LNG-柴油双燃料发动机现状分析及应用前景
柴油LNG双燃料汽车原理与使用讲座
在本讲座中，我们将深入探讨柴油LNG双燃料汽车的工作原理、优势和适用范 围，以及它们在环保和市场前景方面的特点。
柴油LNG双燃料汽车的工作原理
柴油LNG双燃料汽车通过将柴油和液化天然气（LNG）混合使用，实现了更高的燃烧效率和更低 的排放。
1 双燃料供给
引入液化天然气作为燃料供给，与传统柴油供给相结合。
挖掘机、推土机等工程机 械领域。
柴油LNG双燃料汽车的环保特性
柴油LNG双燃料汽车在环保方面具有显著的优势，有助于改善空气质量和减少碳排放。
减少尾气排放
使用液化天然气可以降低氮氧 化物、颗粒物等尾气污染物的 排放量。
降低噪音污染
柴油LNG双燃料汽车的运行更加 平稳，噪音污染更小。
减少温室气体
使用LNG可以减少二氧化碳等温 室气体的排放，降低对全球气 候的影响。
增加续航里程
LNG的高能量密度增加了车辆的续航里程。
提升动力性能
混合燃烧带来的更高燃烧效率提升了车辆的动 力性能。
柴油LNG双燃料汽车的适用范围
柴油LNG双燃料汽车适用于多种应用场景，包括但不限于以下几个方面。
1 商用运输
货运、物流等商业运输领 域。
2 公共交通
城市公交、出租车等公共 交通领域。
3 工程机械
柴油LNG双燃料汽车的市场前景
柴油LNG双燃料汽车在市场上具有广阔的前景，得到了各界的关注和认可。
1
市场需求增长
双燃料汽车的环保特性和运营成本的优势推动了市场需求的增长。
2
政策支持
政府出台了一系列支持双燃料汽车发展的政策，提供了有利的发展环境。
3
技术创新
相关技术的不断创新和完善，促进了双燃料汽车的发展和应用。
浅谈LNG动力船的现状与发展趋势
摘 要： 将液化 天然 气 （ Ｎ 作 为船舶 燃料 ， Ｌ Ｇ） 部分或 完全 替代 柴油 燃料 ， 以达 到 可 节省燃 油和 降低排 放污染 物的双 重 目的。 文拟 就Ｌ 本 ＮＧ动力船的经 济性和 环保性 进行
分析， 讨 Ｌ 探 ＮＧ动 力 船 的 现 状 及 发 展 趋 势 。 关 键 词 ： ＮＧ 船 舶 动 力 经 济 性 环 保 性 Ｌ
１ ＮＧ动 力船 的时代 背 景 ．Ｌ
价 格 仅 相 当 于 柴 油 的 １４ １ ３ ／ 到 ／ 。目前 排 放 量 的７ ．４ 氮 氧 化 物 排 放 比石 １３ ％，
国 内 由 于 定 价 机 制 原 因 （ 油 价 挂 油 减 少了８ ％， 氧 化 物 排 放 比 石 油 与 ０ 硫
营成 本 。
４ ．国外 Ｌ ＮＧ动 力船 情况
欧 洲 的 一 部 分 水 域 （ 罗 的海 、 波
除 了 在 燃 料 价 格 上 较 船 舶 传 统 北 海 等 ） 许 多 港 口 、 国 加 利 福 尼 和 美
理论 ＴＥＲ Ｉｌｆ ｆ￣ｌ ｌ０Ｙ ｉ ｌ Ｈｌｌ ｌｌ ｌｌ ｌｌ
重 目的
２ １ ＮＧ燃料 的经 济性 ．Ｌ
Ｌ ＮＧ的 市 场 价 格 远 低 于 燃 油 价 ３ Ｌ ． ＮＧ动 力 船的环 保性 格 ， 其 是 美 国 的 ＨＨ价 格 以 及 欧 洲 尤
在 相 同 的 能 量 功 率 输 出 下， 然 天 的 ＮＢ 价 格 。 同 热 值 输 出 下 ， ＮＧ Ｐ 相 Ｌ 气 的 二 氧化 碳 排 放 只有 石 油二 氧 化 碳
两 种 运 行 模 式 ， 船 舶 单 一 的柴 油 动 将
等 ， 当 前 人 类 使 用２ ０ 。 ５年
船用双燃料发动机技术发展及应用前景分析2015(1)
船用双燃料发动机技术发展及应用前景分析双燃料发动机是以柴油为引火燃料，可燃气体为主燃料的发动机。
目前研究使用较多的为柴油—天然气双燃料发动机。
相对于石油来说，液化天然气（LNG）具有储量丰富、使用方便和排放清洁的特点，其基本不含硫化物和微小颗粒等有害物质，可有效降低90%的氮氧化物和25%的二氧化碳排放量，因而是未来替代能源最理想的选择。
交通行业为高能耗、高排放、高污染的行业之一。
航运业更为明显，世界航运业产生的温室气体排放量是航空业的2倍，船舶硫化物和氮化物的排放量则分别占到了全球总排放量的20%和30%，船用燃料已经成为造成海洋和大气污染的重要因素。
目前波罗的海、北海、北美和美国加勒比海已经设立排放控制区（ECA）。
其他地区如如墨西哥湾、阿拉斯加水域、五大湖水域、新加坡、香港、黑海、地中海以及东京湾水域也将设立排放控制区。
我国于2015年12月4日发布了《珠三角、长三角、环渤海（京津冀）水域船舶排放控制区实施方案》（下称《ECA 方案》），开始限制船舶排放。
目前，在欧洲ECA海域要求所有船舶硫排放不得超过0.1%，其他地区的减排要求也日益严格。
由于双燃料发动机在经济性、环保性、动力性能等方面具有众多优点，其成为未来发动机发展的重要方向。
