东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 (2).doc

i 目 录 前 言 iv 1 概述 .1 1.1 工程概况、编制依据及编工程概况、编制依据及编制制原则原则 .1 1.2 项目建设的可行性及必要性项目建设的可行性及必要性 .4 1.3 编制范围编制范围 .4 1.4 城市概况城市概况 .5 1.5 燃气供应现状燃气供应现状 .5 1.6 能源消耗状况、大气污染状况能源消耗状况、大气污染状况 .5 2 燃气气源 .6 2.1 气源分析气源分析6 2.2 气源的确定气源的确定6 3 供气规模及气化范围 .7 3.1 燃气市场需求调查与分析燃气市场需求调查与分析7 3.2 供气原则及气化范围供气原则及气化范围8 3.3 各类用户耗热定额的确定各类用户耗热定额的确定8 3.4 不均匀系数的确定不均匀系数的确定9 3.5 各类用户耗气量的计算各类用户耗气量的计算11 3.6 供需平衡供需平衡14 4 输气站场 .16 4.1 总图运输总图运输16 4.2 气源工艺气源工艺16 4.3 公用设施公用设施18 5 燃气输配工程 .20 5.1 东营市河口区天然气输配系统东营市河口区天然气输配系统20 5.2 管网布置及水力工况分析管网布置及水力工况分析 .22 6 数据采集和监控系统 .27 6.1 概述概述 .27 6.2 scada 系统的组成和功能系统的组成和功能.27 ii 7 环境保护篇 .30 7.1 编制依据编制依据30 7.2 自然环境和工程状况自然环境和工程状况30 7.3 主要污染物和污染源及控制措施主要污染物和污染源及控制措施31 7.4 管道建设对环境的影响管道建设对环境的影响32 7.5 风险事故影响风险事故影响32 8 节能篇 .33 8.1 概述概述33 8.2 城市节能分析城市节能分析33 8.3 场站及输配管网节能措施场站及输配管网节能措施33 9 消防专篇 .35 9.1 编制依据编制依据35 9.2 爆炸和火灾危险特性分析爆炸和火灾危险特性分析35 9.3 安全与消防措施安全与消防措施35 10 劳动安全与工业卫生篇.37 10.1 编制依据编制依据37 10.2 安全防范措施安全防范措施37 10.3 劳动卫生措施劳动卫生措施38 11 项目实施.39 11.1 组织机构与劳动定员组织机构与劳动定员39 11.2 后方设施后方设施40 12 投资估算及资金筹措.41 12.1 工程概况工程概况41 12.2 编制依据及总估算书编制依据及总估算书41 13 财务评价与经济分析.44 13.1 基础资料基础资料44 13.2 财务评价财务评价.44 13.3 盈利能力分析盈利能力分析.45 13.4 不确定分析不确定分析.45 iii 13.5 结论结论46 14 结论、建议及存在问题.56 14.1 结论结论.56 14.2 建议及几点说明建议及几点说明56 附图 1：东营市河口区天然气管网布置图 附图 2：河口区 1#增压储气调峰站总平面布置图 附图 3：河口区 2#增压储气调峰站总平面布置图 附图 4：河口区增压储气调峰站工艺流程图 iv 前前 言言 东营市河口区位于山东省东北部，是黄河三角洲的前沿城市，是中国第二大油田- 胜利油田的主战场。境内有河口、孤岛、孤东、桩西四个采油厂、海洋石油开发公司、 渤海钻井总公司及济南军区生产基地等单位。政区面积 2365 平方公里，常驻人口 23 万，年流动人口 15 万。河口区内临黄河，东、北两面环海，海岸线长 254.37 公里，是 环渤海经济区与黄河经济带的交汇点，具有显著的区位优势。 河口区具有巨大的资源优势和经济发展潜力，是油气、土地、草场、滩涂、海洋、 盐卤等自然资源异常富集的“金三角” 。境内油气年产量占整个胜利油田的 50%，-10 米浅海水域 350 万亩。天然草场 67 万亩，是全国重要的畜牧业基地。芦苇面积 36 万 亩，是山东省最大的苇草基地。出产的优质黄河大米、大豆、冬枣等被誉为“来自最 佳生态环境的绿色食品” 。辖区内黄河三角洲国家级自然保护区，以其独有的广袤、古 朴、新奇和野趣吸引着中外旅游观光者，是新世纪生态旅游的好去处。 改革开放以来，河口区经济突飞猛进，人民生活水平有了较大提高；特别是跨入 新世纪随着经济的腾飞，河口区城市建设进入了一个崭新的阶段，城市职能逐渐向多 功能、多元化方向发展，提高人民生活水平、改善居住环境已成为城市建设一个主要 目标；与此同时随着经济的高速发展，能源短缺等矛盾日益突出，河口区各级政府有 关部门对此也特别重视，根据国内外各县市的发展经验，解决该问题的根本措施就是 引进高效、绿色能源天然气，发展城市天然气事业。 发展河口区城市天然气事业，有利于解决经济发展与能源短缺的矛盾，有利于优 化能源结构，有利于提高人民生活水平和生活质量，改善投资环境，具有良好的社会 效益、环境效益和经济效益，是一件利国利民大事，因此进行本项目的可行性研究是 十分必要的。 近年来随着西气东输的发展，天然气气源日益充足，借此机遇，东营市天汇燃气 有限责任公司提出了东营市河口区城市天然气利用工程项目，山东一通工程技术服务 有限公司于 2008 年 4 月受东营市天汇燃气有限责任公司委托进行东营市河口区城市 天然气利用工程可行性研究报告的编制工作，并得到了东营市天汇燃气有限责任公 司的大力支持，在此谨向为我们工作给予大力支持的河口区的有关领导和技术人员表 示谢意。 