天然气汽车加气站、加压站项目可行性研究报告.doc

天然气汽车加气站、加压站项目天然气汽车加气站、加压站项目 可行性研究报告可行性研究报告 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 0 项目名称：项目名称：XX天然气汽车加气站、加压站项目 工作阶段：工作阶段：可行性研究 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 1 目目 录录 1 总 论 1 1.1 项目概况 1 1.2 编制要求和原则 4 1.3 技术路线确定 6 1.4 气源情况 7 1.5 主要技术经济指标 9 1.6 主要用地指标 .10 2 市场分析 11 2.1 用户概况 .11 2.2 市场预测 .11 2.3 承受能力分析 .12 2.4 市场风险 .14 3 选址区域地理状况 15 3.1 地理位置 .15 3.2 自然条件 .15 3.3 经济状况 .16 3.4 基础设施条件 .20 3.5 结论 .20 4 站址及总图运输 21 4.1 站址选择原则 .21 4.2 站址确定 .21 4.3 总平面布置 .21 4.4 道路及出入口 .24 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 2 4.5 围护设施 .24 4.6 排水及竖向设计 .25 4.7 绿化 .25 5 工艺方案 26 5.1 加气站工艺方案 .26 5.2 燃气调压站及其安全装置 .43 6 仪表及自动监控系统 56 6.1 设计依据的规范及设计原则 .56 6.2 设计范围 .56 6.3 控制系统要求 .57 6.4 仪表选型 .58 6.5 安全技术措施 .59 6.6 仪表的防护措施 .59 6.7 动力供应 .60 6.8 自控设备材料表 .60 7 公用工程 62 7.1 建(构)筑物设计 .62 7.2 电气设计 .64 7.3 通信 .70 7.4 给排水设计 .72 7.5 热工与暖通 .74 8 消 防 .79 8.1 防火设计依据 .79 8.2 工程概况 .79 8.3 危险性分析 .81 8.4 防火安全设计 .85 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 3 8.5 事故紧急预案 .90 9 环境保护 93 9.1 设计依据 .93 9.2 工程概况 .93 9.3 生产过程污染物分析 .94 9.4 设计中采取的防治措施及预期效果 .95 9.5 站区绿化 .96 9.6 环境评价 .96 10 劳动安全卫生 .98 10.1 设计依据 98 10.2 工程概况 98 10.3 建筑及场地布置 99 10.4 生产过程中职业危险、危害因素分析 .100 10.5 劳动安全卫生防范措施 .100 10.6 安全条件论证 .102 10.7 劳动安全卫生机构 .103 10.8 专用投资估算 .103 10.9 项目劳动安全卫生结论 .104 11 节 能 .105 11.1 工艺流程简述 .105 11.2 能源消耗 .105 11.3 能源供应状况 .105 11.4 主要耗能的部位及能源种类 .106 11.5 主要节能措施 .106 11.6 节能评价 .107 12 组织机构及定员 109 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 4 12.1 组织机构设置 .109 12.2 劳动组织及定员 .109 12.3 人员培训 .110 13 项目实施进度 111 13.1 项目实施原则 .111 13.2 实施计划 .111 14 投资概算 113 14.1 工程概况 .113 14.2 编制依据 .113 14.3 取费说明 .114 14.4 工程建设总投资及投资构成分析 .114 14.5 资金来源及资金使用计划 .115 15 财务分析 116 15.1 财务分析的范围、依据和方法 .116 15.2 评价参数和基础数据 .117 15.3 总成本费用估算 .118 15.4 收入、税金及利润估算 .119 15.5 财务分析 .120 15.6 不确定性分析与风险分析 .123 15.7 风险分析 .126 15.8 财务评价分析结论 .127 16 结论及建议 129 16.1 结论 .129 16.2 建议 .130 16.3 施工图设计前需解决的问题 .131 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 5 附表：附表： 利润与利润分配表132 总成本费用估算表133 财务计划现金流量表134 资产负债表(税后偿债分利后)135 项目资本金现金流量表136 项目投资现金流量表137 生产销售收入与相关税费表138 原辅料件年用量与相关税费表139 年经营成本概算表140 流动资金估算表141 建设投资估算表（形成资产法）142 项目总投资使用计划与资金筹措表143 固定资产折旧无形与其他资产摊销计算表144 内销应纳增值税与出口抵退税表145 营业税金及附加和增值税计算表146 附图：附图： 项目地理位置图147 总平面布置图148 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 0 1 1 总总 论论 1.11.1 项目概况项目概况 1.1.11.1.1 建设单位建设单位 XXXX 加气站 1.1.21.1.2 项目名称项目名称 XX 天然气汽车加气站、调压站项目 1.1.31.1.3 建设规模建设规模 本站为 LNG 、CNG 天然气汽车加气站、调压站，给车辆提供车用天 然气清洁燃料。 