一、船用双燃料发动机存的技术特点及瓶颈技术（一）船用双燃料发动机的技术特点船用双燃料发动机一般都是根据原有柴油机改装而成，在工作原理上与柴油机几乎相同，结构也非常相似。
与其他类型发动机相比，双燃料柴油机具有以下优点：1、由于燃料为LNG清洁能源，有害物、污染气体排放少，可以满足IMO Tier Ⅲ要求，可使船舶在排放控制区内自由航行而不必缴纳排放税；2、运行经济方便，船用发动机燃料可选气体燃料或燃油燃料，使用成本最低的燃料，保证船舶营运的经济性；3、与纯气体燃料发动机相比，双燃料柴油机的安装成本更低，前者对续航力有要求，须较大的LNG储罐，占用较大货舱的空间，而后者只需按航线要求配较小的LNG储罐，保证集装箱的装载量，营运的经济高；4、双燃料柴油机的可靠性高，在LNG气体泄漏时，可转换到油模式以柴油作为燃料，保证船舶正常运行，这是纯气体发动机所无法做到的。
柴油-LNG双燃料发动机市场调研报告及可行性分析--最终
七．结论与建议
20
若我厂以XCW6200ZC为母机，开发698kW、1000r/min的柴油—LNG双
燃料发动机。XCW6200ZC柴油机与双燃料发动机动力装置成本比较如下：
机型
双燃料发动机 XCW6200ZC
售价（万元）
55×2 38.8×2
船上LNG装置以及天然气控制、供给系 统、储气罐等价格（万元） 80 0
① 柴油—LNG双燃料发动机安全性和可靠性的问题
② 使用柴油—LNG混合动力后，动力不足 ③ 国家相应政策落实不到位，配套设施LNG加气站并未建造 ④ 市场需求量达不到预期
19
一．宏观背景 二．我国船用柴油—LNG双燃料技术应用成功案例
三．相关政策及配套设施
四．市场需求情况及目标市场 五．新产品开发技术可行性和风险性分析
若CW200系列柴油—LNG双燃料发动机研发成功，预计每年将有50 -
100台的市场需求,实现销售额3000万元以上，估计逐年会有一定幅度
的增长，将进一步提高CW200发动机的市场占有率和销售收入。
我厂开发柴油—LNG双燃料船用主机，在大幅降低船舶运输企业运营 成本的同时，更重要的是可以减少环境污染，实现航运船舶节能减排 的目的，有力推动我国航运能源消费朝着绿色环保的方向发展，更进
主燃料，以少量柴油为引燃燃料的210双燃料柴油机；济柴也开发了
2000和3000系列双燃料发动机；瓦锡兰更是将应用双燃料，增加双燃 料发动机的销售作为其产品规划。 以下是国内外部分柴油—LNG双燃料发动机的基本技术参数：
型号
济柴 G12V190ZLS-3 Wartsila 20DF Wartsila 32GD Wartsila 34DF Wartsila 34SG Wartsila 50DF Wartsila 50SG Man V51/60DF 缸数 L 缸径 mm 冲程 mm 单缸功率 （kW） 转速 rpm 平均有效压力 MPa
2024年LNG动力船市场发展现状
2024年LNG动力船市场发展现状引言液化天然气（LNG）作为一种清洁、低碳的燃料，正在逐渐取代传统的化石燃料。
随着环保意识的不断增强和国际间的能源转型，LNG动力船市场呈现出快速发展的趋势。
本文将对LNG动力船市场的发展现状进行详细分析。
LNG动力船的定义与分类LNG动力船是指以液化天然气作为燃料的船舶。
根据船舶类型的不同，LNG动力船可以分为液化天然气船、液化天然气运输船和多用途液化天然气船等。
液化天然气船主要用于陆上气源的运输，液化天然气运输船则是将LNG从产地运输到终端市场，而多用途液化天然气船可以灵活用于LNG的运输和加工等多个环节。
LNG动力船市场概况LNG动力船市场在过去几年中保持了强劲增长势头。
据预测，到2025年，LNG动力船市场的规模将达到XX亿美元。
这一增长主要得益于以下几个因素：1.环保压力的增加：LNG作为一种低碳燃料能有效降低船舶的碳排放和空气污染，符合当前环保要求。
2.LNG价格优势：由于LNG相对于传统燃料的价格更加稳定，使用LNG动力可以为船舶运营商降低燃料成本。
3.政府政策支持：许多国家和地区都出台了鼓励使用LNG动力船的政策，例如在港口设施建设、燃料供应和减税等方面给予支持。
LNG动力船市场的挑战和机遇虽然LNG动力船市场取得了长足发展，但仍面临一些挑战。
1.建设成本高：与传统燃油船相比，LNG动力船的建设成本更高，包括船舶设计的改进、LNG燃料供应基础设施的建设等。
2.LNG供应不稳定：LNG的供应链相对复杂，涉及到产地、运输、储存等环节，供应不稳定可能对LNG动力船的正常运营造成影响。
3.技术限制：目前LNG动力船的技术还不够成熟，包括燃料储存技术、燃烧控制技术等方面仍需进一步提升。
然而，LNG动力船市场仍然充满机遇。
1.国际合作加强：LNG动力船市场在国际间得到了广泛认可和合作，国际间的技术交流和合作将进一步推动LNG动力船的技术进步。
2.新兴市场需求增加：亚洲、欧洲等地区对LNG动力船的需求正在快速增长，尤其是在液化天然气发电、船舶运输等领域。
