淺談LNG（液化天然氣）設(shè)備在港口的推廣應(yīng)用

李明華

一、引言

目前，全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速、能源消耗不斷增長(zhǎng)、溫室氣體排放日益增加，港口裝卸作為用能大戶，不斷在綠色、清潔能源的應(yīng)用上進(jìn)行探索。LNG（液化天然氣）作為一種潔凈能源，在燃燒后產(chǎn)生的溫室氣體只有煤炭的1/2，石油的2/3，對(duì)環(huán)境造成的污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于石油和煤炭。因此在港口推廣應(yīng)用LNG設(shè)備，利用國(guó)內(nèi)儲(chǔ)存豐富的天然氣資源，可有效改善大氣環(huán)境，促進(jìn)節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也可以節(jié)省生產(chǎn)單位的經(jīng)營(yíng)成本。

二、LNG的特性。

LNG是液化天然氣（英文Liquefied Natural Gas）的縮寫。主要成分是主要成分是甲烷，（CH4），是無色、無味、無毒的氣體。易于完全燃燒，不稀釋潤(rùn)滑油，能夠延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。天然氣經(jīng)凈化處理（脫除CO2、硫化物、烴、水等雜質(zhì)）后，在常壓下深冷至-162℃，由氣態(tài)變成液態(tài)，稱為液化天然氣，液化天然氣的體積量為同量氣態(tài)天然氣體積的1/600，重量為同體積水的45%左右，極大的方便遠(yuǎn)距離的儲(chǔ)存和運(yùn)輸。經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)研究LNG具有以下燃燒特點(diǎn)：（1）燃點(diǎn)較高：自燃溫度約為650℃（汽油260℃）；（2）燃燒極限窄：與空氣混合比5%～15%，在自然環(huán)境下，形成這一條件十分困難；（3）辛烷值高：LNG辛烷值可達(dá)130，原96號(hào)汽油的辛烷值為96。抗爆性能優(yōu)于汽油；（4）密度比空氣輕，易于擴(kuò)散，泄露后迅速飄散大氣中，安全性能較高；（5）天然氣的燃燒速度比較低，其最高燃燒速度只有0.3m/s。

三、LNG設(shè)備在港口推廣應(yīng)用情況

隨著低碳、環(huán)保、節(jié)能減排等字眼逐步的深入人心，國(guó)內(nèi)各大港口都在積極主動(dòng)地尋找節(jié)能環(huán)保的新能源來替代汽油、柴油，最早是出租車使用CNG作為發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料使用，后來也有部分私家車將汽油改為CNG，但由于CNG的特性，不能滿足港口的作業(yè)條件，因此有專家研究將壓縮后的CNG運(yùn)用到港口作業(yè)的特種設(shè)備上，例如目前的LNG裝載機(jī)、LNG叉車、LNG輪胎起重機(jī)等設(shè)備，通過近幾年的使用，已經(jīng)有部分港口獲取了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)。那么下面我就LNG設(shè)備在港口的推廣應(yīng)用情況，談?wù)勛约旱挠^點(diǎn)。