设计规模：LNG 、CNG 总加气规模 50000Nm3/d。站内主要工艺设备 包括：3 台全容积 60 m3的 LNG 低温卧式储罐、3 台潜液泵、3 台高压柱 塞泵、1 台 EAG 加热器、1 台增压器、6 台 LNG 加注机、6 台 CNG 加气机、 3 台高压气化器、1 个顺序控制盘和 3 个储气井。 1.1.41.1.4 建设单位概况建设单位概况 XXXX 加气站是从事天然气加气业务的综合加气站。主要职责是负责 XX 部分区域的天然气加注站点的运营，为 XX 推广汽车新能源提供清洁 能源支持服务。建站以来，以其优质的服务和信誉，赢得了广大用户的 的广泛赞誉，经济效益不断提高，根据当地天然气消费市场的情况，建 设单位将不断增加天然气加注站点，以满足用户需要。 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 1 1.1.51.1.5 项目目标项目目标 本项目通过在 XX 增加汽车使用清洁燃料天然气，为整个 XX 车辆大 规模清洁化开辟一条健康之路，并落实节能减排的国策，使市区环境效 益最佳化，经济效益最大化。 1.1.61.1.6 项目建设的必要性及意义项目建设的必要性及意义 1.1.6.1 项目建设的必要性 （1）长期以来，公路运输车辆以汽油、柴油为燃料，在世界性的石 油紧张、油价不断上涨的严峻现实下，发展天然气运输车辆，减少对石 油的依赖、实现能源的多元化，有利于我国的能源安全，有利于我国国 民经济的可持续发展。 （2）天然气是一种优质、高效、经济的清洁能源，运输车辆通过使 用天然气代替燃油，可有效降低排放污染、改善环境质量、调整交通运 输设备能源结构、降低能源成本、提高经济效益。我国政府早在“十五” 期间已经开始实施“清洁汽车行动” ，西安市也相继出台了一系列治理 机动车辆排放污染的地方法规，XX 也提出了相关要求。 （3）通过本项目的建设过程，可以为全区大规模建设天然气汽车加 气站，全面发展清洁能源汽车创出一条健康之路。 1.1.6.2 项目建设的意义 （1）建设天然气加气站，推广清洁燃料是治理机动车排放污染、改 善环境质量，打造绿色城市的需要 根据有关资料统计，城市大气环境污染 60%来自机动车辆的尾气排 放。公路路网的大气环境污染 100%来自机动车辆。由机动车尾气而导致 的大气污染已严重影响居民健康并制约经济持续快速的发展。 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 2 建设天然气汽车加气站是治理机动车辆排放污染，改善大气环境质 量的有效举措；是落实我国政府建立资源节约型，环境友好型城市的重 要举措。 出租车辆和家庭车辆通过使用天然气燃料，汽车尾气综合排放与燃 油车辆相比可下降 80%。这可使城市区域的大气环境得到明显的改善， 为建设山川秀美的新 XX 做出很大贡献。 （2）建设天然气加气站，发展天然气能源产业是调整能源结构、实 现能源战略安全的重要举措 长期以来，各类车辆均以汽油、柴油为燃料，在世界性的石油紧张、 价格一路飙升的严峻现实下，发展天然气汽车，减少对石油的依赖，实 现能源多元化，有利于我国的能源安全，有利于我国国民经济的可持续 发展。 （3）建设天然气加气站，发展天然气能源产业符合国家产业政策 发展天然气能源产业的经济效益显著。随着天然气汽车和天然气加 气站的运行，将带动与天然气汽车相关的机械制造、汽车、低温贮运， 电子电器、仪器仪表、新工艺、新材料、试验检测以及教育培训业等行 业的发展，使天然气汽车的推广应用成为龙头，创造上万个就业机会， 促进社会经济的发展。 汽车行业是用油的大户，也是城市大气污染的主要制造者，对全国 的节能减排具有着重要影响。天然气是“十二五”期间的汽车节能减排 的首选代用燃料，燃气汽车替代燃油汽车是纲要提出的优先发展主 题。节能减排是全面落实科学发展观的重要举措，对加快建设资源节约 型、环境友好型社会具有重大意义。 （4）建设天然气加气站，发展天然气能源产业是运输业经济效益最 大化的途径之一 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 3 天然气作为汽车燃料，其费用与燃油费用相比要节约 2030%，以 气代油的经济效益较为可观。同时天然气是一种高辛烷值燃料，辛烷值 是评定燃料性能的一项重要指标，汽车使用高辛烷值的燃料时，发动机 不易出现爆震燃烧现象，这对延长发动机的寿命，提高发动机压缩比是 十分有益的。 1.1.71.1.7 项目示范效应项目示范效应 天然气加气站的技术和建设在我国处于发展阶段。通过本项目建设 过程，积累工程建设的经验，为 XX 逐步建设天然气加气站，全面发展 清洁汽车创出一条健康之路，为全面治理机动车辆的排放污染，打造绿 色 XX 做出贡献。 1.21.2 编制要求编制要求和原则和原则 1.2.11.2.1 编制范围编制范围 本报告编制范围为本项目的站内工程设计，具体如下： 全站总图； 全套工艺装置的工艺、设备布置、配管； 与工艺装置配套的公用工程如给排水、消防、电气、通信、自 控、暖通等； 全站土建。 