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 1 1 概述概述 1.1 工程概况、编制依据及编制原则工程概况、编制依据及编制原则 1.1.1 工程概况工程概况 1.1.1.1 工程名称工程名称 本项目工程名称为东营市河口区城市天然气利用工程。 1.1.1.2 工程建设规模工程建设规模 到 2010 年实现供气规模 5.98 万 m3/日。 1.1.1.3 工程内容工程内容 1、天然气压气站一座。 2、输气管线 219、159 和 114 分别为 2.6 km，9.5km，3km。 3、天然气增压储气调峰站两座。 4、scada 系统一套。 1.1.1.4 工程投资及经济指标工程投资及经济指标 主要工程投资及技术经济指标见表 1-1。 表 1-1 主要工程投资及技术经济指标 序号指标名称单 位 数量（2010 年） 备 注 一供气规模 1年供气量万 nm3/年1915 2年平均日供气量万 nm3/日5.25 3计算月平均日供气量万 nm3/日5.98 4高峰小时供气量万 nm3/时0.39 5气化人口 万人3.9 6气化居民户数 万户1.12 7居民管道气 平均气化率 %65 二主要工程量 1天然气压气站座1 2天然气增压储气调峰站座2 3中压干管km15.1 4调压箱台80 5调压柜台2 6专用调压站座4 7干管阀门个32 8劳动定员人140” 三经济指标 1估算总投资额万元2899 2年输配平均运转总成本万元2762 3单位输配总成本元1.45 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 2 序号指标名称单 位 数量（2010 年） 备 注 4年输配平均运转经营成本万元2528 5单位输配平均经营成本元1.32 6实际售气建议平均价格 民用气元1.50 工业用气元1.70 1.1.2 编制依据编制依据 1.1.2.1 编制依据编制依据 1、东营市天汇燃气有限责任公司关于东营市河口区城市天然气利用工程可行性 研究报告的编制委托书； 2、 东营市河口区城市总体规划 （2001-2010） ； 3、东营市河口区现状及规划图； 4、现场调研资料； 5、 山东省燃气专项规划编制技术规定 （2005 年 11 月） ； 6、其他相关依据。 1.1.2.2 参考文献参考文献 1、 中华人民共和国城市规划法 2、 城镇燃气设计规范 gb50028-2006 3、 输气管道工程设计规范 gb50251-2003 4、 埋地钢制管道聚乙烯防腐层技术标准 sy/t0413-2002 5、 建筑设计防火规范 gb50016-2006 6、 石油化工企业设计防火规范 gb50160-92（1999 版） 7、 工业金属管道设计规范 gb50316-2000 8、 工业金属管道工程施工及验收规范 gb50235-97 9、 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范gb500236-98 10、 室外给水设计规范 gb50013-2006 11、 室外排水设计规范 gb50014-2006 12、 建筑给排水设计规范 gb50015-2003 13、 建筑灭火器配置规范 gb50140-2005 14、 电力电缆设计规范 gb50217-94 15、 供电系统设计规范 gb50052-95 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 3 16、 钢制管道及储罐腐蚀工程设计规范 sy0007-1999 17、 自动火灾报警系统设计规范 gb50116-98 18、 汽车加油加气站设计与施工规范gb50156-2002，2006 年版 19、 低压流体输送用焊接钢管 gb/t3091-2001 20、 输送流体用无缝钢管 gb/t8163-1999 21、 工业企业设计卫生标准 gbz1-2002 22、 工业企业总平面设计规范 gb50187-93 23、 构筑物抗震设计规范 gb50191-93 24、 砌体结构设计规范 gb/t50003-2001（2002 年局部修订条文） 25、 建筑抗震设防分类标准 gb50223-95 26、 建筑抗震设计规范 gb50011-2001 27、 工业企业噪声控制设计规范 gbj87-85 28、 城市区域环境噪声标准 gb3096-93 29、 电力装置的继电保护和自动装置设计规范gb50062-92 30、 低压配电设计规范 gb50054-95 31、 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范gb50058-92 32、 建筑物防雷设计规范 gb50057-94（2000 年版） 33、 石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范sh3063-1999 34、 污水综合排放标准 gb8978-1996 35、建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定 劳动部 3 号令 36、建设项目环境保护管理条例 国务院 253 号令（1998 年） 1.1.3 编制原则编制原则 1、在城市总体规划的指导下，从实际出发，本着统一考虑，分步实施、量力而行， 逐步完善的原则，并为今后的发展留有余地。 