内河柴油／LNG双燃料动力船舶发展现状及建议
（ １ ） 安全性 。 Ｌ Ｎ Ｇ南天然气经 过降温液化 ， 储 年 内 即可 收 同改 装 成 本 。 现在柴油价格 已涨到 ７ ． ５ 存在 同柱体 真空双壳 不锈钢罐 中， 运输到各 Ｌ Ｎ Ｇ 元， Ｌ以 上 ， 如果 营运 船 舶 的 主机 功率 更 大 、 续 航 时 接 收储存 站。首先 ， 天然气燃 点为 ６ ５ ０ ％， 而柴油 间更长 ， 所节约 的费用将更加 明 。 燃点 只有 ２ ２ ０ ％， 更 容易引燃 。其次 ， 天然气 发牛
新 技术理念将会在 内河船用柴油机上应用 ，以满 要进 口 ２ 亿ｔ 才能满足需求 ， 约为总需求 的 ４ ５ ％； 足节能减排 的趋势 。 预计 ２ ０ ２ ０年 ， 原油消耗将达 ５ ． ６ 亿ｔ ， 石油 的对外
在 目前所有 的节 能减 排方法 中 ，使用 清洁燃 依存度将提高 到 ６ ０ ％。巨大 的原油 消费又会促使
・
３ ９ ・
２ ０ ０ ８ 年底探明天然气储 量达到 ６ ３ ３ ５ ７ 亿ｍ ， 具有 确保 发动机在正常条件下仅使川 Ｌ Ｎ Ｇ， 而 义能存 ＿ Ｉ ＇ 泛 运用天然气的资源基础 。 除资源丰富外 ， 天然 特定 情 况 下 仪 燃 烧 柴 油 。 改造 后 的动 力 系统 运 用 气作 为 替代 能 源也 是 南其 本 身 的理化 性所 决 定 智 能 化 控 制 ，使 双 燃 料 发 动 机 既 具 有 燃 气 机 的 静
差、 效率低等 问题 ， 且９ ５ ％以上 使用高速柴油机 ，
在 主要柴油机技术指标方面还处于 ２ ０ 世纪七八十
１ 内河柴 油／ Ｌ天然气 的理化 性好
年代 的水平 ，因此 内河 船舶柴油机性 能的提升空 间很 大 。由于内河运输 的特殊性 ， 船舶柴油机 经 常需要 在不 同工况负荷下 运行 ，排放 出更 多的大
双燃料燃气轮机在大型海上发电系统中的应用研究
双燃料燃气轮机在大型海上发电系统中的应用研究导语：在大型海上发电系统中，燃气轮机作为主要发电设备之一，其性能和效率对整个系统的可靠性和经济性至关重要。
而双燃料燃气轮机作为一种创新的技术方案，可以利用两种不同的燃料，并实现更高效率的能量转化。
本文将围绕双燃料燃气轮机在大型海上发电系统中的应用进行研究，分析其工作原理、优势和挑战，并展望其未来发展前景。
1. 引言随着全球对清洁能源的需求不断增长，燃气轮机作为一种高效、低排放的发电设备，受到了广泛关注和应用。
然而，传统的燃气轮机一般只能够使用一种燃料，限制了其灵活性和可靠性。
为了提高能源的可持续利用性和降低环境污染，双燃料燃气轮机应运而生。
双燃料燃气轮机是指能够同时或分别燃烧两种不同燃料的燃气轮机，其应用在大型海上发电系统中具有重要意义。
2. 双燃料燃气轮机的工作原理双燃料燃气轮机采用了先进的燃烧技术，可以在短时间内切换燃料和燃烧模式，实现对不同燃料的灵活利用。
其工作原理主要包括燃料供给系统、燃气发电系统和燃气排放系统三个部分。
当进行燃料切换时，系统会通过调整供气压力、燃烧室温度和氧化剂的配比等参数来适应新的燃料类型和特性。
3. 双燃料燃气轮机的优势双燃料燃气轮机在大型海上发电系统中具有以下优势：- 灵活可靠：双燃料燃气轮机可以根据需要在不同燃料之间切换，以应对不同的工况和燃料供应情况。
这极大地提高了系统的可靠性和灵活性。
- 高效节能：通过合理选择和切换燃料，双燃料燃气轮机能够在不同负荷运行条件下实现更高的效率和能源利用率，降低能源消耗和运营成本。
- 环保低排放：使用可再生的燃料，如天然气和生物质，可以减少燃料燃烧过程中产生的大气污染物和温室气体排放，达到环保减排的目标。
4. 双燃料燃气轮机应用中的挑战尽管双燃料燃气轮机在大型海上发电系统中具有诸多优势，但其应用仍然面临一些挑战：- 燃料供应问题：双燃料燃气轮机需要同时或分别使用两种不同燃料，因此需要保证燃料供应的可靠性和稳定性。
LNG应用技术发展现状及前景
中国L N G应用技术发展现状及前景一、慨述近年来,随着世界天然气产业的迅猛发展,液化天然气LNG已成为国际天然气贸易的重要部分;与十年前相比,世界LNG贸易量增长了一倍,出现强劲的增长势头;据国际能源机构预测,2010 年国际市场上LNG的贸易量将占到天然气总贸易量的30%,到2020年将达到天然气贸易量的40% ,占天然气消费量的15%;至2020年全球天然气消费量将继续以年2%～3%的增长率增长,而LNG在天然气贸易市场中所占份额也将逐步增大,达到8% 的年增长率; LNG在国际天然气贸易中发展势头如此强劲,地位越来越重要,这都得益于世界LNG 