1.LNG設(shè)備在港口推廣應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。LNG作為一種新興能源，近年來的發(fā)展速度可謂是異常迅猛，究其原因：一是，它符合了現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的大方向。近年來全國(guó)空氣質(zhì)量連續(xù)在下滑，霧霾問題嚴(yán)重影響了人們正常的生活，而一些企業(yè)仍大量的使用煤炭、柴油作為燃料，向大氣排放出了許多二氧化碳、二氧化硫等有毒有害物質(zhì)，造成空氣質(zhì)量突變，溫室效應(yīng)上升，因此必須有新能源來逐步代替其在生產(chǎn)生活中的地位；二是，國(guó)內(nèi)煤炭、原油的進(jìn)口量逐年上升，導(dǎo)致企業(yè)在使用煤炭、柴油、電、汽油等能源消耗費(fèi)用上有較大幅度的上升，迫使專業(yè)技術(shù)人員去研究新能源，發(fā)明新設(shè)備，來降低企業(yè)的生產(chǎn)成本；三是：過去十年0#柴油的價(jià)格趨勢(shì)是，5年翻一番，十年翻兩番，平均每年上漲10%左后，而天然氣國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)量較大，經(jīng)統(tǒng)計(jì)截止十二五末我國(guó)天然氣存儲(chǔ)量高達(dá)14萬億立方米、進(jìn)口管道氣1250億立方米/年、進(jìn)口LNG180億立方米/年，同時(shí)天然氣是唯一可以替代柴油并且可以商業(yè)化運(yùn)行的燃料，以上為天然氣的應(yīng)用推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。與此同時(shí)，LNG設(shè)備還其特殊的優(yōu)點(diǎn)：（1）相對(duì)柴油車而言LNG設(shè)備的采購(gòu)成本相對(duì)低廉，很多政府部門鼓勵(lì)并支持港口購(gòu)置使用LNG設(shè)備；（2）LNG經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒后主要產(chǎn)生的是水和二氧化碳，并無其他有害氣體，碳排放量與柴油車相比下降幅度較大，可以很好完成企業(yè)制定的碳排放指標(biāo)，滿足國(guó)家提出的低碳綠色港口創(chuàng)建的要求；（3）LNG的采購(gòu)成本較柴油而言相對(duì)較低，相關(guān)港口在成本核算中可以得出其使用過程中創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益，據(jù)不精確的統(tǒng)計(jì)，在港口同等工況下，LNG設(shè)備與柴油設(shè)備相比，可以節(jié)約生產(chǎn)成本35%左右。

2.LNG設(shè)備在港口推廣應(yīng)用中存在的現(xiàn)狀及解決措施。

現(xiàn)狀之一：LNG設(shè)備在推廣應(yīng)用中，雖然存在較大優(yōu)勢(shì)，但也存在一些缺點(diǎn)和不足。目前國(guó)內(nèi)各大港口可能存在的問題是LNG設(shè)備購(gòu)置完成后無法正常使用，導(dǎo)致的原因主要是：港區(qū)內(nèi)沒有建立足夠的加氣站，LNG設(shè)備的燃料供給主要靠外部的移動(dòng)加氣車來供應(yīng)燃料，不能保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

解決措施：國(guó)內(nèi)各大港口要想更好地使用LNG設(shè)備，首先必須解決設(shè)備加氣的問題，確保LNG設(shè)備在使用過程中有足夠的氣源供應(yīng)，在建立加氣站的過程中綜合考慮港口內(nèi)部各單位的地理位置關(guān)系，使2-3家分公司公用一個(gè)加氣站，也便于企業(yè)節(jié)約成本費(fèi)用。同時(shí)LNG加氣站屬于一個(gè)危險(xiǎn)源，在建議加氣站的過程中相關(guān)手續(xù)必須完整，并有相關(guān)的監(jiān)管措施。

現(xiàn)狀之二：設(shè)備安全問題作為各港口關(guān)注的重要問題，那么LNG設(shè)備在港口的作業(yè)環(huán)境中也存在著自身的缺陷，例如：氣罐放在駕駛室的后方，影響了作業(yè)司機(jī)視線，在倒車瞭望過程中有一定的死角，存在安全隱患。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)LNG儲(chǔ)氣罐的廠家主要有富瑞、查特、圣達(dá)因等廠家，這些廠家生產(chǎn)的儲(chǔ)氣罐一般較大400余升，而特種設(shè)備的生產(chǎn)廠家為了整體的結(jié)構(gòu)緊湊往往將氣瓶放在駕駛室的后方，這就對(duì)LNG特種設(shè)備生產(chǎn)廠家提出了一個(gè)課題，如何解決倒車視線的問題。

解決措施： LNG設(shè)備生產(chǎn)廠家可以在車架的尾部安裝倒車影響和倒車?yán)走_(dá)，通過科技手段來彌補(bǔ)設(shè)備在設(shè)計(jì)制造過程中產(chǎn)生的安全隱患；也可以通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)來提高駕駛室的整體高度，便于駕駛員可以清楚地看到后方的情況，保證安全生產(chǎn)；也可以通過崗位練兵、技術(shù)比武、操作培訓(xùn)等方式來提高LNG設(shè)備駕駛?cè)藛T的操作人員的操作技術(shù)。