2、贯彻城市燃气为人民生活和各行业服务的原则，民用、工业用气并重，确定合 理燃气售价和供气比例。 3、贯彻节能的方针，从本地资源条件出发，选择合理的工艺路线，力求取得好的 社会效益，环境效益和较好的经济效益，做到以最少的投资获得最大的回报。 4、坚持科学的态度，积极采用新工艺、新技术、新材料、新设备。 5、站址的选择要符合总体规划的要求，在满足安全防火的前提下，尽量节约用地。 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 4 6、燃气管道设计做到安全、适用、长期均衡、平稳供气。 7、燃气管道的建设尽量做到与市政规划建设同步施工。 8、充分利用现有的天然气资源，分期分批合理实施。 1.2 项目建设的可行性及必要性项目建设的可行性及必要性 1.2.1 项目建设的可行性项目建设的可行性 东营市河口区燃气管网建设相对缓慢，目前还没有健全的燃气管网基础设施，根 据规划，远期居民用气定额为 1952 兆焦/人年，约 0.15 nm3/人日，居民天然气气化 率远期至 2020 年达到 65%。城市总用气量为 5.98 万米 3/日。这为建设东营市河口区城 市天然气利用工程创造了机遇。 天然气是优质、高效的清洁能源，是国家大力提倡发展的绿色能源，来自河口采 油厂中心压气站的天然气为河口区的发展提供了可靠的气源保证，对改变河口区及至 全东营市的能源结构，降低生产成本，改善生活环境，提高人民生活水平，促进地区 经济持续发展具有重要意义。因此，发展天然气事业是大势所趋，河口区城市天然气 利用工程是切实可行的。 1.2.2 项目建设的必要性项目建设的必要性 近年来，随着东营市河口区经济的发展，能源短缺、环境污染和生态环境破坏也 日益严重，已引起了河口区各级政府的高度重视，提高人民生活水平、改善居住环境 和投资环境已成为各级政府共同关注的焦点。根据国内外各大城市的发展经验，解决 该问题的根本措施就是引进高效、绿色能源天然气，发展城市天然气事业。 本工程项目的建设将为河口区优化城镇居民燃料结构，改善居民生活质量提供物 质条件；同时将为高能耗企业调整燃料结构，提高产品的质量，降低产品成本创造有 利条件；更重要的是将极大减轻环境污染，改善大气质量，为河口区招商引资创造更 好的环境。因此积极发展东营市河口区城市天然气事业是非常必要的。 1.3 编制范围编制范围 根据东营市天汇燃气有限责任公司的可研报告编制委托书的要求，结合东营市河 口区城市总体规划地域范围，本可研报告的编制范围包括：东营市河口区的城市天然 气压气站、天然气增压储气调峰站及城市燃气输配系统。 根据东营市河口区城市总体规划 （2001 年-2010 年） ，到 2010 年城区气化人口 为 3.3 万人，到 2020 年气化人口将达到为 3.9 万人。本可研考虑发展留有余地，总人 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 5 口数确定为 4 万人。 1.4 城市概况城市概况 东营市河口区位于山东省东北部，是黄河三角洲的前沿城市，是中国第二大油田- 胜利油田的主战场。境内有河口、孤岛、孤东、桩西四个采油厂、海洋石油开发公司、 渤海钻井总公司及济南军区生产基地等单位。政区面积 2365 平方公里，常驻人口 23 万，年流动人口 15 万。河口区内临黄河，东、北两面环海，海岸线长 254.37 公里，是 环渤海经济区与黄河经济带的交汇点，具有显著的区位优势。 河口区具有巨大的资源优势和经济发展潜力，是油气、土地、草场、滩涂、海洋、 盐卤等自然资源异常富集的“金三角” 。境内油气年产量占整个胜利油田的 50%，-10 米浅海水域 350 万亩。天然草场 67 万亩，是全国重要的畜牧业基地。芦苇面积 36 万 亩，是山东省最大的苇草基地。出产的优质黄河大米、大豆、冬枣等被誉为“来自最 佳生态环境的绿色食品” 。辖区内黄河三角洲国家级自然保护区，以其独有的广袤、古 朴、新奇和野趣吸引着中外旅游观光者，是新世纪生态旅游的好去处。 1.5 燃气供应现状燃气供应现状 目前，东营市河口区燃气供应主要液化石油气和天然气为主，液化石油气由胜利 油田直接供应，价格贵于天然气，且易出现跑、冒、滴、漏等问题，存在事故隐患， 需加大管理力度；天然气供应比较混乱，并且收费困难。 1.6 能源消耗状况、大气污染状况能源消耗状况、大气污染状况 目前东营市河口区主要能源供应为石油、天然气和液化气，其中以石油、液化气 的消耗量最大，能源结构相对比较单一，能源利用率比较低，尤其是随着近年来经济 的飞速发展，能源日趋紧张，供不应求。这无疑制约生产力的发展，造成一定的经济 损失。 目前，河口区乃至东营市机关、学校、医院、公共设施、商业服务设施等炊事、 生活热水大都是用液化气做燃料，一次能源消耗量大，利用率低。不仅给城区大气环 境找成严重污染，而且由于燃料及燃料垃圾的运输量大，给城市交通增加了一定的负 担。随着经济发展和产业结构的调整，城市第三产业的比重增加，服务业将迅速发展 刺激商业用天然气量的日益增长。 