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城市燃气工程规划 杨 光 2011年4月,参考书目 燃气供应 詹淑慧主编 中国建筑工业出版社 城镇燃气设计规范 （ GB50028-2006）建设部 城镇燃气技术规范 （ GB50494-2009）住建部 城镇燃气输配工程施工及验收规范 （ CJJ33-2005）建设部 城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程 （ CJJ51-2006 ）建设部 城镇燃气室内工程施工与质量验收规范 （ CJJ94-2009）住建部,绪论 能源与燃气 第一章 燃气气源概论 第二章 燃气供应与需求 第三章 燃气输配系统 第四章 燃气供应规划的编制 第五章 北京市“十一五”时期燃气发展规划,绪论 能源与燃气,一、能源概述 能源是人类社会和经济发展的基本条件之一 能源是指能够转换为机械能、热能、电磁能、化学能等各种能量的资源 。 能源发展的三个阶段 1.人类首先经历了以薪柴为主的时代。 2.18世纪60年代从英国开始的产业革命，世界能源结构发生了第一次大的转变，即从薪柴转向以煤炭为主。 3.从20世纪20年代开始，世界能源结构发生了第二次大的转变，即从煤炭转向以石油和天然气为主。,能源的分类,我国能源特点 我国能源资源储量比较丰富，但资源质量及资源勘探程度不很高。主要表现为：煤炭资源储量比较丰富，石油、天然气等优质能源探明储量有限。加之我国人口众多，人均能源占有量相对比较低。在过去的几十年里，终端能源消费结构中，煤炭一直占据主导地位。以煤为主的传统工业投资大、环保问题突出。我国常规能源的合理利用方面的主要问题是缺乏严格的、科学的能源管理，能量利用率比较低，能源消费系数比较高。,二、燃气概述,燃气 可以作为燃料的气体，它通常是以可燃气体为主要成分的、多组分的混合气体。 使用燃气的优势 可以改善能源结构、减轻大气污染、保护生态环境，减少固体燃料及废渣的堆放和运输量。使用燃气可改善居民生活条件，缩短家务劳动时间；在某些工业生产中使用燃气，可以明显提高产品的产量及质量，提高生产过程的自动化程度和劳动生产率，进而取得良好的经济效益。由于气体燃料洁净度高，燃烧稳定、完全，火焰容易控制，因此，在使用过程中有电、热和其它燃料无法替代的优势。总之，发展燃气，可以明显地取得节能效益、环保效益和服务效益。,燃气行业的发展历程 第一阶段：20世纪80年代以前，在国家钢铁工业大发展的带动下和国家节能资金的支持下，全国建成了一批利用焦炉余气以及各种煤制气的城市燃气利用工程，许多城市建设了管网等燃气设施。在这一阶段，以发展煤制气为主，取得了普及用户、增加燃气供应量的成绩。 第二阶段：20世纪80年代至90年代前期，液化石油气和天然气得到了很快的发展，形成了煤制气、液化石油气和天然气等多种气源并存的格局。同时出现了国内现有资源难以满足城市发展和经济建设需求的情况。由于国家准许液化石油气进口并逐步取消了配额限制，广东等沿海较发达、但能源缺乏的地区首先使用了进口液化石油气。 第三阶段：20世纪90年代后期，随着天然气的勘探、开发，以陕甘宁天然气进北京为代表的天然气供应拉开了序幕，我国城镇天然气的应用进入前所未有的发展阶段。特别是西气东输工程的实施，标志着我国城镇燃气的天然气时代已经来临。同时，液化石油气小区管道供应方式的广泛应用，也为液化石油气扩展了应用领域。,我国城镇燃气事业需要解决的问题 城镇燃气的气化率在发达地区比较高，不发达地区比较低； 许多地方的燃气管道及设施才刚刚开始建设； 天然气等优质燃料与清洁能源在整个能源消费结构中所占比例还很低； 由于燃气气源供应的不足，也影响了燃气应用技术的发展。,我国天然气利用的总体规划 在2010年前实施： 1.西气东输 2.俄气南供 3.液化天然气进口 4.近海天然气利用 5.