随着社会发展,国际社会对“节约能源,保护环境”越来越重视。就我国而言,从2006年起,国家“十一五规划”、“十二五规划”明确了节能减排工作的具体目标。而近年来的油价飞涨,工程机械用户对节能降耗的需求进一步加大,环境的持续恶化,尤其是各地雾霾的出现,更是促使节能减排成为全民运动。作为一个工程机械制造大企,无论是为了适应区域大背景、国际大环境的要求,还是应对日益激烈的市场竞争,满足细分市场的需求,节能减排都势在必行。因此,研发节能环保型装载机,是工程机械行业发展的必然趋势。

从2009年开始,国内主要装载机制造厂家陆续推出了天然气装载机。目前国内天然气装载机根据燃料形态的不同分为压缩天然气装载机和液化天然气装载机两种。压缩天然气(简称CNG),是将天然气在高压下以气态型式储存在容器中。CNG装载机因高压气瓶体积过大、配套成本过高且存在安全隐患等问题,在国内较难推广,目前仅有个别厂家保留此类机型。而液化天然气(简称LNG)是天然气经超低温(-162℃)常压下液化存储于隔热容器中,存储空间仅为CNG的1/3,且在安全性能、配套成本和使用方便性上都占居绝对优势,所以迅速得到了推广。

龙工审时度势,从国内天然气装载机发展的初期开始,就一直关注着CNG、LNG装载机的发展情况,不断进行技术预研及技术储备,随着国家对环境和新能源重视力度的不断加大,LNG加气不断增加,配件服务网络不断完善,LNG装载机在市场上崭露头角的时机日趋成熟。2013年5月,龙工第一台LNG装载机(ZL50C-LNG)正式下线,经不断试验改进,LNG装载机技术已趋成熟,现已形成LG855B-LNG、ZL50C-LNG、ZL862-LNG三大系列LNG装载机,主要参数如下表:

龙工LNG系列装载机均在成熟燃油型装载机的基础上设计开发,在传承原机型的一贯优点基础上,配置了潍柴天然气专用发动机,气体机专用水箱,富瑞大容量气瓶,120°广角摄像头,9英寸后视显示屏,整机设备亮点纷呈:

一是动力高效,整机工作强劲有力,远优于行业同类机型水平。

1、采用潍柴天然气专用发动机,电控点火系统采用最新的WOODWARD 2.0技术,具有电子监控单元(ECU),实时监控各种温度压力、转速相位等。

2、带电子节气门,精密控制供给发动机的混合气(天然气和空气)进气量。

3、单点燃气喷射型式。多个电磁喷射阀连续工作,进气总管进气口处单点喷射(就是在进气总管上只有一个喷射口),精确控制天然气的供给量 。

4、闭环稀燃控制策略。采用氧传感器监控排气中的氧含量,反馈信号给ECU判断空燃比,将空燃比控制在标定的范围内工作,确保燃料的充分燃烧。

5、科学动力匹配,保证动力传递的高效率。

二是安全性高,五重安全措施,有力保障用户的人身、财产安全。

1、LNG相对汽油、柴油更安全。

LNG按其主要成分甲烷物性参数与汽油、柴油对比如下表:

从上表可以看出,LNG的着火点最高,火焰传播速度最低,其安全性能高于汽油及柴油。而且由于LNG汽化后密度很低,只有空气的一半左右,稍有泄漏立即飞散开来,不致引起爆炸。

2、供气系统五重安全保障

1)气瓶含内胆、外壳双层结构,两层之间为高真空,设置合理的支撑系统将其固定,气瓶经过3.18MPa试压、3g加速度振动、30分钟火烧、枪击、10米高空跌落试验,确保安全。

2)内胆设置了主安全阀(开启压力位1.9MPa),在超压情况下主安全阀开启泄压。

3)内胆设置了副安全阀(开启压力位2.85MPa),主安全阀失效或发生堵塞时,副安全阀启动泄压。

4)外壳安装有真空塞,靠大气压力压进在真空塞座,当夹层真空环境 在夹层超压情况下,真空塞将开启泄压。

5)外部管路设置有过流阀,当发生意外情况,导致外部管路发生破裂,管路流量大于设定值时,过流阀会自动关闭,切断气流。

三是经济性高,有利于节约能源,大幅度减少使用成本。

1、相对于节能型燃油型装载机,LNG装载机燃料费用节约43%左右,这是一个相当可观的数据。以LG855B-LNG与LG855D节能型装载机同等工况使用一年的燃料费用对比为例,简单示例如下:

LG855D配置的1900RPM柴油机每天耗油费用(按8小时)

18×8=144 L   ——油耗按18L/h

6.98×144=1005.12 元 ——柴油价格按6.98元/L

LG855B-LNG配置的LNG发动机每天耗气费用(按8小时)

20×8=160 m3 ——气耗按20m3/h

3.58×160=572.8 元 ——天然气价格按3.58元/ m3

每天节约费用: 1005.12-572.8= 432.32 元

一年按工作300天,每年节约燃料费:129696元

2、LNG装载机使用清洁能源,发动机损耗相对较低,机油消耗和更换频率也较低。随着使用时间的而延长,保养次数的增多,天然气发动机在使用保养上面所节省的费用相比传统柴油发动机将越来越明显,可以说是越用越省。

3、除动力系统外,各主要部件均与燃油型同系列机型装载机通用,能有效减少由于产品切换过程中产生的配件储备成本。

四是维护方便,各处细节体现人性化设计。

1、气瓶的各种控制阀、压力表、加气口等人机互动元件集中设计,均位于驾驶室左侧,各压力表一目了然,各控制阀、加气口触手可及,维护使用极为方便。

2、气瓶安装座左右均为安装式封板,便于内部保养维护。

3、电控模块统一布置于空调箱,配置带锁检修门,易于检修。

五是绿色环保,低排放,低噪音,有效保护环境及操作者生理健康。

LNG装载机使用天然气作为动力燃料,与柴油相比,其尾气排放中HC减少72%,NOx减少39%, CO减少90%,SOx、Pb降为零。噪音降低40%。因此,使用天然气燃料,对减少大气污染、改善环境将会起到积极的推动作用。

龙工第一台LNG装载机已于今年1月份正式投放市场,到目前为止已工作800多小时,用户反馈使用情况良好,工作效率大大优于业内同类产品,这表明,我们已经在节能减排方面迈出了坚实的一步。可以预见,伴随着国家对环境和新能源的重视力度不断加大,LNG服务网络在中国日益完善,LNG工程机械市场将越来越大,在新一轮竞争起跑线面前,龙工LNG装载机将继续领跑。