液化天然气用于航空燃料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种航空燃料的使用方法，特别是液化天然气用于航空燃料的方法，它适用于在大气层中飞行的航空器如飞机等。
【背景技术】
[0002]航空燃料是航空器飞行的能源。目前，采用的航空燃料主要包括供点燃式活塞发动机用的航空汽油和供燃气涡轮发动机用的喷气燃料(俗称航空煤油)。
[0003]航空器是指在大气层中飞行的飞行器，飞机就理所当然地成了航空器中的主角，飞机的使用数量占各类航空器总数的97%以上，随着人类社会和经济的发展，全球航空业发展势头越发迅猛，这个比例仍在不断增高，据报导目前已超过99%。为了保证飞行安全和使用寿命，飞机发动机(引擎)对燃料质量的要求很严格。
[0004]航空燃料主要是经直接炼制和二次加工从原油中提炼出来的，一般产量不高，只占原油的百分之十几，所以生产成本较高。为调整航空燃料的指标，还要加入适当种类和数量的添加剂如:抗爆剂(四乙基铅)以提高燃油的闪点、抗氧化剂、防静电剂、腐蚀抑制剂、燃料系统结冰抑制剂、杀灭生物的添加剂等等，当然这些添加剂也会随着航空燃料的燃烧排放到大气中造成一定污染。
[0005]当前，航空业减排已成为全球应对气候变化的焦点之一。为此，国际航协代表整个航空业向国际民航组织提出了“从2009— 2020年，平均每年燃油效率提高1.5% ；2020年实现碳排放零增长；2050年碳排放量比2005年减少50%”的三大承诺目标。但是，由于现有燃油机制很难实现该三大承诺目标，曾选用航空生物燃料作为普通航空燃料的替代品，来实现温室气体减排的目的，但是现阶段航空生物燃料生产成本是普通航空燃料的2倍以上，成本高的问题成为发展航空生物燃料的巨大阻碍。
[0006]总之，航空燃料是根据国际标准规格生产，质量要求很严格，而且还要加入适当种类和数量的添加剂调整性能，生产成本较高。由于国外对研究出新的燃料加工工艺和添加剂生产工艺的保密，造成我国有时不得不进口，这更使得成本居高不下。
[0007]根据欧洲议会2008年底生效的议案-碳排放交易体系(ETS)，所有进出欧盟市场的全球2000多家航空公司，都必须从2012年开始承担减排责任。在欧盟公布的全球纳入欧盟碳排放交易体系的航空公司名单中，就包括中国国际航空公司、东方航空、南方航空等中国内地约11家航空公司，指定成员管理国则包括比利时、德国、法国、西班牙以及荷兰等国。据测算，如果欧盟碳排放交易体系顺利实施，我国要从2012年到2020年9年累计支出约176亿元人民币，从而，加重了航空业运行成本。因此，随着我国航空业的迅猛发展，燃料消耗也快速的逐年增长，只有使用低碳航空燃料才有可能使温室气体C0 2排放量真正的减少。同时，随着石油能源逐渐耗尽，人类寻找新的替代能源势在必行。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种液化天然气用于航空燃料的方法，它能够克服己有技术的不足，可显著降低航空飞行成本，并能有效地降低碳排放量及污染物排放，减少环境污染，既节能、减排、又有利于环境保护。
[0009]其解决方案是:航空器采用液化天然气燃料油箱及油路系统，调整发动机的燃料预热系统及燃料喷嘴以适合采用液化天然气燃料，设置发动机液化天然气燃料系统软件，控制液化天然气燃料栗、油路系统工作，以保证航空器在使用液化天然气作燃料的情况下正常飞行。