煤层气开发利用,第一章 燃气气源概论,燃气是易燃、易爆的混合气体，有些燃气还具有毒性。燃气中可燃成分有氢气、一氧化碳、甲烷及碳氢化合物（烃类）等；不可燃成分有二氧化碳、氮气等惰性气体；部分燃气还含有氧气、水及少量杂质。 第一节 燃气的种类 一、天然气 根据矿藏特点分为： 1气田气 ：CH4 80-90 2石油伴生气：CH4 80 3凝析气田气：CH4 75,二、人工燃气 1干馏煤气 高温：900-1100中温：660-800高温：500-580 2气化煤气 发生炉煤气、水煤气、压力气化煤气 3油制气 热裂解、催化裂解,三、液化石油气(LPG) ：C3 C4 根据来源分为：天然石油气、炼厂石油气 LPG的特点 液化石油气在常温常压下呈气态，但升高压力或降低温度就可以转为液态； 液化石油气从气态转为液态，体积约缩小250300倍，液态的液化石油气便于运输、储存和分配； 液化石油气的热值高，低热值约为48.1MJ/Kg（液态） 或87.8108.7MJ/m3(气态)； 气态液化石油气比空气重，约为空气的1.5倍； 易燃易爆； 气化需要吸收大量的热量。,四、其他燃气 煤层气与矿井气 CH4 30-55 N230-55 天然气水合物（可燃冰） 生物气（人工沼气 ）,第二节 燃气的基本性 燃气的组成 （1）表示方法 容积成分yi 质量成分gi 分子成分xi （2）平均分子量 （3）平均密度和相对密度 （4）临界参数与气体状态方程 （5）粘度 （6）饱和蒸汽压和相平衡常数 （7）沸点和露点 （8）体积膨胀 （9）气化潜热和凝结热 （10）热值：高热值 低热值 （11）着火温度 （12）爆炸极限,第三节 城镇燃气的质量要求 一、气源选择依据 气源资源 城镇条件 我国燃气发展方针 优先发展天然气、扩大液化石油气供应、慎重发展人工煤气,二、城镇燃气的基本要求 （一）基本要求 （1）热值高 燃气热值过低，输配系统的投资和金属耗量就会增加。 燃气低发热值一般应大于14.7MJ/m3。人工燃气热值不应低于11.7 MJ/m3 。 （2）毒性小 （3）杂质少,（二）燃气中杂质及有害物的影响 1）焦油与灰尘 2）硫化物 3）萘 4）氨 5）一氧化碳 6）氧化氮 7）水 （三）城镇燃气的质量要求,（四）燃气的加臭 （1）燃气中含臭剂量的标准 1）对于有毒燃气，如果泄漏到空气中，要求在达到对人体有害的浓度之前，一般人应能察觉； 2）对于无毒燃气，如果泄漏到空气中，在达到其爆炸下限的20%浓度时，一般人应能察觉； 3）当短期利用加臭剂寻找地下管道的漏气点时，加臭剂的加入剂量可以增加至正常使用量的10倍； 4）新管线投入使用的最初阶段，加臭剂的加入剂量应比正常使用量高23倍，直到管壁铁锈和沉积物等被加臭剂饱和。,（2）加臭剂应具有以下特性 1）在正常使用浓度范围内，加臭剂不应对人体、管道或与其接触的材料有害； 2）应具有持久、难闻且与一般气体气味有明显区别的特殊臭味； 3）有适当的挥发性； 4）能完全燃烧，燃烧产物不应对人体呼吸系统有害，并不应腐蚀或伤害与燃烧产物经常接触的材料； 5）不与燃气的组分发生化学反应； 6）加臭剂溶解于水的程度不应大于2.5（质量成分）； 7）价格低廉。 我国目前常用的加臭剂主要有四氢塞吩（THT）和乙硫醇(EM)等。 （3）加臭一般采用滴入式和吸收式两种方式,三、气源转换与混配,第二章 燃气供应与需求,第一节 燃气的用户类型 1.城镇居民用户 特点：单户用气量不大，用气随机性较强。 2.商业用户 特点：用气量不很大，用气比较有规律。 3.工业用户 特点：用气比较有规律，用气量较大，而且用气比较均衡。 4.其它扩展用途 （1）燃气采暖与空调 （2）交通工具燃气化 （3）农业生产用气 （4）燃气发电 （5）化工用气,供气原则 （1）居民及商业用户 一般应优先满足城镇居民的炊事及生活热水用气，尽量满足与城镇居民配套建设的公共建筑用户（如托幼园所、学校、医院、食堂、旅馆等）的用气。其它公共建筑（如宾馆、饭店、科研院所、机关办公楼等）也应优先供应燃气。