現(xiàn)狀之三：港口的作業(yè)一般多為連續(xù)作業(yè)，小噸位的特種設(shè)備廠家一般配置1只氣瓶，如果氣瓶容量為450L，最多能滿足一個(gè)班次8小時(shí)的作業(yè)，作業(yè)結(jié)束后就需要及時(shí)的進(jìn)行充液，遇到生產(chǎn)作業(yè)繁忙時(shí)，一定程度上會(huì)降低作業(yè)效率，而大噸位的特種設(shè)備也最多使用2只氣瓶作為燃料供給，也會(huì)存在上述的問題。

解決措施：那么解決這個(gè)問題，主要是要解決燃?xì)夤?yīng)及時(shí)的問題，前文已經(jīng)說過加氣站的建立，在此再敘述。港口的生產(chǎn)單位在完善加氣站的基礎(chǔ)上還可以購(gòu)置移動(dòng)加氣車來彌補(bǔ)當(dāng)生產(chǎn)繁忙時(shí)燃?xì)夤?yīng)不上的問題。

現(xiàn)狀之四：自排氣會(huì)影響LNG設(shè)備使用的經(jīng)濟(jì)性。由于LNG氣瓶?jī)?nèi)盛裝的是-162℃的低溫液化天然氣，雖然其具有真空和絕熱層，但是在長(zhǎng)期存放不用的情況下，LNG氣瓶?jī)?nèi)的低溫液化天然氣會(huì)吸收外界的熱量并汽化成氣體，導(dǎo)致氣瓶壓力上升，當(dāng)壓力上升到安全設(shè)定值時(shí)，為了確保氣瓶的安全安全閥便會(huì)自動(dòng)打開進(jìn)行排氣泄壓。如果LNG設(shè)備每天都會(huì)使用，那么氣瓶的自排氣造成經(jīng)濟(jì)性的影響可以忽略不計(jì)。

解決措施：在港區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì)一塊場(chǎng)地專門用于停放LNG設(shè)備，有條件的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位可以建造一個(gè)停車產(chǎn)，停車場(chǎng)有頂棚，預(yù)防LNG設(shè)備因受太陽(yáng)光的直接照射，而產(chǎn)生氣瓶?jī)?nèi)的液態(tài)天然氣產(chǎn)生氣化，造成安全閥的頻繁開啟。同時(shí)還可以將LNG設(shè)備停放在陰涼通風(fēng)處，此方法也可以降低天然氣的非正常損耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。

現(xiàn)狀之五：在設(shè)備維修作業(yè)中無論企業(yè)是自主維修還是外包維修，國(guó)內(nèi)的技術(shù)人員在柴油機(jī)的維修技術(shù)上有很多成功的經(jīng)驗(yàn)，但是LNG這種新能源設(shè)備的維修可能會(huì)出現(xiàn)心有余而力不足的現(xiàn)象，雖然通過設(shè)備廠家的培訓(xùn)，但是由于沒有成熟的維修經(jīng)驗(yàn)，還需要長(zhǎng)時(shí)間的摸索才能夠掌握其維修精髓。

解決措施：維修人員需結(jié)合LNG設(shè)備的實(shí)際故障現(xiàn)象來學(xué)習(xí)LNG相關(guān)方面的技術(shù)知識(shí)，通過一段時(shí)間的積累，可以完成LNG設(shè)備的維修。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，中國(guó)的LNG產(chǎn)業(yè)發(fā)展在短短幾年內(nèi)，發(fā)展到現(xiàn)在的規(guī)模是前人不敢想象的，而隨著資源需求的快速膨脹，LNG發(fā)展還將不斷加速，LNG的市場(chǎng)會(huì)迎來一個(gè)全新的時(shí)期。煤層氣的開發(fā)和利用，也會(huì)加快LNG企業(yè)的建設(shè)，推動(dòng)國(guó)內(nèi)LNG產(chǎn)業(yè)的不斷狀大，為中國(guó)自己的天然氣產(chǎn)業(yè)帶來更好的明天。