应用技术的发展;世界上普遍认为：液化天然气工业是当代天然气工业的一场革命,其发展已经历了六十多年的历史,形成了从液化,储存,运输,汽化到终端利用的一整套完整的工艺技术和装备;LNG是天然气的一种储存和运输形式,其广泛使用有利于边远天然气的回收和储存,有利于天然气远距离运输,有利于天然气使用中的调峰和开拓市场,以及扩展天然气的利用形式;我国早在六十年代,国家科委就制订了 LNG 发展规划, 六十年代中期完成了工业性试验;四川石油管理局威远化工厂拥有国内最早的天然气深冷分离及液化的工业生产装置,除生产 He 外,还生产 LNG ;进入九十年代,我国进一步开始了液化天然气技术的实践, 中科院低温中心联合有关企业,分别在四川和吉林研究建成了两台液化天然气装置,一台容量为每小时生产方LNG ,采用自身压力膨胀制冷循环,一台容量为每小时生产方LNG,采用氮气膨胀闭式制冷循环;与国外情况不同的是,国内天然气液化的研究都是以小型液化工艺为目标;随着我国天然气工业的发展,在液化天然气技术实践的基础上,通过引进国外技术,第一台事故调峰型天然气液化装置于2000 年在上海浦东建成,第一台商业化的天然气液化装置于2001 年在中原油田建成;这标志着,在引进国外天然气液化技术的基础上,国内天然气液化应用技术开始全面推开,随后在新疆,四川等地相继有多个LNG工厂建成投产,促使我国天然气从液化,储存,运输,到终端使用的LNG应用技术的全面发展;二、中国LNG应用技术发展现状从2001年中原油田建成的第一套商业化天然气液化装置开始,到目前近十年的时间,我国LNG应用技术得到了快速发展,建立起了涉及天然气液化,储存,运输,汽化和终端使用,以及配套装备各个方面,具有中国特色的LNG产业,成为了我国天然气工业发展中的一个重要方面;主要体现在：1、天然气的液化、储存和运输目前,我国已建成近20套LNG生产工厂,总规模达到了年产LNG146万吨,在建和待建的还有10套,总规模达到了年产LNG120万吨;前期的工厂大都是在引进国外技术的基础上,通过消化吸收与国内技术相结合完成,中原天然气液化装置由法国索菲燃气公司设计,使用丙烷和乙烯为制冷剂的复叠式制冷循环;新疆广汇天然气液化装置由德国林德公司设计,采用混合制冷剂循环;而国内已建和拟建的中小型 LNG 液化工厂,其液化设备除主要设备外基本以国产设备为主,配套国产化设备已达到60%;近年来,随着多套小型液化装置的建设,我国已完全能自行设计、制造、安装和调试LNG生产装置;2009 年10 月, 由四川空分设备集团有限责任公司自行设计、制造、安装和调试的宁夏30 万方/天天然气液化装置在银川开发区正式开车成功;该套装置采用带制冷机预冷的氮、甲烷混合介质膨胀制冷工艺流程,是目前国内最大的完全国产化的天然气液化装置;在LNG储运方面,我国在低温液体储罐领域,如液氧、液氮、乙烯储罐,国内已有成熟的设计、建造技术;四川空分设备集团有限公司从20 世纪80 年代开始吸收外国设计,建造储罐的先进技术,近年来自主开发了400～6000方的低温液体储罐,目前已建成该类储罐上百台,其中2000方以上储罐20 多台;在国内主要有堆积绝热、高真空缠绕绝热和真空粉末绝热三种类型的LNG储槽,容积从30～700 方组合不等;而结构形式有立式和卧式两种;根据目前国内大型低温LNG 储罐设计、建造技术现状,我国30000 方以下的LNG 储罐实现自主设计、建造的条件已基本成熟;LNG槽车国内也是近年开始研制的;目前有30 方、40 方和、45 方、50 方等规格;因受车规的限制,目前真空粉末绝热一般以30～35 方为限,而多层绝热可能达40～50 方 ,而且从行走、底盘、制动、照明等方面均有新的改善;目前我国LNG槽车运载能力已达到2000万方规模,总车俩数1000多俩,单车有效容积从最初的29方发展到了51方,具有多家专业生产LNG槽车的企业和专业运输公司;同时,罐式集装箱近年来也得到了大力发展;罐式集装箱一次可装运方、40方或方LNG产品,采用高真空多层绝热,绝热性能好,无损储存时间长,自重轻,运输灵活;可公路,水路,铁路运输,或实现联运;51方LNG运输挂车2、LNG卫星站随着LNG生产装置商业化运行,LNG卫星站也得到了快速发展;以2001年建成投产的山东淄博LNG卫星汽化站为标志,在全国已建成100多座日供气规模在1-60万方的LNG卫星站,主要分布在华南和长三角等沿海经济发达地区;目前LNG卫星站已成为城市燃气调峰和弥补管道天然气不足的重要手段;LNG卫星站LNG卫星站主要具有接卸、储存和汽化功能;我国的LNG卫星站以及陆上运输技术也已基本成熟,高真空粉末和超级真空缠绕式绝热技术得到了快速发展,小型LNG瓶方以下的无损存放期在15 天以上,车载罐和卫星站储罐在75 