,（2）工业用户： 当采用人工燃气为城镇燃气气源时，一般按两种情况分别处理： 1）靠近城镇燃气管网，用气量不很大，但使用燃气后产品的产量及质量都会有很大提高的工业企业，可考虑由城镇管网供应燃气；应合理发展高精尖工业和生产工艺必须使用燃气，且节能显著的中小型工业企业等。 2）用气量很大的工业用户（如钢铁企业等）应考虑自行产气。 当采用天然气为城镇燃气气源、且气源充足时，应大力发展工业用户。但不宜供应远离城镇燃气管网的工业企业用户的用气。,（3）采暖与空调用气 气源为人工燃气，一般不考虑发展采暖与空调用气；当气源为天然气且气源充足时，可发展燃气采暖与空调、制冷用户，但应采取有效的调节季节性不均匀用气的措施。,（4）其他用气 当气源为天然气或液化石油气，且气源充足时，应从燃气的合理利用、环境保护与经济发展等方面考虑发展天然气发电、燃气汽车等用气大户。,用气指标 用气量指标又称为耗气定额，常用热量指标来表示用气量指标。 居民生活用气量指标 影响因素： 1.户内燃气设备的类型 2.能源多样化 3.户内人口数 4.社区配套设施的完善程度 5.其它因素,商业用户用气量指标 商业用户用气量指标与用气设备的性能、 热效率、地区气候条件等因素有关。 工业企业用气量指标 建筑物采暖及空调用气量指标 燃气汽车用气量指标,第二节 燃气需用工况 年用气量计算 1.居民生活的年用气量 2.商业用户年用气量 3.工业企业年用气量 4.建筑物采暖年用气量 5.未预见量,1.居民生活的年用气量 居民生活的年用气量与许多因素有关：居民生活习惯、作息及节假日制度、气候条件、户内燃气设备的类型 、住宅内有无集中采暖及热水供应、城镇居民气化率等。 式中 Qa居民生活年用气量，m3/a； N 居民人数，人； k 城镇居民气化率，； q 居民生活用气量指标，MJ/人a； Hl燃气低热值，MJ/ m3。,2.商业用户年用气量 Qa商业用户的年用气量，m3/a； N居民人口数，人； M各类用户用气人数占总人口的比例数，； q各类商业用户的用气量指标，MJ/人a； Hl燃气的低热值，MJ/ m3。,3.工业企业年用气量 (1)参照已使用燃气、生产规模相近的同类企业年耗气量估算； (2)按工业产品的耗气定额和企业的年产量确定； (3)折算法 式中 Qa 工业用户的年用气量，m3/a； Gy 其它燃料年用量，t/a； Hl其它燃料的低发热值，MJ/kg； 其它燃料燃烧设备的热效率， 燃气燃烧设备的热效率，； Hl 燃气低热值，MJ/ m3。,4.建筑物采暖年用气量 式中 Qa采暖的年用气量，m3/a； F使用燃气采暖的建筑面积，m2； qH建筑物的耗热指标，MJ/m2h； n采暖负荷最大利用小时数，h/a； 燃气采暖系统的热效率，； Hl燃气低热值，MJ/ m3。 式中 n采暖负荷最大利用小时数（h）； n1采暖期（h）（北京3024h）； t1采暖室内计算温度()（北京18 ）； t2采暖期室外平均温度() （北京-1.65 ） ； t3采暖室外计算温度() （北京-9 ） 。,5.未预见量 式中 Qa城镇燃气年用气量总和，m3/a； Qa 城镇各类用户的年用气量，m3/a。,用气不均匀情况描述 1.月用气工况 计算月；月高峰系数 Km 2.日用气工况 该月的日高峰系数 Kd 3.小时用气工况 该日的小时高峰系数 Kh,小时计算流量的确定 : 1.不均匀系数法:适用于各种压力和用途的城镇燃气分配管道的小时流量的计算。 式中 Q h 燃气管道的小时计算流量 (m3/ h)； n 最大负荷利用小时数（h / a），相当于假设一年中的用气是均匀的，并等于小时最大用气量，则全年用气量在n小时内用完，即： Km月高峰系数，即计算月的日平均用气量和全年的日平均用气之比； Kd日高峰系数，即计算月的日最大用气量和该月的日平均用气量之比； Kh小时高峰系数，即计算月中最大用气量日的小时最大用气量和该日 的小时平均用气量之比； Qa年用气量（m3/a）,2.