浅谈LNG（液化天然气）设备在港口的推广应用

李明华

一、引言

目前，全球经济发展迅速、能源消耗不断增长、温室气体排放日益增加，港口装卸作为用能大户，不断在绿色、清洁能源的应用上进行探索。LNG（液化天然气）作为一种洁净能源，在燃烧后产生的温室气体只有煤炭的1/2，石油的2/3，对環境造成的污染远远小于石油和煤炭。因此在港口推广应用LNG设备，利用国内储存丰富的天然气资源，可有效改善大气环境，促进节能减排目标的实现，同时也可以节省生产单位的经营成本。

二、LNG的特性。

LNG是液化天然气（英文Liquefied Natural Gas）的缩写。主要成分是主要成分是甲烷，（CH4），是无色、无味、无毒的气体。易于完全燃烧，不稀释润滑油，能够延长发动机使用寿命。天然气经净化处理（脱除CO2、硫化物、烃、水等杂质）后，在常压下深冷至-162℃，由气态变成液态，称为液化天然气，液化天然气的体积量为同量气态天然气体积的1/600，重量为同体积水的45%左右，极大的方便远距离的储存和运输。经权威机构研究LNG具有以下燃烧特点：（1）燃点较高：自燃温度约为650℃（汽油260℃）；（2）燃烧极限窄：与空气混合比5%～15%，在自然环境下，形成这一条件十分困难；（3）辛烷值高：LNG辛烷值可达130，原96号汽油的辛烷值为96。抗爆性能优于汽油；（4）密度比空气轻，易于扩散，泄露后迅速飘散大气中，安全性能较高；（5）天然气的燃烧速度比较低，其最高燃烧速度只有0.3m/s。

三、LNG设备在港口推广应用情况

随着低碳、环保、节能减排等字眼逐步的深入人心，国内各大港口都在积极主动地寻找节能环保的新能源来替代汽油、柴油，最早是出租车使用CNG作为发动机的燃料使用，后来也有部分私家车将汽油改为CNG，但由于CNG的特性，不能满足港口的作业条件，因此有专家研究将压缩后的CNG运用到港口作业的特种设备上，例如目前的LNG装载机、LNG叉车、LNG轮胎起重机等设备，通过近几年的使用，已经有部分港口获取了一定的经济效益和社会效应。那么下面我就LNG设备在港口的推广应用情况，谈谈自己的观点。

1.LNG设备在港口推广应用的优势。LNG作为一种新兴能源，近年来的发展速度可谓是异常迅猛，究其原因：一是，它符合了现代企业发展的大方向。近年来全国空气质量连续在下滑，雾霾问题严重影响了人们正常的生活，而一些企业仍大量的使用煤炭、柴油作为燃料，向大气排放出了许多二氧化碳、二氧化硫等有毒有害物质，造成空气质量突变，温室效应上升，因此必须有新能源来逐步代替其在生产生活中的地位；二是，国内煤炭、原油的进口量逐年上升，导致企业在使用煤炭、柴油、电、汽油等能源消耗费用上有较大幅度的上升，迫使专业技术人员去研究新能源，发明新设备，来降低企业的生产成本；三是：过去十年0#柴油的价格趋势是，5年翻一番，十年翻两番，平均每年上涨10%左后，而天然气国内存储量较大，经统计截止十二五末我国天然气存储量高达14万亿立方米、进口管道气1250亿立方米/年、进口LNG180亿立方米/年，同时天然气是唯一可以替代柴油并且可以商业化运行的燃料，以上为天然气的应用推广奠定了坚实的基础。与此同时，LNG设备还其特殊的优点：（1）相对柴油车而言LNG设备的采购成本相对低廉，很多政府部门鼓励并支持港口购置使用LNG设备；（2）LNG经发动机燃烧后主要产生的是水和二氧化碳，并无其他有害气体，碳排放量与柴油车相比下降幅度较大，可以很好完成企业制定的碳排放指标，满足国家提出的低碳绿色港口创建的要求；（3）LNG的采购成本较柴油而言相对较低，相关港口在成本核算中可以得出其使用过程中创造的经济效益，据不精确的统计，在港口同等工况下，LNG设备与柴油设备相比，可以节约生产成本35%左右。