1.2.21.2.2 编制内容编制内容 根据建设单位要求和建设部市政公用工程(燃气)设计文件编制深 度规定 ，本项目可行性研究报告主要内容有： XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 4 （1）研究 XX 汽车车辆使用清洁燃料的技术路线以及建设 LNG 、CNG 加气站、调压站的可行性，对本项目作出建议。 （2）研究该 LNG 、CNG 站的工艺技术方案。 （3）对本项目作出投资估算、概算和效益评价。 （4）结合初步设计深度要求，给出工艺流程、总平面布置等图纸及 主要设备材料表。 1.2.31.2.3 编制原则编制原则 （1）符合 XX 规划部门的要求，做到合理规划，合理布局，统筹兼 顾。 （2）严格执行国家现行设计规范，贯彻国家消防、环境保护、劳动 安全及工业卫生的有关法规。 （3）积极采用国内外成熟的新工艺、新技术、新设备、新材料，借 鉴已建成 LNG 、CNG 汽车加气站的成功经验，保证工程工艺技术的先进 性、可靠性、安全性、经济性，使工程整体建设达到目前国内先进水平。 （4）设计中尽一切努力节能降耗，在工艺流程和设备方面，采用先 进的节能降耗工艺和设备，减少对水、电等动力的消耗，以达到国家有 关节能减排的要求。 （5）美化环境，创建良好的工作环境。 1.2.41.2.4 遵循的主要标准规范遵循的主要标准规范 （1） 汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-2002（2006 年版） （2） 加油加气站建设项目设计手册中国海油(2006 年版) XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 5 （3） 建筑设计防火规范 GB50016-2006 （4） 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058-92 （5） 建筑物防雷设计规范 GB50057-94(2000 年版) （6） 化工企业静电接地设计规范 HGJ28-2000 （7） 液化天然气（LNG)生产、储存和装运GB20368-2006 1.2.51.2.5 参考规范参考规范 车载燃料系统规范NFPA52 1.31.3 技术路线确定技术路线确定 1.3.11.3.1 车辆的适用性车辆的适用性 由于液化天然气单位体积能量较压缩天然气高，所以在车辆气瓶容 积有限的情况下，LNG 适合运距相对较长、耗能大的车辆，比如公交车 辆；CNG 适合运距短、耗能小的车辆，比如出租车。本项目主要服务对 象为出租车辆和公交车辆，根据车辆各自的特点，使用 LNG 给公交车辆 加气，使用 CNG 给出租车辆加气。 1.3.21.3.2 天然气作为车载燃料的经济性天然气作为车载燃料的经济性 城市交通车辆使用天然气作燃料，每年的燃料费可节约 2030， 以气代油的经济效益较为可观。 对于 LNG 或 L-CNG 加气站来说，利用 LNG 的物性特点，无需再加工， LNG 加注部分只是用潜液泵简单加压灌注，L-CNG 部分利用高压柱塞泵 加压，空温式高压气化器加热气化后给车辆加注，比一般的 CNG 加气站 运行成本低。 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 6 1.3.31.3.3 天然气的安全性天然气的安全性 天然气的燃点为 650，比汽柴油、 液化石油气（LPG）的燃点高， 点火性能也高于汽柴油和 LPG。天然气的爆炸极限为 4.614.57%，且 密度很低，只有空气的一半左右，稍有泄漏即挥发扩散；而 LPG 的爆炸 极限为 2.49.5%，燃点为 466，且气化后密度大于空气，泄漏后不 易挥发；汽油爆炸极限为 1.07.6%，燃点为 427；柴油爆炸极限为 0.54.1%，燃点为 260。由此可见， 在某种意义上天然气比 LPG、 汽油、柴油更安全。 1.3.41.3.4 天然气的环保性天然气的环保性 天然气本身属洁净能源，本工程的原料（LNG）为液化后的天然气， 天然气在液化过程中，由于工艺及设备管道的要求，一些有害物质如： 水、硫、汞、COS 等脱除的更为纯净，所以 LNG 比管输气态天然气更为 洁净。通过加气站供给受气车辆的天然气不用经过任何再加工，只是经 过简单物理变化，无任何“三废”物质。正常时介质在密闭的系统内运 行，不产生任何污染物。与燃油车相比，天然气汽车的尾气排放中二氧 化碳的量大大减少，有害物排放量降低约 80%，被称为真正的环保汽车。 综上所述，本天然气加气站技术路线是：在 XX 建设一座 LNG、L- CNG 合建站，主要为城市部分营运出租车、家庭汽车以及汽运集团公交 车辆提供清洁燃料，使 XX 部分城市交通车辆先期清洁化。 1.41.4 气源情况气源情况 本项目气源在陕西靖边，通过西渭管线传输，在 XX 分流，设有 XX XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 7 天然气公司，拥有天然气资源的有利条件，结合本项目所处的地理位置 和本项目气源需求的实际情况，确定本项目选择 XX 天然气公司作为项 目的 LNG 主气源。 