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 6 2 燃气气源燃气气源 2.1 气源气源分析分析 目前我国城市燃气气源主要有取自地层蕴藏的天然气；以煤和石油为原料，经热 加工生成的煤制气（见干馏煤气、气化煤气）和油制气；从油田采集或在石油炼制过 程中产生的液化石油气等。 而河口区目前主要以液化石油气为气源。 2.1.1 液化石油气液化石油气 因为我国陆上油田和海上天然气只生产少量 lpg，所以我国 lpg 的生产几乎全部 依靠炼油厂，因此液化石油气供应规模小，经营分散，管理难度大，存在重大的安全 隐患，且供气规模小，因此液化石油气只能是河口区的辅助气源。 2.1.2 天然气天然气 目前我国发展燃气事业的政策是“大力发展天然气，积极发展液化石油气” 。天然 气作为清洁高效能源，为人类提供了巨大社会和环境效益已是不争的事实，不管是直 接燃烧，还是用于发电或开车，都受到人们的普遍欢迎。该气源与液化石油气相比较 具有通用性好、投资少、运行成本低、建设周期短、供气稳定、安全可靠及无污染， 环境效益等特点。 2.2 气源气源的确定的确定 来自河口采油厂中心压气站的天然气为河口区的发展提供了可靠的气源保证。天 然气输气干线起点是河口采油厂中心压气站，来气压力为 0.32kgf/cm2。输气干线管 径为 219、159 和 114。管材为无缝钢管执行标准流体输送用无缝钢管 （gb/t81631999） ，供气量稳定，气源充足。 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 7 3 供气规模供气规模及气化范围及气化范围 3.1 燃气市场需求调查与分析燃气市场需求调查与分析 本项目以天然气为主导气源，文本中的供气对象是河口区将要使用天然气的用户， 主要分居民和工业用户两种类型。现对两类用户逐一进行分析。 3.1.1 居民用户居民用户 由天然气管道供气的居民用户，主要是指居住在城镇建成区内，具备管道供气条 件的城镇居民。在所有用户中，使用管道燃气的居民是用气市场最基本、最稳定的用 户。按照东营市河口区供气的天然气管道路线，沿线居民基本具备管道气用气条件， 因此在天然气管道覆盖区的居民用户，应大力推广使用天然气，逐步提高管道天然气 的气化率。管道天然气供应与瓶装液化气供应比较如表 3-1 所示。 表 3-1 管道天然气供应与瓶装液化气供应比较表 管道天然气供应瓶装液化气供应 1.经营方式统一经营多家经营 2.气源及价格长期稳定市场浮动 3.计量气量计费公正有残液、缺斤短两 4.操作、使用安全方便安全性差 3.1.2 工业用户工业用户 天然气在工业上主要是用做燃料和生产原料（如合成氨、合成甲醇等） 。在河口区， 工业用气主要用于燃料和生产燃料。 对于目前使用液化石油气和柴油作为生产燃料的工业企业来讲，改用天然气后， 其优势如下： 1、工业用户一般能耗较大，使用天然气可节省燃料储存用地，管理简单，燃烧设 备结构简单，投资和操作费用较低。 2、天然气燃烧后产生的 co2和 nox较少，无 so2和颗粒物，无灰渣，对环境污 染小。 3、工业窑炉燃烧天然气便于温度控制，炉膛温度均匀，过程升温平稳，产品变形 小，不会产生积炭、颗粒、气泡、麻眼等缺陷，有利于生产优质建筑陶瓷，减少次品， 并可提高装置生产率。 4、天然气工业炉内气氛调节灵活，可方便迅速地调节炉内氧化、中性或还原的气 氛，容易实现自动点火和火焰监视。 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 8 5、工业锅炉是工业用户中最大的耗能设备，我国燃煤锅炉效率约 60%80%，而 燃烧天然气锅炉效率可达 80%90%。 对使用天然气后能获得较好的经济效益、环境效益和社会效益的工业企业，都应 积极发展使用天然气。 3.2 供气原则及供气原则及气化范围气化范围 3.2.1 供气原则供气原则 本项目的实施是改善城市燃料结构、减少大气污染、保护生态环境、促进经济发 展的重要举措。根据国家能源政策、燃料结构现状和城市总体规划，确定供气原则如 下。 1、居民用户，首先气化已建成的居民区，并随城市建设、开发区的发展扩大供气 范围，凡是在气化范围内具备条件的居民，均分期分批气化，逐步提高管道燃气普及 率。 2、商业用户，随着国民经济发展和人民生活水平提高，第三产业比例加大，商服 业大力发展，为满足其发展的需要，逐步扩大商服业的供气比例。 3、天然气锅炉替代各类小型燃煤锅炉，可实现获得巨大减排效益的特殊工业应用。 4、优先发展一些工业窑炉和干燥、精馏等工艺过程的工业用户。 3.2.2 气化范围、气化率气化范围、气化率 根据东营市河口区城市总体规划 （2001 年2010 年） ，并结合实际情况，确定 本工程主要向东营市河口区城区供气，2010 年城区气化人口为 3.3 万人，到 2020 年气 化人口将达到为 3.9 万人。 3.3 各类用户耗热定额的确定各类用户耗热定额的确定 3.3.1 居民耗热定额居民耗热定额 居民用户耗热定额是确定居民用气量的一个重要基础数据，其数据的准确性、可 靠性决定了城市居民用气量计算的准确性、可靠性。 影响居民生活用气指标的因素很多，除了与居民生活水平、生活习惯有关外，主 要还有住宅内用气设备的设置情况、公共服务设施（食堂、熟食店、饮食店、浴室、 洗衣房等）的发展程度以及市场主、副食的成品和半成品供应情况、热水供应情况、 气价等。