关键词:液化石油气 技术经济 清洁燃料 汽车尾气
液化石油气(Liquefied Petroleum Gas ,简称LPG)是以三个或四个碳原子的烃类(如丙烷、丙烯、丁烷、丁烯)为主的混合物,常温常压下是无毒、无色、无味的气体,具有辛烷值高、抗爆性能好、热值高、储运压力低等优点,是一种性能优良的汽车代用燃料。
1 LPG应用可能性分析
表1列出了LPG与天然气、汽油的一些物理性质的比较情况。
沸点/℃ | -42.1 | -0.5 | -161.5 | 30~90 |
由表1可以看出,与汽油和压缩天然气(CNG)相比,使用LPG作为汽车燃料有许多优点:
(1)大幅度减少废气的排放,有利于环境保护。
LPG和CNG是比汽油更“清洁”的燃料,但天然气中未燃烧的甲烷等成分对大气温室效应影响较大,需在内燃机缸内烧掉或选用新的催化剂加以处理。而LPG的蒸发温度低,雾化性能好,更易于与空气混合,且LPG的燃烧速度比汽油快8%~21%,即LPG能在与汽油相同的燃烧时间内燃烧得更充分,因此LPG汽车排气中的CO、HC、NOx等有害成分大为减少,没有黑烟和积炭。
(2)大幅度降低汽车的燃料费用。
LPG的热值比汽油高约4%~5%,且从理论空燃比看,一定量的空气匹配的LPG比汽油燃料消耗少约6%[1],所以燃用LPG的燃料费用比燃用汽油要节省,对不同车型燃料费节省不等,一般汽车燃用LPG比燃用汽油可节省燃料费用5.0元/100 km(如表2所示)。天然气的热值略高于汽油,但理论混合气的热值要比汽油低,随着甲烷含量的增加,天然气的热值有所降低,因此,采用LPG作为车用燃料,可提高发动机的经济性。另外,天然气的着火温度为537 ℃,火焰传播速度慢,需要较高的点火能量,汽油的着火温度为390~420 ℃,火焰传播速度快且诱导期较短,抗爆性较差,而LPG介于两者之间,只要适当调整点火提前角,即可获得较好的动力性和经济性[2]。
注:燃料消耗及费用都是以100 km计。
(3)延长汽车使用寿命。
汽车使用汽油作为燃料稀释了运动部件的润滑油,运动部件润滑情况变差,加快了零部件的磨损。LPG主要成分是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等化合物,沸点低,挥发性好,在燃烧过程中不产生焦油、无积炭,且呈气态,润滑油不会被稀释,更换时间为汽油车的3倍左右,且LPG汽车发动机运转平稳,噪音小,因而发动机耐用,使用寿命为汽油车的3倍[1]。
免费论文下载中心LPG尽管在资源上不如天然气丰富,安全性也稍逊于天然气,但由于它易于携带,与传统的液体燃料汽车更相通,而且将来随着燃油税的出台,零售汽油的“含税价”会比现在高出很多,因而在兼顾动力性和经济性的前提下,LPG汽车将得到率先发展。
2 建设加气站及汽车改造投资回收估算
投资回收期是指以项目的净收益偿还总投资所需的时间,一般以年为单位,开始年数从投资年算起。投资回收期是反映项目财务上偿还总投资的能力和资金周转速度的综合性指标。一般情况下,这一指标愈短愈好。当项目投资回收期Pt不大于部门或行业的基准投资回收期Pc,就认为是可以接受的。表3和表4示出了几种建设加气站及改装汽车投资回收期的估算方案比较。
我国目前尚未规定部门和行业的基准投资回收期,但有历史统计数据可参考,汽车项目的投资回收期为4年。从表3可以看出,与投资建设小型加气站的方案1~4相比,方案5~8由于规模较大,LPG采购价格大幅度降低,减少了加气站的总成本,在不同的LPG购销价格差的情况下,分别投资建设小型和大型加气站的方案4和方案8的投资回收期小于Pc,认为此两项方案是可以接受的。同时,从表4可以看出以LPG为汽车燃料,每辆车年节约2万~4万元左右,改装费用可以在1年内收回,因此,LPG具有较好的经济性。
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