接收站气源参数如下表： 液化天然气组分表(体积百分比) 表 1-2 序 号项目数值备注 一组 分含 量(体积) 1 甲烷 91.46 2 乙烷 4.74 3 丙烷 2.59 4 正丁烷 0.54 5 异丁烷 0.57 6 异戊烷 0.01 氮气 0.09 二特性数 值 1 低热值(MJ/Nm3 ) 39.67 2 高热值(MJ/Nm3 ) 43.82 3 气相密度(kg/Nm3) 0.802 4 液态密度(kg/m3) 456.5 5 运动粘度(m2/s) 21.8510-6 6 华白指数 53.28 爆炸上限(20) 14.57% 7 爆炸下限(20) 4.60% 以上天然气气质符合天然气GB17820 中二类气质标准，满足 城镇燃气设计规范对天然气质量的要求。并可判定其属城市燃气 分类GB/T13611 中 13T 基准气的可互换燃气。 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 8 以上天然气气质符合液化天然气的一般特性(GB/T19204)及 车用压缩天然气(GB18047)的规定。 1.51.5 主要技术经济指标主要技术经济指标 主要技术经济指标表主要技术经济指标表 表 1-2 序号指标单位数量备注 1 生产规模 3.0LNG 1.1 加气能力万 Nm3/d 2.0L-CNG 1.2 年工作天数天 360 2 原料 2.1 进气万 Nm3/a 1800 3 公用动力消耗量 3.1 新鲜水 t/a5871.6 3.2 年耗电量万 kWh/a 60.5 4 定员人 30 5 加气站总占地面积 m213334 加气站实际占地面积 m211282.7 6 建设项目总投资额万元 3680 6.1 建设投资万元 3380 6.2 流动资金万元 300 7 年销售收入万元 7488 8 年总成本费用万元 6487.92 9 年利润总额万元 802.43 10 财务评价指标 10.1 所得税前财务内部收益率 20.09 10.2 所得税后财务内部收益率 16.78 10.3 所得税前财务净现值万元 4565.77 10.4 所得税后财务净现值万元 3020.39 10.5 税前投资回收期年 6.29 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 9 10.6 税后投资回收期年 6.97 10.7 资本金财务内部收益率 11.85 10.8 资本金财务净现值万元 1656.24 11 盈亏平衡点 %30.63 1.61.6 主要用地指标主要用地指标 建设用地指标一览表 序号项目计算单位控制指标项目指标备 注 1 总占地面积亩 20 13334 平米 代征路面积平米 2051.3 未含在总占地 面积内 2 总建筑面积平方米 4509 3 建、构筑物占 地面积 平方米 4509 4 道路及场坪面 积 平方米 5773.7 5 绿化面积平方米 1000 6 容积率 0.52 计算容积率面 积 5829 平米 7 建筑密度 %40 8 绿化率 %8.9 9 投资强度万元/公顷 2996.5 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 10 2 2 市场分析市场分析 2.12.1 用户概况用户概况 本项目主要为 XX 营运出租车辆、家庭汽车以及公交车辆提供清洁 燃料。 为响应节能减排，优化能源结构，建设绿色城市的号召，鉴于陕西 独有的 LNG 能源优势，建设方拟先期在 XX 建设一座 LNG、L-CNG 合建站， 为出租车、家庭汽车和公交车辆提供清洁燃料，为整个 XX 机动车辆的 大规模清洁化起示范带头作用。 2.22.2 市场预测市场预测 随着经济和社会的发展，我国已成为能源消费大国，从 1993 年起 我国已成为石油净进口国，能源短缺也威胁到国家的战略安全。由市场 供需矛盾而引发油品短缺及价格波动，特别是近几年，随着市场需求量 大规模的增加，这种矛盾更加突出。 近年来，XX 机动车保有量增长迅速。机动车尾气含有上千种化学物 质，如一氧化碳、氮氧化合物和碳黑等，都会对空气造成严重污染。根 据 XX 城区空气质量自动监测系统数据显示，市区环境空气中的首要污 染物为氮氧化合物和碳黑，这表明机动车排放已成为 XX 空气质量恶化 的最大污染源。随着经济的发展和汽车保有量的高速增长，XX 面临汽车 能源需求和环境保护的双重压力。因此，将天然气加气站纳入 XX 推广 汽车新能源的计划，减轻对油品的依赖是调整 XX 能源结构的战略需要。 使用天然气作为车用燃料具有以下优势：符合国家节能减排政策， XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 11 属于国家扶持的朝阳产业；能充分利用陕西气源优势，为项目提供持 续、可靠、充足的清洁能源供应；天然气作为车用燃料还具有无比的 价格优势。 目前 XX 只有少量公交车和出租车使用天然气，尚未大面积推广使 用。 为发展绿色环保和清洁能源的 LNG 公交车，XX 汽运机构已投放近 百辆 LNG 公交车，并且今后将会陆续增加 LNG 公交车和客运车辆。根据 调查，至 2012 年底 XX 拥有 LNG 公交车、CNG 出租车 1100 辆；预计至 2015 年拥有 LNG 公交车、CNG 出租车 3000 辆。 结合 XX 天然气加气站的发展现状，加气站数量和加气能力明显不 足，可知 XX 天然气行业的发展方兴未艾，天然气车用燃气市场前景广 阔。本项目建成后将会促进天然气燃料车辆的大力发展，对市场发展十 分有利。本项目建成后不会对该行业产生很大的冲击，市场竞争也不会 很激烈。 