天以上,LNG卫星站的建造和内陆液态运输设备制造都已完全国产化,同类型同性能产品价格比国外成倍的便宜,极具竞争力;已形成的一整套完善、成熟确保安全的小型LNG运输、储存、气化和使用技术,以及一套有关运输、储存和使用的规范和法规,为我国LNG卫星站的健康发展奠定了基础;3、大型LNG接收站中海油1995年受国家发改委委托,在广东沿海开展前期研究建设大型接收站引进国外LNG资源,1999年底国家正式批准在广东深圳试点建设LNG接收站一体化工程项目,从此开始了我国大型LNG接收站的建设;2003年福建LNG一体化工程项目获国家批准,成为我国第二个正式启动的LNG 项目;随后,三大石油公司分别在辽宁、河北,山东,江苏,上海,浙江,海南、广东,广西的沿海地区开展LNG 项目的前期研究工作,积极推动我国大型LNG接收站的建设;广东接收站一体化项目包括LNG接收终端和输气干线项目,以及配套新建电厂、燃油电厂改造和城市管网等用气项目;供气范围覆盖珠江三角洲和香港特区,输气主干线全长为509 km整个工程分两期完成,一期工程包括接收终端和输气干线,每年进口LNG的量为370 ×104 t/ a,年输气量约为40 ×108 m3/ a；二期工程增加1座10 ×104 m3的LNG储罐,每年进口LNG达700 ×104 t/ a,年输气量约82 ×108 m3 / a;项目一期于2006年5月建成投产,标志着我国成功实现了国外天然气的引进,并通过项目的建设,既引进了大型LNG接收站设计和建造技术,又发展了配套产业,同时培养和锻炼了从事LNG应用技术的人才和队伍;对于大型LNG接收站建设,最关键的应用技术是大型储罐的设计和施工;我国最早建造大型液化气体储罐始于90年代中期,分别在深圳和扬子石化建造了2台8OOOO液化石油气LPG低温储罐和10000方低温乙烯储罐;90年代末,上海建造了我国第一台20000低温LNG 储罐;2002-2005年合肥通用机械研究院等单位,承担原国家经贸委“十五”重大技术装备研制项目专题“20000方液化天然气储罐研制”等课题,着重对9Ni 钢焊接、无损检测和低温绝热材料及结构、LNG 储存安全等进行了研究;大型低温LNG 储罐内罐用低温材料选用是其设计与建造的技术关键之一;现在低温LNG 储罐内罐材料最常用的是9Ni 钢和不锈钢,前者因其强度高、低温韧性好广泛应用于大型低温LNG 储罐,后者主要用于50000方以下的中、小型低温LNG 储罐;长期以来,9Ni 钢及其焊接材料一直依赖进口,这是困扰我国大型LNG 工程建设的一个难题;2005-2007年,太原钢铁集团公司承担科技部863项目“液化天然气储罐用超低温9Ni 钢开发及应用技术”研究工作,成功研制出国产9Ni 钢06Ni9 ,随后合肥通用机械研究院等单位对06Ni9钢的综合材料性能与焊接性能进行了广泛深入的技术实验,结果表明：国产9Ni 钢06Ni9的综合性能指标超过了美国标准ASTM A553/A553MⅠ型和欧盟标准EN 10028的要求,与日本、欧洲按上述美欧标准生产的9Ni 钢水平相当或略高;2007年该钢通过了全国锅炉压力容器标准化技术委员会组织的专家评审,同意用于低温储罐和低温压力容器;中石油在建的江苏南通、辽宁大连两个LNG 项目中的16万方LNG 储罐,内罐低温材料已选用国产06Ni9钢;2009 年9月, 中国石油大连液化天然气有限公司位于大孤山半岛的第一个液化天气LNG 储罐罐顶平稳到达预定位置, 标志着我国第一个自主设计、自主采办、自主施工、自主管理的大型LNG 项目储罐升顶作业一次成功, 为我国独立自主建设LNG项目积累了成功经验;这是我国大型低温LNG 储罐国产化的一个重要里程碑;在施工工艺技术方面,国内已建和正建的低温LNG 储罐,不管其工艺及设备技术来自何方,但储罐建造施工无一例外地都由国内施工队伍完成;因此,国内较早承担大型低温LNG 储罐建造施工的企业,已积累了丰富的经验,并在基础及罐壁混凝土施工、内外罐组装焊接施工和绝热结构施工等方面对国外技术进行了改进;目前,我国在LNG相关设计规范与标准、绝热材料、施工工艺技术等方面所取得的积极进展,以及工程设计与施工企业参与大型低温LNG 储罐设计建造的实践,为我国大型低温LNG储罐国产化打下了一定的基础;4、LNG船运LNG 运输船是造船业公认的技术含量、附加值最高、难度最大的货轮,只有美国、日本、韩国和欧洲的少数几个国家的造船厂能建造;在广东LNG 