[0010]所述液化天然气燃料油箱及油路系统，是绝热式液化天然气中央油箱通过绝热式液化天然气机尾管道及液化天然气机尾输送栗与绝热式液化天然气机尾油箱连通，绝热式液化天然气中央油箱又通过绝热式液化天然气左中央管道及液化天然气左中央输送栗与绝热式液化天然气左机翼油箱连通，绝热式液化天然气左机翼油箱通过绝热式液化天然气左机翼管道及液化天然气左机翼输送栗与左发动机连通，绝热式液化天然气中央油箱还通过绝热式右中央管道及液化天然气右输送栗与绝热式液化天然气右机翼油箱连通，绝热式液化天然气右机翼油箱通过绝热式液化天然气右机翼管道及液化天然气右机翼输送栗与右发动机连通，从而构成液化天然气燃料油箱及油路系统。
[0011 ] 所述的绝热式液化天然气中央油箱、绝热式液化天然气机尾油箱及绝热式液化天然气左、右机翼油箱，是绝热式双层粉末真空油箱或是用聚氨酯发泡、玻璃棉等绝热材料隔热的油箱。
[0012]所述的绝热式液化天然气机尾管道、绝热式液化天然气左机翼管道及绝热式液化天然气右机翼管道、绝热式液化天然气左、右中央管道，是多层真空管道或是用聚氨酯发泡、玻璃棉等绝热材料隔热的管道。
[0013]航空器采用航空汽油或喷气燃料普通航空燃料系统和液化天然气燃料系统两部分构成的双燃料油箱、油路系统，并通过外挂或设置在航空器内部的绝热式副油箱系统控制航空汽油或喷气燃料普通航空燃料系统及液化天然气燃料系统的转换应用，以保证航空器采用航空汽油或喷气燃料普通航空燃料正常飞行的情况下，能转换成液化天然气燃料进行正常飞行。
[0014]所述双燃料油箱油路系统是外挂或设置在航空器内部的绝热式液化天然气左副油箱，通过绝热式液化天然气左副油箱管道及液化天然气左副油箱输送栗与左发动机连通，而外挂或设置在航空器内部的绝热式液化天然气右副油箱，通过绝热式液化天然气右副油箱管道及液化天然气右副油箱输送栗与右发动机连通，航空汽油或喷气燃料中央油箱通过单层机尾管道及航空汽油或喷气燃料机尾输送栗与航空汽油或喷气燃料机尾油箱连通；航空汽油或喷气燃料中央油箱又通过单层左中央管道及航空汽油或喷气燃料左中央输送栗与航空汽油或喷气燃料左机翼油箱连通，航空汽油或喷气燃料左机翼油箱通过单层左机翼管道及航空汽油或喷气燃料左机翼输送栗与航空汽油或喷气燃料左发动机连通；航空汽油或喷气燃料中央油箱还通过单层右中央管道及航空汽油或喷气燃料右输送栗与航空汽油或喷气燃料右机翼油箱连通，航空汽油或喷气燃料右机翼油箱通过单层右机翼管道及航空汽油或喷气燃料右机翼输送栗与航空汽油或喷气燃料右发动机连通，从而构成双燃料油箱油路系统。
[0015]所述的绝热式液化天然气左副油箱及绝热式液化天然气右副油箱，是绝热式双层粉末真空油箱或是用聚氨酯发泡、玻璃棉等绝热材料隔热的油箱。
[0016]所述的绝热式液化天然气左副油箱管道及绝热式液化天然气右副油箱管道是多层真空管道或是用聚氨酯发泡、玻璃棉等绝热材料隔热的管道。
[0017]本发明采用上述技术方案，产生如下的技术效果:
1、液化天然气用于航空燃料，存在着如下的优点:
(1)液化天然气经过严格的预净化处理(脱除C02、硫化物、重烃类、水、杂质等)后，在常压下深冷至_162°C左右时由气态变成液态，在液化过程中进一步得到净化，甲烷纯度更高(CH4含量75%-99%，还有少量的乙烷、丙烷、丁烷及N2等惰性组分)，几乎不含二氧化碳、硫、硫化物、粉尘和其它有害物质；化学性质相当稳定，不溶于水，跟强酸、强碱或强氧化剂(如KMn04)等一般都不起反应；无色、无味、无毒且无腐蚀性；其体积为同量气态天然气体积的1/625 ;其质量仅为同体积水的45%左右。液化天然气的燃点较高为650°C，有利于增加预热温度提高航空发动机效率；且气化后密度很低，只有空气的一半左右，即使稍有泄漏，也会立即挥发扩散，在非受限空间内不存在燃烧、爆炸的可能，安全性好；辛烷值高:130 (研究法)；热值高:1吨液化天然气可汽化1400Nm3，41000 KJ/m3~46000 KJ/m3。液化天然