2.32.3 承受能力分析承受能力分析 用户对车用天然气价格的承受能力取决于其替换燃料（主要为汽油 和柴油）的价格。根据热值等价的原则，可推算出车用天然气价格。汽 油热值为 45.2MJ/kg，密度为 0.743kg/L，即汽油热值为 33.58MJ/L；柴 油热值为 42.6MJ/kg，密度为 0.840kg/L，即柴油热值为 35.78MJ/L；天 然气热值以 31.4MJ/Nm3计。由此可以推算出，在热值相等的情况下，1L 汽油相当于 33.58/31.4=1.07Nm3天然气，1L 柴油相当于 35.78 / 31.4=1.1Nm3天然气。 由此可知，若柴油价格以 7.21 元/L 计，用户可承受 1Nm3天然气价 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 12 格最高为 7.21/1.1=6.55 元。按照发改电2010211 号规定的系数计算， 1Nm3天然气最高售价为 7.210.75=5.4 元。比用户可承受的最高价格 6.55 元还要低 1.15 元；若汽油价格以 6.93 元/L 计，用户可承受 1Nm3 天然气价格最高为 6.93/1.07=6.48 元。按照发改电2010211 号规定的 系数计算，1Nm3天然气最高售价为 6.930.75=5.19 元。比用户可承受 的最高价格 6.48 元还要低 1.74 元。 目前，本项目参考周边市场售价，LNG、L-CNG 售价均定为 4.16 元 /Nm3，符合用户可承受价格及发改委限价的规定。 综合上述内容，并参考新规出台后 XX 油气市场价格变动情况等各 种因素，确定柴油按照 7.21 元/L、汽油按照 6.93 元/L、 LNG、CNG 按 照 4.16 元/Nm3的价格计算，对出租车及公交车使用两种燃料进行比较 分析，详见下表： 燃油燃气消耗比较表 表 2-1 项目 燃料 燃料单价车辆数 每辆车百公 里燃料耗量 每辆车 日行程 车辆日 总耗量 费用合计 汽油6.93 元/L100 辆 9.35L3002805L 1.943 万元 出租 车 天然气 4.16 元 /Nm3 100 辆 10Nm3300 0.3 万 Nm31.248 万元 柴油7.21 元/L100 辆 27.3L2005460L 3.937 万元公交 车 天然气 4.16 元 /Nm3 100 辆 30Nm3200 0.6 万 Nm32.496 万元 由以上表格可以看出，按照各车辆日行程，以 100 辆车为准，每 天分别可以节省：出租车，0.695 万元；公交车，1.441 万元。可见， 在 XX 相对于汽油、柴油而言，城市交通车辆使用天然气更具有价格优 势，用户具有较强的承受能力。 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 13 2.42.4 市场风险市场风险 为发展绿色环保和清洁能源的 LNG 公交车，XX 已向市场投放近百辆 LNG 公交车，并且今后将会陆续增加 LNG 公交车和客运车辆。加上 XX 现 有的 LNG 车辆，天然气加气站市场潜力巨大，所以需加快天然气加气站 的配套建设，以保证下游市场资源稳定的供给 本项目最主要的风险来自于上游气源的保证，以及由于地处经济发 达地区所导致投资额大大增加，以上这些因素对天然气市场的影响很大， 对本项目的效益影响至关重要。充分考虑不利因素，采取切实可行的措 施规避风险是十分必要的。 规避风险的措施为：尽快与上游供气方签定供气协议，对项目投资 和运行成本进行控制和压缩，对工艺及线路方案进一步优化，做到投资 最省。 天然气市场是一个变化发展较快的市场，市场风险较大，发展潜力 也非常大。XX 随着经济总量的增加，工业化和城市化速度的加快，对气 价的承受能力逐渐增加，市场风险性相对会减小。 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 14 3 3 选址区域地理状况选址区域地理状况 3.13.1 地理位置地理位置 3.23.2 自然条件自然条件 3.2.1 地形地貌 项目区海拔高度 440460m，相对高差 20m。地势东高西低，南高 北低，地形高差较为平坦。总体呈东南向西北微倾，唯该区北段有一古 河道，形成东西向的带状凹地，横亘区内。规划区地貌属山麓洪积平原， 属于湿陷性黄土。由于长期的农业生产活动，自然地貌特征已无存。 当地抗震设防烈度为 8 度，设计基本地震加速度值为 0.20g。 3.2.2 气候条件 项目区的气候属于暖温带半湿润大陆性季风气候，光照充足，气候 温和，四季分明，干湿季显著。年日照 2094 小时，年平均温度 13.4， 一月平均温度-1.3，七月平均温度 27.2，10活动积温 4.429。 无霜期 215 天，干燥指数1.5 以上，年平均降水量 550 毫米，多集中在 7、8、9 三个月内，占年降水量的 50%。春旱和伏旱时有发生。全年主 导风向为西南风，冬季多西北风。 3.33.3 经济状况经济状况 2012 年全区生产总值完成 210 亿元，同比增长 13.5%；地方财政一 般预算收入突破 8 亿元，增长 27.9%；全社会固定资产投资 151 亿元， 增长 28%；社会消费品零售总额 56.5 亿元，增长 19%；城镇居民人均可 支配收入 24483 元，增长 15.1%；农民人均纯收入 10585 元，增长 16.2%， 突破万元大关；人口自然增长率 5.8；万元生产总值综合能耗降低 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 15 3.5%。 