淺談LNG（液化天然氣）設備在港口的推廣應用

李明華

一、引言

目前，全球經濟發展迅速、能源消耗不斷增長、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、清潔能源的應用上進行探索。LNG（液化天然氣）作為一種潔凈能源，在燃燒后產生的溫室氣體只有煤炭的1/2，石油的2/3，對環境造成的污染遠遠小于石油和煤炭。因此在港口推廣應用LNG設備，利用國內儲存豐富的天然氣資源，可有效改善大氣環境，促進節能減排目標的實現，同時也可以節省生產單位的經營成本。

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，不稀釋潤滑油，能夠延長發動機使用壽命。天然氣經凈化處理（脫除CO2、硫化物、烴、水等雜質）后，在常壓下深冷至-162℃，由氣態變成液態，稱為液化天然氣，液化天然氣的體積量為同量氣態天然氣體積的1/600，重量為同體積水的45%左右，極大的方便遠距離的儲存和運輸。經權威機構研究LNG具有以下燃燒特點：（1）燃點較高：自燃溫度約為650℃（汽油260℃）；（2）燃燒極限窄：與空氣混合比5%～15%，在自然環境下，形成這一條件十分困難；（3）辛烷值高：LNG辛烷值可達130，原96號汽油的辛烷值為96。抗爆性能優于汽油；（4）密度比空氣輕，易于擴散，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設備在港口推廣應用情況

隨著低碳、環保、節能減排等字眼逐步的深入人心，國內各大港口都在積極主動地尋找節能環保的新能源來替代汽油、柴油，最早是出租車使用CNG作為發動機的燃料使用，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條件，因此有專家研究將壓縮后的CNG運用到港口作業的特種設備上，例如目前的LNG裝載機、LNG叉車、LNG輪胎起重機等設備，通過近幾年的使用，已經有部分港口獲取了一定的經濟效益和社會效應。那么下面我就LNG設備在港口的推廣應用情況，談談自己的觀點。

1.LNG設備在港口推廣應用的優勢。LNG作為一種新興能源，近年來的發展速度可謂是異常迅猛，究其原因：一是，它符合了現代企業發展的大方向。近年來全國空氣質量連續在下滑，霧霾問題嚴重影響了人們正常的生活，而一些企業仍大量的使用煤炭、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，造成空氣質量突變，溫室效應上升，因此必須有新能源來逐步代替其在生產生活中的地位；二是，國內煤炭、原油的進口量逐年上升，導致企業在使用煤炭、柴油、電、汽油等能源消耗費用上有較大幅度的上升，迫使專業技術人員去研究新能源，發明新設備，來降低企業的生產成本；三是：過去十年0#柴油的價格趨勢是，5年翻一番，十年翻兩番，平均每年上漲10%左后，而天然氣國內存儲量較大，經統計截止十二五末我國天然氣存儲量高達14萬億立方米、進口管道氣1250億立方米/年、進口LNG180億立方米/年，同時天然氣是唯一可以替代柴油并且可以商業化運行的燃料，以上為天然氣的應用推廣奠定了堅實的基礎。與此同時，LNG設備還其特殊的優點：（1）相對柴油車而言LNG設備的采購成本相對低廉，很多政府部門鼓勵并支持港口購置使用LNG設備；（2）LNG經發動機燃燒后主要產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，可以很好完成企業制定的碳排放指標，滿足國家提出的低碳綠色港口創建的要求；（3）LNG的采購成本較柴油而言相對較低，相關港口在成本核算中可以得出其使用過程中創造的經濟效益，據不精確的統計，在港口同等工況下，LNG設備與柴油設備相比，可以節約生產成本35%左右。

2.LNG設備在港口推廣應用中存在的現狀及解決措施。

現狀之一：LNG設備在推廣應用中，雖然存在較大優勢，但也存在一些缺點和不足。目前國內各大港口可能存在的問題是LNG設備購置完成后無法正常使用，導致的原因主要是：港區內沒有建立足夠的加氣站，LNG設備的燃料供給主要靠外部的移動加氣車來供應燃料，不能保證設備的正常運行。