2.LNG设备在港口推广应用中存在的现状及解决措施。

现状之一：LNG设备在推广应用中，虽然存在较大优势，但也存在一些缺点和不足。目前国内各大港口可能存在的问题是LNG设备购置完成后无法正常使用，导致的原因主要是：港区内没有建立足够的加气站，LNG设备的燃料供给主要靠外部的移动加气车来供应燃料，不能保证设备的正常运行。

解决措施：国内各大港口要想更好地使用LNG设备，首先必须解决设备加气的问题，确保LNG设备在使用过程中有足够的气源供应，在建立加气站的过程中综合考虑港口内部各单位的地理位置关系，使2-3家分公司公用一个加气站，也便于企业节约成本费用。同时LNG加气站属于一个危险源，在建议加气站的过程中相关手续必须完整，并有相关的监管措施。

现状之二：设备安全问题作为各港口关注的重要问题，那么LNG设备在港口的作业环境中也存在着自身的缺陷，例如：气罐放在驾驶室的后方，影响了作业司机视线，在倒车瞭望过程中有一定的死角，存在安全隐患。目前国内生产LNG储气罐的厂家主要有富瑞、查特、圣达因等厂家，这些厂家生产的储气罐一般较大400余升，而特种设备的生产厂家为了整体的结构紧凑往往将气瓶放在驾驶室的后方，这就对LNG特种设备生产厂家提出了一个课题，如何解决倒车视线的问题。

解决措施： LNG设备生产厂家可以在车架的尾部安装倒车影响和倒车雷达，通过科技手段来弥补设备在设计制造过程中产生的安全隐患；也可以通过适当的设计来提高驾驶室的整体高度，便于驾驶员可以清楚地看到后方的情况，保证安全生产；也可以通过岗位练兵、技术比武、操作培训等方式来提高LNG设备驾驶人员的操作人员的操作技术。

现状之三：港口的作业一般多为连续作业，小吨位的特种设备厂家一般配置1只气瓶，如果气瓶容量为450L，最多能满足一个班次8小时的作业，作业结束后就需要及时的进行充液，遇到生产作业繁忙时，一定程度上会降低作业效率，而大吨位的特种设备也最多使用2只气瓶作为燃料供给，也会存在上述的问题。

解决措施：那么解决这个问题，主要是要解决燃气供应及时的问题，前文已经说过加气站的建立，在此再叙述。港口的生产单位在完善加气站的基础上还可以购置移动加气车来弥补当生产繁忙时燃气供应不上的问题。

现状之四：自排气会影响LNG设备使用的经济性。由于LNG气瓶内盛装的是-162℃的低温液化天然气，虽然其具有真空和绝热层，但是在长期存放不用的情况下，LNG气瓶内的低温液化天然气会吸收外界的热量并汽化成气体，导致气瓶压力上升，当压力上升到安全设定值时，为了确保气瓶的安全安全阀便会自动打开进行排气泄压。如果LNG设备每天都会使用，那么气瓶的自排气造成经济性的影响可以忽略不计。

解决措施：在港区内设计一块场地专门用于停放LNG设备，有条件的生产经营单位可以建造一个停车产，停车场有顶棚，预防LNG设备因受太阳光的直接照射，而产生气瓶内的液态天然气产生气化，造成安全阀的频繁开启。同时还可以将LNG设备停放在阴凉通风处，此方法也可以降低天然气的非正常损耗，节约生产成本。

现状之五：在设备维修作业中无论企业是自主维修还是外包维修，国内的技术人员在柴油机的维修技术上有很多成功的经验，但是LNG这种新能源设备的维修可能会出现心有余而力不足的现象，虽然通过设备厂家的培训，但是由于没有成熟的维修经验，还需要长时间的摸索才能够掌握其维修精髓。

解决措施：维修人员需结合LNG设备的实际故障现象来学习LNG相关方面的技术知识，通过一段时间的积累，可以完成LNG设备的维修。

四、结语

综上所述，中国的LNG产业发展在短短几年内，发展到现在的规模是前人不敢想象的，而随着资源需求的快速膨胀，LNG发展还将不断加速，LNG的市场会迎来一个全新的时期。煤层气的开发和利用，也会加快LNG企业的建设，推动国内LNG产业的不断状大，为中国自己的天然气产业带来更好的明天。