项目中,为实现“国货国运,国船国造”目标,引入了国内造船企业参与竞标,上海沪东中华船厂在招标中最终胜出,从而为中国造船工业争取到一个重要的发展机遇;中国目前是世界第三大造船国,我国造船企业从90年,就开始积极引进和吸收国外先进的LNG船舶建造技术和经验;沪东中华造船厂早在1997年就开始了研发建造LNG船项目,2000年首先成功制造出LNG液货舱模分段,并获得法国GTT公司,以及BV,ABS,LR;DNV等船级社的认证；江南造船厂1996年开始为争取承建LNG船进行相关技术储备,2002年突破了建造LNG船的核心技术,成功建造了NO96薄膜型LNG船货物维护系统,获得法国船级社颁发的LNG船模舱建造证书;同时又与芬兰玛莎造船公司签订了球罐型LNG船设计转让协议,成功引进新型球罐型LNG船设计技术；大连新船重工于2002年获得了法国船级社,以及BV,ABS,LR;DNV等船级社颁发的LNG船模型舱特殊舱室制作证书,掌握了建造LNG船的核心技术;2008年4月,沪东中华造船厂自主建造的我国第一艘LNG船成功交付,标志着我国基本掌握了世界造船尖端技术;沪东中华造船厂在首艘LNG船的制造过程中已经研发了一批LNG船的建造技术,形成了9项专利,并将集中精力进行LNG系列船型的开发,逐步形成自己的品牌;目前,由沪东中华造船厂建造的5艘LNG船已全部交付业主使用,在该批次LNG船上,国产优质船用钢板和低温不锈钢材料、玻璃棉、低密度刚性绝缘和柔性绝缘等都得到了广泛应用,并获得了船东、船检、专利公司的高度认可;目前在抓紧建造在建LNG船的同时,沪东中华造船厂不断跟踪国内外液化天然气运输的需求和LNG船建造技术的发展,着手研发并向市场推出了拥有自主知识产权的16万立方米薄膜型电力推进LNG船,并成立了大型LNG船研发项目组,开展22万立方米薄膜型电力推进LNG船的设计;5、LNG终端利用我国LNG产业的快速发展,促使了LNG的终端利用,并对相关产业起到了非常大的带动作用;特别是LNG应用技术和储运装备,近几年得到了长足的发展;LNG是天然气的一种独特的储存和运输形式,非常利于降低天然气的储存成本和天然气的远距离运输,同时,天然气通过净化处理和液化,比管道输送的天然气更为洁净;因此LNG在终端使用上有比天然气更独特的特性;一是用于天然气市场的开拓;由于天然气管道建设投资大,许多地区不能及时建设管道,所以对管道气不能及时到达的地区,可用LNG培育和发展市场;二是作为管道气的补充和调峰;三是作为汽车和船代用燃料;LNG 在汽车工业中的发展优势非常明显：着火点低,燃烧清洁环保,无黑烟、无灰渣和焦油,几乎可以自由排放；体积小,能量存储密度大,连续行驶距离通常是CNG 的2 倍以上；安全性能好,储存压力低接近常压,而且密度0.45kg/m3比空气密度0.55kg/m3低,泄漏到空气里也会向空中扩散,不会影响人身安全；燃烧性能好,抗爆性强;三、发展中存在的问题我国液化天然气LNG产业经过近十年的快速发展,在应用工程技术和储运装备上取得了积极进展,具备了小型LNG工厂和LNG卫星站系统的设计和建造能力,储运装备生产能力；同时在大型低温LNG 储罐方面相关的设计规范与标准、绝热材料及结构、施工工艺技术等方面所取得的成果,以及工程设计与施工企业在大型低温LNG 储罐设计建造实践过程中取得的经验,为我国大型低温LNG储罐国产化打下了一定的基础;但是,我国在大型低温LNG 储罐标准以及设计与建造专利技术方面与国外相比仍存在较大差距;这也是目前制约30000方以上LNG 储罐实现自主设计、建造的一个重要因素;目前在建的LNG接收终端系统流程的设计基本上均采用国外技术;从目前我国LNG应用技术发展现状来看,主要还存在以下几方面问题：1、LNG相关规范标准体系不足;没有制定LNG的专用设计规范,以及LNG 质量标准,国际先进的标准也转标不足;国内LNG站设计工作一般参考美国NFPA一59A液化天然气LNG生产、储存和装卸标准2001版;应尽快颁布适合我国自身条件的LNG设计规范,制定施工标准,以指导LNG应用领域的设计、施工安装和运行管理;2、国内在建的LNG接收终端系统流程的设计均采用国外技术,国内仅具有卫星LNG站系统的设计能力,尤其是大型LNG储槽的设计与建造技术基本处于起步状态;研究人员应大力提高该方面的技术水平,开发具有自主知识产权的接收终端工艺流程;3、LNG相关设备、阀门、仪表等对材料和结构的保冷性有特殊要求,国内的设计制造水平与国际水平相差较大,应加强防腐蚀、安全性、可靠性的研究,从而大幅度降低产品成本;4、对LNG项目营运与管理缺乏综合性人才;包括液化厂、接收站、LNG 运输船、槽车、小型气化与液化装置设计制造国产化以及安全生产环保管理、经营管理等领域均需要多方面的技术管理人才;四、LNG应用技术发展前景近十年来,随着气田周边小型LNG工厂,以及沿海大型LNG接收站的建造,中国LNG应用技术得到了大力发展,促使了LNG产业的形成,基本建立起了涉及从天然气液化,储存和运输,到接收,汽化和终端利用各环节相配套的LNG 产业;展望未来,我国天然气需求旺盛,在一次能源中增长最快,液化天然气LNG 产业作为天然气工业的一个重要方面,凭借其自身独特的优势, 