因此各个城市或地区的居民用气量指标不尽相同，现将影响这一指标的几个 主要因素分析如下。 （1）用户燃气设备的类型 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 9 通常燃具额定负荷越大居民用气量越大，但当用户使用的燃具额定负荷达到一定 程度时，居民年用气量将不再随这一因素增长。 居民有无集中热水供应也直接影响到居民年用气量的大小，目前用户一般没有集 中热水供应，所以居民用户用气包括炊事和热水（洗涤和淋浴） 。随着天然气的引进， 并实现现代化管理，与 lpg 和电能源相比，天然气的成本将会降低，天然气市场将会 扩大，居民的生活能耗除炊事用气外，燃气热水器将会普及，居民耗气量将会增加。 （2）能源多样化 其他能源的使用对用气量有一定影响，如电饭煲、微波炉、电热水器等设备使用 比例增加时，燃气用量将有所减少。 （3）户内人口数 随着使用同一燃器具的人口数增加，人均年用气量将会降低。由于社会综合因素 的作用，我国的居民家庭向小型化发展，随之人均年用气量略有增加。 （4）社会配套设施的完善程度 社会的公共福利设施完备时，居民通常会选择省时、省力、较经济的用餐方式和 消费形式，随着市场经济的发展，服务性设施日益完善，家庭用热日趋社会化，户内 节能效益不断提高，这将使居民年用气量呈平稳发展的趋势。 （5）其他因素 随着国民经济的发展，社会生活总体水平、国民人均年收入的提高是激励消费的 因素之一。生活水平及质量的提高，人均生活能耗亦将随之增加，燃气价格、生活习 惯、作息及节假日制度、气候条件等都会对居民年用气量产生影响。 考虑河口区居民生活习惯、人民生活水平的提高，用气内容的深化，以及城市居 民的承受能力等因素，同时根据国家相关规范并参考其它相关城市指标及适当考虑发 展确定本工程的居民耗热量定额为 1952mj/人年（合 46.5 万千卡/人年） 。 3.3.2 工业用户工业用户 工业用户燃气应用主要有生产工艺加热（加热炉、窑炉等）用气和锅炉用气两大 部分。 工业用户生产耗热，根据现场调查结果，按所调查的工业企业工艺设备实际燃料 消耗量进行折算；工业锅炉耗热指标根据锅炉的额定蒸发量（吨/时） 、锅炉燃烧效率进 行折算，人工燃气热值为 17mj/m3，天然气热值为 35.11mj/m3。 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 10 3.4 不均匀系数的确定不均匀系数的确定 3.4.1 概述概述 城市燃气各类用户的用气不是均匀的，而是随月、日、时而变化的，这是城市用 气的一个显著特征。用气不均匀系数是确定燃气输配管网、储气容积及设备能力的重 要参数。合理确定不均匀系数对城市燃气输配系统的设计和运行具有十分重要的意义。 各类用户用气不均匀性取决于很多因素，如气候条件、居民生活水平及生活习惯， 机关的作息制度和工业企业的工作班次，建筑物和车间内装置用气设备的情况等，这 些因素对不均匀性的影响，只有通过大量的积累资料，并加以科学的整理，才能取得 需用工况的可靠数据。 各类用户的用气不均匀性可用月不均匀系数、日不均匀系数、时不均匀系数三个 系数来反映，其最大值为高峰系数。 一年中各月的用气不均匀情况用月不均匀系数 k1表示，其计算公式用公式 3-1 表 示。 （3-1） 全年平均日用气量 该月平均日用气量 1 k 一个月中日用气量的变化情况用日不均匀系数 k2表示，其计算公式用公式 3-2 表 示。 （3-2） 该月平均日用气量 该月某日用气量 2 k 一日中小时用气量的变化情况用小时不均匀系数 k3表示，用公式 3-3 表示。 （3-3） 该日平均小时用气量 该日某小时用气量 3 k 3.4.2 居民用户不均匀系数居民用户不均匀系数 用气不均匀是城市燃气供应的重要特点，居民用户用气不均匀性尤为突出。 城市燃气耗量随月、日、时都是变化的，它与城市性质、气候、供气规模、用户 结构、流动人口状况、居民生活水平和习惯以及节假日等均有密切关系，由于影响因 素较多，所以不均匀系数可根据城市历年管道燃气供气状况统计数据，再分析发展变 化情况而定。 根据东营市河口区城市燃气实际运行情况调查，并参考其他同规模城市实际运行 经验，最终确定河口区居民用户用气高峰系数取值如下： 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 11 =1.20 max 1 k =1.15 max 2 k =3.00 max 3 k 3.4.3 工业用户不均匀系数工业用户不均匀系数 工业用气量是根据企业生产规模、耗气设备额定能力及燃烧效率、生产班制决定 的，根据我们在现场调查的情况，分析河口区工业企业生产特点确定工业用户不均匀 系数如下。 （1）月不均匀系数 工业企业用气的月不均匀性主要取决于生产工艺的性质及温度的变化，一般连续 生产的工业窑炉由其它燃料转换为天然气后，能提高产品质量和燃烧效率，而且其用 气比较均匀。取月高峰系数=1.1。 max 1 k （2）日不均匀系数 工业企业用气的日变化量很小，正常生产情况每个工业用户的日用气量基本保持 不变，所以本可研确定工业用户日高峰系数的取值为1，即=1.0。 