3.43.4 基础设施条件基础设施条件 3.4.1 交通条件 项目区交通便利，东临 310 国道，对外交通十分便捷。 3.4.23.4.2 水电资源水电资源 项目区由 xx 市政供电，电力供应充足。 建设单位自备水井，生产、生活用水便利。 3.3.5 5 结论结论 站址的选择规划由 XX 规划定位，周围环境良好，交通方便，所以 在此址建设可行。 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 16 4 4 站址及总图运输站址及总图运输 4.14.1 站址选择原则站址选择原则 （1）一般要求 站址的选择应符合城市总体规划、消防安全和环境保护的要求，并 应选择在交通便利、车流量较大的地方。 （2）安全要求 站址选择应符合汽车加油加气站设计与施工规范GB50156- 2002（2006 年版） 、 车载燃料系统规范NFPA 52 的防火安全要求。避 开重要建筑物和人流密集区。 4.24.2 站址确定站址确定 根据 XX 天然气汽车发展的趋势初步确定，在 XX 建设一座 LNG、L- CNG 合建站，通过实地踏勘，拟在 XX 斜口街道办事处建设一座 LNG、L- CNG 合建站，主要对汽运公交车辆、家庭用车以及城市营运出租车辆加 气。拟建站的占地面积约 20 亩，位于 108 国道北侧，距离西潼高速出 口 500m。 本加气站站址周边地势平坦、开阔、交通方便，方便出租车辆、公 交车辆及家庭汽车出入。站外无重要建筑物和人流密集区，周边环境良 好。加气站所需土地、水、电等可利用周边条件解决，初步选址符合 LNG、L-CNG 合建站的建设要求，符合 XX 总体规划。 4.34.3 总平面布置总平面布置 LNG、L-CNG 合建站及加压站按火灾危险性分类属于甲类场所，站区 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 17 平面布局严格按现行防火规范的有关规定布置。在满足规范要求的最小 防火间距以及进出车辆的回车场地的前提下，力求作到布局合理，布置 紧凑，节约用地。 XX 汽车天然气加气站内布置有工艺区、加气区和辅助区。工艺区 位于站区中心偏南侧，围堰内布置 LNG 卧式低温储罐、潜液泵、高压柱 塞泵、增压器以及 EAG 加热器，围堰外布置高压气化器、顺序控制盘和 储气井；加气区位于站区北侧，布置有 CNG 加气机和 LNG 加注机；辅助 区位于站区的东侧。详见总平面布置图 （附图） 。 主要建筑物一览表 序号项目建筑面积（平米）占地面积（平米）备注 1 加油站站房 5805801F 2 加油棚 13201320 1F 层高 9m 3 储气区 17501750 4 储气井 99 5 设备区 800800 6 卫生间 5050 7 道路、场坪 5773.7 8 绿地 1000 合计 450911282.7 建设用地指标一览表 序号项目计算单位控制指标项目指标备 注 1 总占地面积亩 20 13334 平米 代征路面积平米 2051.3 未含在总占地 面积内 2 总建筑面积平方米 4509 3 建、构筑物占 地面积 平方米 4509 4 道路及场坪面 积 平方米 5773.7 5 绿化面积平方米 1000 6 容积率 0.52 计算容积率面 积 5829 平米 7 建筑密度 %40 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 18 8 绿化率 %8.9 9 投资强度万元/公顷 2996.5 总图布置时，站区与站外建（构）筑物及其它设施的防火间距、站 内工艺设施与站内建（构）筑物及其它辅助设施的防火间距参照汽车 加油加气站设计与施工规范中 LPG 加气站的相关规定执行；站内 LNG 转运设施（LNG 加注机）与储罐之间的防火间距及工艺设施之间的防火 间距参照车载燃料系统规范NFPA52 的相关规定执行。 压缩天然气站周围没有重要公共建筑，根据现行城镇燃气设计规 范 、 汽车加油加气站设计与施工规范的间距规定，符合安全规定要 求。天然气工艺设施与站外建、构筑物的防火距离分别不应小于下表的 规定： 气瓶车固定车位与站外建、构筑物的防火间距（m） 气瓶车在固定车位最大储气总容积（m3） 项目 3000 10000 10000 30000 明火、散发火花地点，室外变、配电站 25.030.0 民用建筑 20.025.0 甲乙丙类液体储罐，易燃材料堆场，甲类物品库房 25.030.0 一、二级 15.020.0 三级 20.025.0 其他建筑 耐火等 级 四级 25.030.0 铁路（中心线） 40.0 高速，、级 20.0 公路（路肩） 、级 15.0 架空电力线路（中心线）1.5 倍杆高 、级 20.0 架空通信线路（中心线） 、级1.5 倍杆高 气瓶车固定车位与站内建、构筑物的防火间距（m） 气瓶车在固定车位最大储气总容积 （m3）项目 3000 10000 10000 30000 明火、散发火花地点 25.030.0 压缩机室、调压室、计量室 10.012.0 变、配电室、仪表室、燃气热水炉室、值班室、门卫 15.020.0 综合办公生活建筑 20.025.0 消防泵房、消防水池取水口 20.0 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 