解決措施：國內各大港口要想更好地使用LNG設備，首先必須解決設備加氣的問題，確保LNG設備在使用過程中有足夠的氣源供應，在建立加氣站的過程中綜合考慮港口內部各單位的地理位置關系，使2-3家分公司公用一個加氣站，也便于企業節約成本費用。同時LNG加氣站屬于一個危險源，在建議加氣站的過程中相關手續必須完整，并有相關的監管措施。

現狀之二：設備安全問題作為各港口關注的重要問題，那么LNG設備在港口的作業環境中也存在著自身的缺陷，例如：氣罐放在駕駛室的后方，影響了作業司機視線，在倒車瞭望過程中有一定的死角，存在安全隱患。目前國內生產LNG儲氣罐的廠家主要有富瑞、查特、圣達因等廠家，這些廠家生產的儲氣罐一般較大400余升，而特種設備的生產廠家為了整體的結構緊湊往往將氣瓶放在駕駛室的后方，這就對LNG特種設備生產廠家提出了一個課題，如何解決倒車視線的問題。

解決措施： LNG設備生產廠家可以在車架的尾部安裝倒車影響和倒車雷達，通過科技手段來彌補設備在設計制造過程中產生的安全隱患；也可以通過適當的設計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；也可以通過崗位練兵、技術比武、操作培訓等方式來提高LNG設備駕駛人員的操作人員的操作技術。

現狀之三：港口的作業一般多為連續作業，小噸位的特種設備廠家一般配置1只氣瓶，如果氣瓶容量為450L，最多能滿足一個班次8小時的作業，作業結束后就需要及時的進行充液，遇到生產作業繁忙時，一定程度上會降低作業效率，而大噸位的特種設備也最多使用2只氣瓶作為燃料供給，也會存在上述的問題。

解決措施：那么解決這個問題，主要是要解決燃氣供應及時的問題，前文已經說過加氣站的建立，在此再敘述。港口的生產單位在完善加氣站的基礎上還可以購置移動加氣車來彌補當生產繁忙時燃氣供應不上的問題。

現狀之四：自排氣會影響LNG設備使用的經濟性。由于LNG氣瓶內盛裝的是-162℃的低溫液化天然氣，雖然其具有真空和絕熱層，但是在長期存放不用的情況下，LNG氣瓶內的低溫液化天然氣會吸收外界的熱量并汽化成氣體，導致氣瓶壓力上升，當壓力上升到安全設定值時，為了確保氣瓶的安全安全閥便會自動打開進行排氣泄壓。如果LNG設備每天都會使用，那么氣瓶的自排氣造成經濟性的影響可以忽略不計。

解決措施：在港區內設計一塊場地專門用于停放LNG設備，有條件的生產經營單位可以建造一個停車產，停車場有頂棚，預防LNG設備因受太陽光的直接照射，而產生氣瓶內的液態天然氣產生氣化，造成安全閥的頻繁開啟。同時還可以將LNG設備停放在陰涼通風處，此方法也可以降低天然氣的非正常損耗，節約生產成本。

現狀之五：在設備維修作業中無論企業是自主維修還是外包維修，國內的技術人員在柴油機的維修技術上有很多成功的經驗，但是LNG這種新能源設備的維修可能會出現心有余而力不足的現象，雖然通過設備廠家的培訓，但是由于沒有成熟的維修經驗，還需要長時間的摸索才能夠掌握其維修精髓。

解決措施：維修人員需結合LNG設備的實際故障現象來學習LNG相關方面的技術知識，通過一段時間的積累，可以完成LNG設備的維修。

四、結語

綜上所述，中國的LNG產業發展在短短幾年內，發展到現在的規模是前人不敢想象的，而隨著資源需求的快速膨脹，LNG發展還將不斷加速，LNG的市場會迎來一個全新的時期。煤層氣的開發和利用，也會加快LNG企業的建設，推動國內LNG產業的不斷狀大，為中國自己的天然氣產業帶來更好的明天。