max 2 k （3）时不均匀系数 工业用户用气量的变化体现在生产班制的不同，根据城镇燃气设计规范推荐 方法，工业企业生产用气的不均匀性可按各类用户使用燃气量的变化迭加后确定。按 不同的生产班制均衡用气考虑工业用气时不均匀情况，小时高峰系数如下： 一班制：=3.0； max 3 k 二班制：=1.5； max 3 k 三班制：=1.0； max 3 k 根据以上分析，确定河口区工业用户用气高峰系数，详见表 3-2。 表 3-2 工业用户用气高峰系数 月高峰系数=1.1 max 1 k 日高峰系数=1.0 max 2 k 小时高峰系数=1.0,1.5,3.0（一，二，三班制） max 3 k 3.5 各类用户耗气量的计算各类用户耗气量的计算 3.5.1 供气参数供气参数 根据已经使用了该气源的城市数据显示，河口区拟使用的天然气组成及物理性质， 见表 3-3。 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 12 表 3-3 天然气组成及物理性质 名 称ch4c2h6c3h8c4h10c5h12co2n2合计 v%86.455.421.830.430.074.071.73100 低热值35.11 兆焦/米 3（8400 千卡/米3） 热 值 高热值38.61 兆焦/米 3（9240 千卡/米3） 密 度0.6519 千克/米 3 华白数48.88 兆焦/米 3 燃烧势45.18 运动粘度12.110-6米 2/秒 烃露点-15 水露点-20 上限16% 爆炸极限 v% 下限4.8% 天然气类别12t 状 态0 1.01325105帕 3.5.2 各类用户耗气量计算各类用户耗气量计算 3.5.2.1 居民用户居民用户 1气化率及气化人口 目前，东营市河口区市政局供河口区西部居民用气，胜利油田和河口开发区供应 东部居民和工业用气。根据河口区城市建设情况和城市规划，预测管道天然气气化率 至 2010 年为 60%，2020 年为 65%。管道天然气气化率及气化人口见表 3-4。 表 3-4 各年限管道天然气气化率及气化人口 序号年限气化率（%）气化人口（万人） 12010 年603.3 22020 年653.9 22010 年居民用户耗气量的计算 （1）居民用户年耗气量 3 3.3 30%258035.1172.7/q 年万米年 预测 2010 年居民用户耗气量为 75 万米 3。 （2）居民用户年平均日耗气量 3 753650.21/q 日万米日 （3）居民用户计算月平均日耗气量 3 0.21 1.150.24/q 计万米日 （4）居民用户高峰小时计算流量 3 0.24 1.2224 3.50.043/q 时万米时 32020 年居民用户耗气量的计算 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 13 （1）居民用户年耗气量 3 3.9 80%271635.11241/q 年万米年 预测 2020 居民用户耗气量为 250 万米 3。 （2）居民用户年平均日耗气量 3 2503650.69/q 日万米日 （3）居民用户计算月平均日耗气量 3 0.69 1.150.80/q 计万米日 （4）居民用户高峰小时计算流量 3 0.80 1.2224 3.50.14/q 时万米时 4居民用户耗气量见表 3-5。 表 3-5 居民用户耗气量 2010 年2020 年 年耗气量（万米 3/年） 75250 年平均日耗气量（万米 3/日） 0.210.69 计算月平均日耗气量（万米 3/日） 0.240.80 高峰小时计算流量（万米 3/时） 0.0430.14 3.5.2.3 工业用户工业用户 根据河口区城区工业用户能耗情况调查表，考虑到气源的可能性及天然气的价格 等因素，工业用户耗气量详见表 3-6。 表 3-6 工业用户耗气量表 3.5.2.6 各类用户耗气量汇总各类用户耗气量汇总 1各类用户年耗气量汇总表 3-7。 表 3-7 各类用户年耗气量 2010 年2020 年 用户 年耗气量 （万米 3/年） 比例 % 年耗气量 （万米 3/年） 比例 % 居民用户7510.425013.1 工业用户61084.7156581.7 未可预见354.91005.2 2010 年2020 年 年耗气量（万米 3/年） 6101565 年平均日耗气量（万米 3/日） 1.674.29 计算月平均日耗气量（万米 3/日） 1.874.80 高峰小时计算流量（万米 3/时） 0.0780.20 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 14 总计7201001915100 2各类用户计算月平均日耗气量汇总表 3-8。 表 3-8 各类用户计算月平均日耗气量 2010 年2020 年 用 户 日耗气量 （万米 3/日） 比 例 % 日耗气量 （万米 3/日） 比 例 % 居民用户0.2410.70.8013.4 工业用户1.8783.44.8080.3 未可预见0.105.90.386.3 总计2.241005.98100 3各类用户高峰小时计算流量汇总表 3-9。 