19 主要 10.0 站内道路（路边） 次要 5.0 围墙 6.010.0 压缩天然气工艺设施与站外建、构筑物的防火距离（m） 名 称 项目 储气瓶组、脱 硫脱水装置 放散管 管口 加气机 压缩机 重要公共建筑物 100100100 明火或散发火花地点 302520 一类保护物 302520 二类保护物 202014 民用建筑物保护类别 三类保护物 181512 甲、乙类物品生产厂房、库房和甲、乙类液体储罐 252518 其它类物品生产厂房、库房和丙类液体储罐以及容积不 大于 50m3的埋地甲、乙类液体储罐 181813 室外变配电站 252518 铁路 303022 快速路、主干路 12106 城市道路 次干路、支路 1085 国家一、二级1.5 倍杆高 1.5 倍 杆高 架空通讯线 一般1 倍杆高 1 倍杆 高 不应跨越 加油站 电压（380V）1.5 倍杆高 1.5 倍 杆高 架空电力线路 电压（380V）1.5 倍杆高 1.5 倍 杆高 不应跨越 加油站 4.44.4 道路及出入口道路及出入口 在从道路进站的大门口，设置减速板。为使加气车辆进出通畅，加 气区的进出口分开设置。加气区最小转弯半径分别满足出租车辆、家庭 用车、大型公交车的转弯要求。 4.54.5 围护设施围护设施 天然气加气站属于易燃易爆性生产场所，为了加气站的安全管理， 应作适当封闭。站内与站外利用新建围墙相隔，墙高不低于 2.2 米；为 防止储罐发生事故时，LNG 液体骤变成气体前四处流淌，范围扩大，根 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 20 据规范要求，罐区四周设围堰，围堰高 1 米，采用钢筋混凝土结构。 4.64.6 排水及竖向设计排水及竖向设计 结合站区场地的地形特点，自然坡度较为平缓，故本工程竖向设计 采用平坡式设计方案，设计坡向与原地自然坡向相同。 场地雨水按照设计坡向出站后排入站外市政雨水管网。围堰内设有 集液池，集液池内设有潜污泵，收集后的雨水经过潜污泵排出围堰后排 出站外。 4.4.7 7 绿化绿化 站内可种植草坪、设置花坛，但不得种植油性植物。本项目绿化主 要对站区南侧及工艺区西侧的围墙周边进行绿化，绿化面积为 1000m2, 占站区总面积的 8.9。 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 21 5 5 工艺工艺方案方案 5.15.1 加气站工艺方案加气站工艺方案 5.1.1 技术参数 （1）设计规模 根据统计，公交车车辆平均日行程按 200 公里计，百公里消耗天然 气约 30Nm3，则每辆公交车每天天然气耗量约为 60Nm3；营运出租车平均 日行程按 300 公里计，百公里消耗天然气约 10Nm3，则每辆出租车每天 天然气耗量约为 30Nm3。结合 XX 已有加气站状况和车辆加气的随机性， 确定本工程 LNG 加注站设计规模为：30000Nm3/d，CNG 加注站设计规模 为：20000Nm3/d，总设计规模为 50000 Nm3/d。 LNG 储量按下式计算： b r n Y G V 式中： V：总储存容积（m3） ； n：储存天数（d） ； Gr：平均日用气量（kg/d）； Y：最高工作温度下的液化天然气密度（kg/m3） ，取 356 kg/m3； b：最高工作温度下的储罐允许充装率，b90。 综合考虑各种因素，确定储存天数按 1.5 天考虑，天然气标况下的 密度取 0.717356 kg/m3。计算过程如下： V=（1.5500000.717）/（3560.9）=167.8m3 经计算，本站总储存容积为 167.8m3。因此，确定本站的储存规模 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 22 为 180m3，选择 3 台全容积为 60m3的 LNG 储罐。 （2）设计压力 根据 LNG 车辆发动机的工作压力确定 LNG 储罐的工作压力为 0.40.8MPa，LNG 储罐的设计压力为 1.2MPa。 （3）设计温度 系统采用液氮进行置换和预冷，液氮的温度为-196，系统的设计 温度确定为-196。 5.1.2 工艺流程 5.1.2.1 LNG 工艺说明 本站 LNG 工艺流程可分为输气流程、加气流程以及卸压流程等三部 分。 （1）输气流程 把天然气管道中的的 LNG 输至加气站的储罐内，使 LNG 从储罐上进 液管进入储罐。 （2）加气流程 储罐中的 LNG 通过泵加压经流量计计量后由加气枪给汽车加气。车 载储气瓶为上进液喷淋式，加进去的 LNG 直接吸收车载气瓶内气体的热 量，使瓶内压力降低，减少放空气体，并提高了加气速度。 （3）卸压流程 由于系统漏热以及外界带进的热量，致使 LNG 气化产生的气体，会 使系统压力升高。当系统压力大于设定值时，系统中的安全阀打开，释 放系统中的气体，降低压力，保证系统安全。 通过对目前国内外先进工艺的 LNG 加气站的调查了解，正常工作状 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 23 态下，系统的放空与操作过程和流程设计有很大关系。操作和设计过程 中尽量减少使用增压器。设计中由于系统漏热所带进系统的热量，先通 过给 LNG 储罐内的液体升温，充分利用自然产生的热量，减少人为产生 的热量，从而减少放空气体的量。