将促使天然气在发展方式、发展规模、投资成本、生产消费等方面呈现新的特点,同时进一步带动LNG应用技术的发展;从发展前景主要在以下几方面：1、沿海大型LNG接收站进一步的规模建设,将促使我国LNG应用技术进一步发展和完善;自2006年5月深圳LNG接收站一体化项目投产后,我国陆续投产了福建LNG接收站项目和上海接收站项目,三个项目系统流程设计均采用国外技术;通过项目实施,引进了专利技术,保证了LNG工艺的优化与最新技术的使用,同时锻炼了施工技术队伍;主要新工艺技术体现在,最大限度的收集与处理BOG保证了LNG工艺的安全；全容罐的采用最大限度的防止泄漏与事故；再冷器的利用有利于节约冷源；液体加压作为长输管线的动力有利于节能;海水冷却系统有利于节水节能;工程施工都由国内企业完成;因此,在接收站的建造过程中,国内的工程设计和施工企业都得到了很好的锻炼,并掌握了一定的关键技术;随着更多的大型LNG接收站的建设,将为我国的工程设计和施工企业提供自主设计,施工安装和运营管理的机会,从而促进LNG应用技术的发展;2、城市调峰和供气管网缺乏地区是LNG技术应用的重要方面;我国天然气资源主要分布在人口稀少、经济不太发达的中西部地区,而人口稠密、经济发达的东部及东南沿海地区天然气资源相对不足,资源分布和利用之间存在一定的矛盾;近年来,随着西气东输,忠武线,陕京一、二线,川气东送等跨区天然气管线的建设,实现了天然气从产气区向负荷中心的供应,目前我国有280多座城市使用天然气,2009年天然气消费达到了887亿;由于天然气需求旺盛,以及季节性用量差别大,往往造成地区性供气缺口,所以发展小型LNG调峰生产装置和卫星储备站,是保障城市安全平稳供气的重要手段;同时由于地区性经济发展水平的差别,一些地区管网建设有困难,可采取卫星站的方式实现天然气供应;因此,城市调峰和供气管网缺乏地区是小型LNG调峰生产装置和卫星储备站技术应用的重要方面;同时卫星储备站也是大型LNG接收站在合理经济配送半径内,最好的配套设施;3、汽车和内河航运是LNG技术应用的市场未来;从燃气汽车发展来看,经历了天然气到液化石油气,在到压缩天然气CNG 不平凡的过程,这个过程中关键的因素是资源的供应稳定和技术进步问题;近年来,由于天然气资源的快速增长和管道网络的形成,以及燃气发动机的发展,促使了CNG汽车的大力发展;然而,由于CNG须就近管网布点,在经济上才合理,以及其固有的缺点,限制了CNG加气站的大规模发展；而LNG具有CNG 同样的优点,且更具有比CNG更多的优点;因此,未来LNG车用的发展具有很大的潜力;其发展趋势主要体现在以下几方面:LNG撬装加气站1、在非管网覆盖区,以及沿海和江河地区,LNG将成为主流趋势;由于LNG是液态,非常便于经济可靠地远距离运输,在陆上,通常用20～50 m3相当于12000～30000N m3天然气的汽车槽车象运输汽柴油那样将LNG 远送到LNG汽车加气站,或LNG卫星站；也可根据需要用火车槽车,集装箱运输；在海上,通常用大至12～13万m3的 LNG轮船,进行长途运输；内河可用万m3左右的LNG船,或集装箱运输;因此,在非管网覆盖区,以及沿海和江河地区,建设LNG卫星站和汽车加气站不受天然气管网的制约,从而促使这些地区LNG业务的发展;目前,我国已有多个LNG工厂投产,沿海地区已有三座LNG 接收站,未来还将有多个接收站建成,由此可以认为,未来这些地区LNG将成为发展的主流趋势;2、城际长途交通将大力发展LNG汽车；使用LNG的汽车,由于LNG能量密度大,续使里程长;国外大型LNG货车一次加气可连续行驶1000～1300km,非常适合长途运输的需要;国内410升钢瓶加气一次在市区可连续行驶约400km,在高速公路加气一次可连续行驶约700Km以上;因此,特别适合长途大型客车和重型卡车作为燃料使用;目前,我国道路运输平均运距：客运为46.5公里,货运为171.5公里;表明道路货运在跨区间中长途运输、道路客运在短途出行服务中发挥着骨干作用;若在交通枢纽地区和高速公路沿线建设LNG加气站,势必促使城际长途交通大量使用LNG,从而促使使用LNG的汽车得到大力发展;LNG汽车加注3、连网的高速公路将是LNG加气站发展的首选；LNG的优势决定了LNG特别适合大型的长途运输车辆;目前,我国高速公路总里程达到万公里,至2010年,中国新建高速公路将达到万公里以上,总里程将达公里;“十一五”期间,交通部将着手组织实施国家高速公路网规划,五年后,中国东部地区基本形成高速公路网,长江三角洲、珠江三角洲和京津冀地区形成较完善的城际高速公路网,国家高速公路网骨架也基本形成;而据统计,2008年公路客运量和旅客周转量在综合运输体系中所占比重分别为%和%；公路货运量、货物周转量在综合运输体系中所占比重分别为%和%;完善的公路网络和庞大的运量将促使大量的运输车辆的发展,特别是大型车辆;因此,连网的高速公路将是LNG加气站重要的发展区域,并且也是最有潜力的区域;4、内河航运是LNG发展潜力非常大的市场；包括LNG运输和LNG作为船用燃料;内河航运具有运量大、成本低的优势;我国幅员辽阔,大江大河横贯东西、支流沟通南北,江河湖海相连,构成了天然内河航运网;流域面积在100km2以上的河流有5万多条、约43万公里长,大小湖泊900多个,大多水量充沛,常年不冻,为发展内河航运提供了优越的自然条件;2008年水路货运量、货物周转量在综合运输体系中所占比重分别达到了%和%; 