表 3-9 各类用户高峰小时计算流量 2010 年2020 年 用 户 小时计算流量 （万米 3/时） 比 例 % 小时计算流量 （万米 3/时） 比 例 % 居民用户0.04331.30.1436.2 工业用户0.07856.70.2051.6 未可预见0.01712.00.04712.2 总计0.141000.39100 3.6 供需平衡供需平衡 城市燃气的需用工况是不均匀的，随月、日、时而变化，但是一般燃气气源的供 应量是均匀的，不可能随需用工况的变化而变化。为了解决均匀供气与不均匀耗气之 间的矛盾，不间断地向用户供应燃气，保证各类燃气用户有足够流量和正常压力的燃 气，必须采用合适的方法使燃气系统供需平衡。 3.6.1 调峰措施的选择调峰措施的选择 目前城市燃气输配系统常用的调峰措施主要有以下几种： 1、可改变气源的生产能力和设置机动气源来实现： 采用改变气源的生产能力和设置机动起源，必须考虑气源运转、停止的难易程度、 气源生产负荷变化的可能性和变化的幅度，同时应考虑供气安全可靠和技术经济合理 性。 当用气城市距天然气产地不太远时，可采用调节气井供应量的办法平衡部分月不 均匀用气。 2、利用缓冲用户和发挥调度的作用 一些大型的工业企业、锅炉房等都可作城市燃气供应的缓冲用户。 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 15 （1）夏季用气低峰时，把余气供给他们燃烧，而冬季用气高峰时，这些缓冲用户 改烧固体燃料或液体燃料。用此方法平衡季节不均匀用气及一部分日不均匀用气。 （2）可采用调整大型工业企业用户厂休日和作息时间，以平衡部分日不均匀用气。 （3）采用计划调配用气的方法，根据工业企业、居民生活及商业用户的用气量和 用气工况制定调度计划，通过调度计划调整用气。 3、利用储气设施 （1）地下储气 地下储气库具有储气量大、造价和运行费用省的优点，可以平衡季节不均匀用气 和一部分日不均匀用气。 （2）液态储存 天然气主要成分是甲烷，在 0.056mpa、-162时即液化，可以储存在储罐中，储 罐必须保证绝热良好，储罐压力较低，比较安全。将大量天然气液化后储存于特别的 低温储罐或冻穴储气库中，用气高峰时，经气化后供出。 采用低温液态储存，通常存储量很大，气化方便，负荷调节范围广，适用于调节 各种不均匀用气。 （3）管道储气 利用高压管束及长输干管末端储气，是平衡小时不均匀用气的有效办法。 （4）储气罐储气 储气罐储气只能用来调节日不均匀用气和小时不均匀用气。与其他储气方式比较 具有投资大金属耗量高的缺点。 （5）储气井储气 地下储气井储气节省土地面积，安全性较好，并且使用寿命长，运行维护费用低。 储气井位于地下，温度较低，相比于地面瓶组可储存更多的气体。能够调节各种不均 匀用气。 本工程选用储气井储气方式，建设两座增压储气调峰站，高峰时进行储气，用气 低峰时供气，以此来调节城市的日、时不均匀性。 3.6.2 储气量的计算储气量的计算 为了平衡各类用户天然气用气的日、时不均匀性，需要一定的储气容积。由于缺 少用气量变化的具体数据，储气量则根据煤气规划设计手册推荐的储气系数进行 推算。 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 16 本工程考虑建设两座增压储气调峰站，采用储气井储气，储气量为 0.9 万米 3 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 17 4 输气站场输气站场 4.1 总图运输总图运输 4.1.1 选址原则选址原则 （1）避开城市主导风向，尽量减小对城市污染； （2）尽量设在城市外围，可在工业区或城郊防护绿带，不应设在居住区和公建区； （3）站址应尽量选用荒地、贫瘠地、盐碱地和低产农田； （4）站址应有满足生产生活所必需的水源和电源； （5）站址应有良好的工程地质条件和较低的地下水位； （6）站址应有方便的交通运输条件； （7）符合城市总体规划及燃气专项规划； （8）符合现行环境保护法规； （9）靠近负荷中心，减少输气管道长度，节约投资。 4.1.4 站区平面布置站区平面布置 增压储气调峰站是天然气输配系统的重要组成部分。增压储气调峰站站址根据长 输干管走向及气源位置等确定。 增压储气调峰站内设有工艺装置区（包括过滤、计量、调压、加臭等） 、放散区、 生产辅助区（包括仪表控制、变配电等） 、综合楼等。 总图布置原则：节约用地、减少投资、留有发展余地，满足工艺流程要求，尽可 能利用当地材料，保护环境，防止污染，并遵守建筑设计防火规范 、 城镇燃气设 计规范等国家规定的规范要求。 总平面布置：增压储气调峰站内的工艺装置区、仪表室和值班室等按工艺流程和 规范要求进行总平面图布置。 站场均采用排水沟有组织排除地表雨水。 4.2 气源工艺气源工艺 4.2.1 设计原则设计原则 （1）增压储气调峰站的选址符合线路的走向和工艺要求。 （2）为保证增压储气调峰站运行安全可靠，工艺设备选型本着可靠、耐用、密封 性好和操作方便等原则。 （3）满足目前生产需要，并为今后发展留有一定余地。 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 18 （4）增压储气调峰站的排污放空系统设计符合环保排放规定。 4.2.2 供气规模供气规模 城市增压储气调峰站供气规模是根据居民和工业用户用气量来决定的，本可研压 气站调压前设计压力为 0.32kgf/cm2，调压后设计压力为 23kgf/cm2，增压储气调峰 站按 2020 年规模设计，在占地面积、总图布置、设备选型上均满足远期的发展需要。 