1）与柴油发动机的不同之处在于，其燃烧介质由液态柴油改为气态天然气。LNG汽化成气体后，与经空滤器过滤的空气进入发动机混合器，再根据发动机不同工况所需燃烧混合比混合后进入发动机气缸燃烧，燃烧系统为节气门电控混合的电子点火（火花塞）燃烧系统。