内河航运将是我国交通发展的又一新领域相对高速公路和铁路;这势必将促使LNG作为船用燃料LNG和船运LNG的发展;目前由国内韩中深冷公司自行研制的首套船用LNG燃料系统已经通过了挪威船级社认证;该系统具备LNG储存、气化及天然气调压、供气功能,将为1艘在北欧海域运营的大型滚装船配套,为船上的燃气发动机提供燃料;今年5月份,该公司还将交付第二套同类设备;而船运LNG已相当成熟,我国已能自行建造大型的LNG运输船;因此,内河航运是LNG发展潜力非常大的市场;从以上趋势可以看出,在LNG资源充分保证的前提下,未来汽车和内河航运是LNG技术应用的主要市场;总之,LNG利用市场在中国的大力发展,为中国LNG应用技术的发展提供了广阔的空间,势必将进一步促使中国LNG工业的快速发展;。
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低水准排放
良好的经 济性
较高的动 力性
低噪声
最具发展潜力的双燃料发动机
LNG/柴油双燃料发动机
LNG/柴油双燃料发动机分类
单点喷射式LNG/柴油双燃料发动机
LNG/柴 油双燃 料发动 机
多点喷射式LNG/柴油双燃料发动机
缸内直喷式LNG/柴油双燃料发动机
单点喷射式LNG/柴油双燃料发动机
单点喷射式LNG/柴油双燃料发动机又称为进气道预混合式 LNG/柴油双燃料发动机，采用在进气总管喷射的方式喷射气 体燃料，通过传感器采集的信号判断燃料的供给量。
电磁阀单点喷射系统图
单点喷射式LNG/柴油双燃料发动机
开发周期短
供气简单，成本低 易达到空燃比的要求
优 点
单点喷射 式LNG/柴 油双燃料 发动机
稀薄燃烧技术
缸内多点喷射技术
缸内燃 烧技术
应用前 景展望
微量引燃柴油的 共轨喷油技术
新型催化剂 和催化技术
研制专用 润滑油
双燃料发动机现状分析及应用前景研究
目 录
1 2 3 4 研究背景及意义 双燃料发动机简介 LNG/柴油双燃料发动机分类 LNG/柴油双燃料发动机技术评估 LNG/柴油双燃料发动机应用前景展望
5
研究背景及意义
双燃料发动机诞生
全球石油总量 逐年递减，能源 危机日益加重， 对于石油资源匮 乏、人口众多的 我国来说，寻找 一种替代燃料迫 在眉睫。
易于控制燃烧 过程，便于优 化发动机工作
大幅度降低 对空气充量 的影响
供气稳定
LNG/柴油双燃料发动机技术评估
经济性 提高
有害气 体的排 放大幅 度降低
碳烟排放 降到原机 的三分之 一以下
中高负荷的 最高燃烧压 力及压力升 高率变大
LNG/柴 油双燃料 发动机性 能分析
LNG/柴油双燃料发动机技术评估
缺 点
空燃比变化响应慢 效果低于预期水平 热效率较低
多点喷射式LNG/柴油双燃料发动机
多点喷射式LNG/柴油双燃料发动机是定时在每缸进气 阀前方的进气歧管进行喷射的发动机。根据曲轴位置传感 器和凸轮轴位置传感器传递的信号，判断需要喷射燃料的 缸号。
电磁阀多点喷射系图
多点顺序喷射LNG/柴油双燃料发动机
多点喷射式LNG/柴油双燃料发动机都有哪些优点呢？
准确控 制空燃 比 进一步 降低排 放指标
优点
易于实 现定时 定量控 制燃料
易实现稀 薄混合气 燃烧
多点喷射式LNG/柴油双燃料发动机也不是完美无瑕的 仍然对空气充量 有一定的影响 改造成本较高 可能出现排气管“放炮”
多点喷射方 式LNG/柴油 双燃料发动 机缺点
LNG替代率低
磨损严重
LNG以气态 进入气缸， 失去油性燃 料对零部件 的润滑功能 ，因此双燃 料发动机的 磨损较大。
HC排放 较高
LNG/柴油 双燃料发 动机技术 缺陷
排放物中的 HC包括混合气 完全燃烧的产 物、混合气燃 烧不完全即排 出气缸及混合 气未参与燃烧 即“逃逸”排 气管。
热耗率高
LNG/柴油双燃料发动机应用前景展望
大气污染每况愈 下，而内燃机的 排放物对大气有 着不可忽视的影 响，因此寻找燃 烧无污染的燃料 对改善环境有极 其重要的作用。
什么是双燃料发动机
双燃料发动机是指可以同 时使用气体燃料和燃油的发 动机，工作时可以在纯燃油 和双燃料模式下相互转换， 例如LNG/柴油双燃料发动机、 LPG/柴油双燃料发动机、 CNG/柴油双燃料发动机等。
缸内直喷式LNG/柴油双燃料发动机
缸内直喷式LNG/柴油双燃料发动机是将气体燃料和燃油通过 同一个电磁喷射阀喷入气缸内的发动机，此类发动机对喷射阀 的要求较高。
缸内直喷式双燃料发动机系统
西港公司研发的油气共用喷射阀
缸内直喷式LNG/柴油双燃料发动机
完全实现质调节
避免气 体燃料 的逸出
缸内直喷式 LNG/柴油 双燃料发动 机优点