具体供气规模见表 4-1。 表 4-1 20102020 年供气规模 序号供气年份 年供气量 （万米 3/年） 计算月平均日供气量 （万米 3/日） 高峰小时流量 （万米 3/时） 进站压力 （公斤） 120107201.970.1423 22011202019155.980.3923 4.2.3 工艺流程工艺流程 增压储气调峰站应具有过滤、调压、计量、储气、气质检测、安全放散、安全切 断、使用线和备用线的自动切换等主要功能，且要求在保证精确调压计量的前提下， 设计多重安全措施，确保供气的长期性和稳定性，尽量做到经济合理、技术先进。 来气压力为 0.32kgf/cm2，经增压储气调峰站增压为 23kgf/cm2，供给区内民用 及工业用户用气。增压储气调峰站工艺流程示意图 4-1： 输气干线天然气 缓冲压缩机调压 储气 井 接城区中压管网 过滤 减压装置 室 图 4-1 天然气增压储气调峰站工艺流程示意图 4.2.3 设备选型设备选型 4.2.3.1 进气缓冲罐进气缓冲罐 选用 pn1.9mpa、2m3的缓冲罐一套。 4.2.3.2 减压设备减压设备 选用减压撬 1 套，进口压力 25mpa，出口压力 0.3 mpa。 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 19 4.2.3.3 计量设备计量设备 选用 pn4.0 mpa、dn200 的 tds 智能旋进流量计各一台，2 开 1 备 4.2.3.4 压缩机压缩机 选用 l-10/3-250 型压缩机 2 台。 4.2.3.5 安全装置安全装置 站场内设置安全放散阀。 4.2.3.6 阀门阀门 一般用途阀门选用球阀，连接放空管的阀门选用专门放空阀。 4.2.3.7 加臭装置加臭装置 选用加臭精度高，自动调节加入量的泵入式加臭装置，最大加臭能力 21000m3/h， 加臭剂为 tht（c4h2s） ，加臭量 20mg/m3。 4.3 公用设施公用设施 4.3.1 给排水给排水 给水：水源引入市政自来水，天然气增压储气调峰站总用水量约 15m3/d。其中生 产用水量为站场设备清洗及冲洗生活用水，最大用水量为 10m3/d，浇洒道路和绿化用 水量按 5m3/d 计。 排水：站内排水包括生产废水和生活污水。站场生产废水包括清洗设备及冲洗场 地污水，污染物主要是少量泥沙类机械杂质，污水量各约 3m3/d。冲洗场地污水进入雨 水沟渠系统能够外排；清洗设备污水则排入站内污水池，沉淀后外运。此污水池应视 固体物料量进行定期清掏，将机械杂质等及时外运，埋入不透水地层内。 生活污水包括粪便水和洗涤废水，污水量为 1m3/d，站场建化粪池一座，生活污水 直接排至化粪池。 4.3.2 暖通暖通 站内冬季采暖采用燃气壁挂炉，壁挂炉房间宜采用强制通风。 调压间等甲类防爆场所，应保证通风良好，排气频率 12 次时，选择防爆阻燃式 轴流风机。 4.3.3 电气电气 4.3.3.1 供电系统供电系统 增压储气调峰站供电系统根据城镇燃气设计规范gb50028-2006 第 6.5.20 条规 定，本站为“二级负荷” ，并应符合现行的国家标准供配电系统设计规范有关规定。 东营市河口区城市天然气利用工程可行性研究报告 山东 xx 工程咨询有限公司 20 4.3.3.2 电力与照明电力与照明 增压储气调峰站内的调压间等电气防爆设计符合下列要求： （1）增压储气调峰站内爆炸危险场所的电力装置设计应符合现行的国家标准爆 炸和火灾危险环境电力装置设计规范gb50058 的规定。 （2）燃气爆炸危险区域等级和范围的划分以符合城镇燃气设计规范gb50028- 2006 附录 b 的规定。 （3）相关厂房和装置区内应装设可燃气体浓度监测报警装置。 4.3.3.3 防静电及接地防静电及接地 增压储气调峰站的防雷、静电接地设计应符合国家现行标准化工企业静电接地 装置设计规范hgj28 的规定。 增压储气调峰站工艺装置区及仪表控制室按二类防雷建筑要求做防雷保护，工艺 装置、管道及仪表外壳均作等电位连接并接地，接地网总接地并兼作防静电接地。 4.3.3.4 仪表、控制仪表、控制 为保证安全生产和正常供气，增压储气调峰站内设置必要的自控仪表，将一些重 要的生产操作参数引入控制室，通过微机进行集中监视控制。具体项目如下： （1）调压间等甲类建、构筑物天然气浓度报警系统。 （2）调压器前后压力、温度、流量、压差等参数的显示及报警系统。 4.3.3.5 通讯通讯 增压储气调峰站内至少设一部防爆直拨电话，采用市内通讯网与外界联系，站内 增设无线对讲系统和燃气 scada 系统，具体内容见第六章。 4.3.4 建筑及结构建筑及结构 工程范围主要内容为新建站场，建筑物包括办公楼、传达室、控制室、值班室、 配电室、热水炉间，消防棚及设备基础等构筑物。 所有建筑物均采用砖混结构形式，功能相同的建筑在满足工艺要求的条件下，平 面布置尽可能集中，并注意建筑物的朝向、采暖通风的要求。 本工程建筑物按永久性建筑设计，耐火等级为二级。为满足二级耐火要求，屋面 板采用钢筋混凝土预制板，砖砌承重墙或砖柱，采用现浇或预制钢筋砼梁、柱及楼梯。 设备基础、管墩等基础均采用钢筋砼现浇。 东营市河口