操作过程中如果需要给储罐增压时， 应该在车辆加气前两个小时，根据储罐液体压力情况进行增压，不宜在 卸完车后立即增压。 5.1.2.2 L-CNG 工艺说明 L-CNG 汽车加气站工艺是将低温(-162-137) 、低压 (0.10.4MPa)的 LNG 转变成常温、高压(20MPa) 的天然气，然后将天 然气加注给 CNG 汽车。其主要设备包括：LNG 储罐、高压柱塞泵、高压 气化器、顺序控制盘、储气井、加气机等。 该工艺是利用高压柱塞泵将 LNG 增压到 20MPa，在液态下完成低压 变高压的过程，然后通过高压气化器，使其气化变成常温高压天然气 (CNG)，完成由液态到气态、低温到常温的过程，再通过加气机直接给 车辆加气。在不加气的情况下将产生的 CNG 储存在储气井中，使 CNG 有 一定的储量，这样可以减少高压柱塞泵的开停次数，增加设备的使用寿 命。该过程不使用天然气压缩机，仅使用小功率高压柱塞泵，无需冷却 水，大大降低了噪声污染，节约了大量的电能。 5.1.3 装置布置 装置布置的原则是按照工艺流程的顺序布置设备，尽量缩短管线， 方便操作维修，方便加气的车辆进出。 本站 LNG 工艺装置设有 3 台 LNG 卧式储罐、1 台增压器、1 台 EAG XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 24 加热器、3 台潜液泵、3 台高压柱塞泵、3 台高压气化器以及配套的管道 阀门等。LNG 设备布置在围堰内，高压柱塞泵布置在围堰内储罐西侧偏 北，围堰外西侧为 L-CNG 装置区，从北至南依次布置有高压汽化器、顺 序控制盘、高压储气井等设备。围堰外北侧布置有 6 台 CNG 加气机和 6 台 LNG 加注机，方便公交车辆加气。 5.1.45.1.4 设备选型设备选型 本站主要设备有 LNG 低温储罐、潜液泵、增压器、高压柱塞泵、高 压气化器、顺序控制盘、储气井、LNG 加注机、CNG 加气机等。 （1）LNG 储罐 LNG 储存常用的小型储罐按围护结构的隔热方式分类，大致有以下 2 种： 真空粉末隔热 隔热方式为夹层抽真空，填充粉末(珠光砂)。真空粉末绝热储罐由 于其生产技术与液氧、液氮等储罐基本一样，因而目前国内生产厂家的 制造技术也很成熟，由于其运行维护相对方便、灵活，目前 LNG 加注站、 气化站使用较多。 高真空多层缠绕绝热 采用高真空多层缠绕绝热，多用于 LNG 汽车加注站。应用高真空多 层绝热技术的关键在于绝热材料的选取与工装以及夹层高真空的获得和 保持。LNG 储罐的绝热材料一般有 20 层到 50 层不等，多层材料在内 容器外面的包装方式目前国际上有两种：以美国为代表的机器多层缠绕 和以俄罗斯为代表的多层绝热被。多层缠绕是利用专门的机器对内容器 进行旋转, 其缺点是不同类型的容器需要不同的缠绕设备, 尤其是大型 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 25 容器旋转缠绕费时费力。多层绝热被是将反射材料和隔热材料先加工成 一定尺寸和层数(一般为 10 的倍数) 的棉被状半成品, 然后根据内容器 的需要裁减成合适的尺寸固定包扎在容器外。 由于真空粉末隔热具有真空度要求不高、工艺简单、隔热效果好、 施工难度低的特点，故本站选用全容积为 60 m3卧式圆筒形真空粉末绝 热储罐 3 台。根据系统的工作压力，并考虑其经济性，确定储罐的设计 压力为 1.2/-0.1 MPa（内筒/外筒） 。储罐设计参数如下： 材质： 0Cr18Ni9/Q345R（内筒/外筒） 设计压力： 1.2/-0.1MPa（内筒/外筒） 最低工作温度： -162/环境温度（内筒/外筒） 设计温度： -196/50（内筒/外筒） 充装系数： 90% 蒸发率： 0.2/d （2）潜液泵 潜液泵的流量根据加注站的设计规模及加注机的流量选定，本项目 选择 3 台潜液泵，其设计流量为 8220L/min。 潜液泵包括泵体和泵池两部分，泵体为浸没式两级离心泵，整体浸 入泵池中，无密封件，所有运动部件由低温液体冷却和润滑。潜液泵由 一台变频器控制。根据 LNG 泵的性能曲线对潜液泵进行选型，所选潜液 泵的主要参数如下： 型 号： 浸没式二级离心泵 适用介质： LNG、LN2 流 量： 220L/min XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 26 扬 程： 220m 电机功率： 11kW 转 速： 15006000 rpm 电 源： 三相，380V，50Hz 进口静压头： 14m （3）增压器 增压器是完成系统卸车的设备，选用空温式换热器。增压借助于列 管外的空气给热，使管内 LNG 升高温度来实现，空温式换热器使用空气 作为热源，节约能源，运行费用低。 根据公式： VhhQ)-( 12 = 式中： Q 升压所需热量（kJ） ， ； h1 升压前 LNG 的比焓（kJ/kg） ； h2 升压后 LNG 的比焓（kJ/kg） ； 介质的密度； V 储存介质的体积； 通过上式计算，本设计选用处理量为 200Nm3/h 的增压器 1 台。其主 要工艺参数如下： 处理量： 200Nm3/h 进口介质： LNG 出口介质： NG/LNG 进口温度： -162 出口温度： -137（饱和压力为 0.4 MPa 时的液体温 XX 天然气汽车加气站、调压站项目可行性研究报告 27 度） 设计温度： -196 最高工作压