天然气车甲烷排放的试验研究

论文总字数：19659字

目 录

1 引言……………………………………………………………………1

• 1. 研究目的和意义^………………………………………………………………………1
  2. 国内外研究进展…………………………………………………………………………1
  3. 主要研究内容……………………………………………………………………………3

2 材料与方法……………………………………………………………3

2.1 天然气车尾气CH4、CO2排放试验……………………………………………………3

2.2 整车CH4、CO2排放试验………………………………………………………………4

2.3 天然气车CH4:CO2排放比的计算方法…………………………………………………5

2.4试验车辆信息……………………………………………………………………………5

3 结果与分析……………………………………………………………6

3.1 天然气汽车尾气排放特征………………………………………………………………6

3.2 天然气汽车总排放特征…………………………………………………………………8

3.3 天然气汽车管道泄漏的CH4分析……………………………………………………10

4 结论与展望…………………………………………………………11

参考文献………………………………………………………………12

致谢……………………………………………………………………14

天然气车甲烷排放的试验研究

徐晓明

，China

Abstract： With the rapid development of transportation industry, motor vehicle ownership increased rapidly, natural gas vehicles are in great use, and CH4 emissions from natural gas vehicle has become an important source of urban greenhouse gases. In this study, the CH4 emission of natural gas vehicles was studied by experimental observation. Adopt the method of off-line measuring observation CH4 and CO2 concentration of the motor vehicle exhaust, and thus calculate the startup and 2000 r natural gas car exhaust emission factor of 0.74 g/km and 1.22 g/km, also found that the car mileage is one of the most important factors affecting CH4 emission in exhaust. Using LGR greenhouse gas analyzer, the gas vehicle in the confined space was observed in real time and the concentration of CH4 and CO2 under the starting state and the stable state respectively. CH4 and CO2 emission characteristics of gas vehicle exhaust under start-up and steady state and the total CH4 and CO2 emission characteristics in confined Spaces are analyzed. The linear regression method is adopted to calculate the total CH4: CO2 emission ratio of the natural gas vehicle, and to analyze the pipeline leakage of the natural gas vehicle according to the difference between the total and the exhaust gas CH4: CO2 emission ratio, and the average emission factor for leakage of the natural gas train CH4 pipeline during normal driving is 4.38 g/km. The research method can provide reference for other studies of greenhouse gas emission in natural gas vehicles.

Key words：natural gas vehicles; CH4; emission; exhaust gas

1. 引言
   1. 研究目的和意义

随着经济的快速发展，城市化进程的不断推进，城市已经成为温室气体的一个重要排放源，是温室气体的排放热点，有研究资料显示，城市所排放的温室气体占全球人为温室气体排放量的70％-80％^[1-3]。在中国，城市排放的温室气体在总排放中所占比例过大：2006年，城市产生的经济效益占国家的75%，但其产生的温室气体达到国家的84%^[4]。《京都议定书》中规定控制的6种温室气体为：二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）、氧化亚氮（N₂O）、氢氟碳化合物（HFCs） 、全氟碳化合物（PFCs）、六氟化硫（SF6）^[5]，并将这六种温室气体作为减排的主要对象。CO2、CH4、N2O的排放占温室气体的全球增温潜势(Global warming Potential, GWP)的95%^[6]，所以这三种气体是减排的主要对象。因此，为了实现国家的可持续性发展，对城市温室气体排放的研究十分必要。

在城市范围内，由于科学技术和国民经济的持续的快速的发展，城市的机动车保有量一直呈上升的趋势，这就导致了城市中的温室气体排放的不断增加。城市中的温室气体排放源主要包括工业生产排放、能源活动排放、农林和其他土地利用排放、废弃物处置排放等^[7]。工业活动排放主要指工业生产和产品排放，如水泥行业、钢铁行业等；农林和其他土地利用排放主要指畜牧肠道反刍、土壤管道排放等；能源活动排放包括固定源燃烧排放，电力供热排放，移动源（机动车、火车、航运等）排放等。近年来，由于能源结构逐渐发生改变，温室气体固定排放源的治理技术和管理水平都比较成熟，固定排放源产排放的温室气体的到了有效的控制^[8]。同时，由于经济快速发展，人们生活水平日益提高，汽车保有量大幅上涨，每年的平均增长速度在11%以上^[9]。基于这两点原因，机动车的温室气体排放在城市温室气体排放中的重要性愈加突出。CH4是一种十分重要的温室气体，虽然在大气中的CH4浓度远低于CO2，但是它的全球增温潜势GWP是CO2的28倍^[10]，有着非常明显的增温效应。同时，近年来，由于天然气汽车的推广使用，大气中CH4浓度更是有了显著的提升。因此对天然气车的CH4排放的研究十分有必要。

• 1. 国内外研究进展

机动车温室气体排放研究方法主要有针对于排放预测的模型和模拟方法和实际试验测量方法。用于模拟预测机动车污染物和温室气体排放的模型主要包括MOBILE模型和由其改进的其他模型、IVE模型、COPERT模型等。研究机动车排放的试验研究方法有：车载测试、道路遥感监测、台架测试和隧道测试等。

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