同时工作系数法 (适用于居民小区、庭院及室内燃气管道的设计计算) Q h= k t ( k N Qn) 式中 Q h 燃气管道的小时计算流量 (m3/ h)； k t 不同类型用户的同时工作系数；当缺乏资料时， 可取1； k燃具同时工作系数； N同一类型燃具的数目； Qn燃具的额定流量 (m3/ h)。,燃气的调峰手段 1.调整气源的生产能力或设置机动气源 2.设立缓冲用户 3.利用储气设施（地下储气 液态储存 管道储气 储气罐储气）,第三章 燃气输配系统,城镇燃气输配系统一般由门站、储配站、输配管网、调压站以及运行管理操作和控制设施等共同组成。,燃气输管网分类 1.按输气压力分类,2.按敷设方式分类 （1）埋地管道 （2）架空管道 3.按用途分类 （1）长距离输气管线 （2）城镇燃气管道 1）分配管道 2）用户引入管 3）室内燃气管道 （3）工业企业燃气管道 1）工厂引入管和厂区燃气管道 2）车间燃气管道 3）炉前燃气管道,4 .按管网形状分类 （1）环状管网 （2）枝状管网 （3）环枝状管网,5 按管网压力级制分类 （1）单级系统 （2）二级管网系统 （3）三级管网系统 （4）多级管网系统,城镇燃气管网系统及实例 （一）低压供应方式和低压一级制管网系统 （二）中压供应方式和中-低压两级制管网系统 （1）中压单级管网系统 （2）中压B-低压二级管网系统 （3）中压A-低压二级管网系统 （三）高压供应方式和高-中-低压三级制管网系统 （四）多级管网系统,示例 图1 多级管网系统 1长输管线；2门站；3调压计量站；4储气站；5调压站；6高压B环网；7次高压B环网；8中压A环网；9中压B环网；10地下储气库,气源是天然气，该城市的供气系统采用地下储气库、高压储气罐站以及长输管线储气。图1 所示的城市管网系统的压力主要为五级，即低压（图中低压管网和给低压管网供气的区域调压站未画出）、中压B、中压A、次高压B和高压B。各级管网分别组成环状。天然气由较高压力等级的管网经过调压站降压后进入较低压力等级的管网。工业企业用户和大型公共建筑用户与中压B或中压A管网相连，居民用户和小型公共建筑用户则与低压管网相连。 从运行管理来看，该系统既安全又灵活，因为气源来自多个方向，主要管道均连成环网。平衡用户用气量的不均匀性可以由缓冲用户、地下储气库、高压储气罐以及长输管线储气协调解决。 投资大，系统复杂，维护运行成本大。,第二节 城镇燃气管网的布线 布线原则 1）应结合城市总体规划和有关专业规划进行 2）应尽量靠近用户，以保证用最短的路线，达到同样的供气效果 3）为确保供气可靠，高中压管网主干线应尽量成环 4）燃气管网应满足与其他管线和建筑物、构筑物的安全防护距离,布线需考虑因素 （1）气源情况:种类、性质、气源点位置、供应量等 （2）城镇情况：规模、建筑物特点、平面布局、发展规划；地理地形条件及障碍情况、地下设施情况等 （3）城镇道路现状及规划情况 （4）燃气用户情况：种类、用气负荷、压力要求等 （5）施工及材料设备供应情况：费用及供应可能性等,城镇燃气管道地区等级的划分 城镇燃气管道通过的地区，应按沿线建筑物的密集程度，划分为四个地区等级，并依据地区等级做出相应的管道设计。 （1）管道中心线两侧各200m范围内，任意划分为1.6Km长并能包括最多供人居住的 独立建筑物数量的地段，按划定地段内的房屋建筑密集程度，划分为四个等级。在 多单元住宅建筑物内，每个独立住宅单元按一个供人居住的独立建筑物计算。 （2）地区等级的划分： 一级地区：有12个或12个以下供人居住建筑物的任一地区分级单元。 二级地区：有12个以上，80个以下供人居住建筑物的任一地区分级单元。 三级地区：介于二级和四级之间的中间地区。有80个和80个以上供人居住建 筑物的任一地区分级单元；或距人员聚集的室外场所90m内铺设管 线的区域。 四级地区：地上4层或4层以上建筑物普遍且占多数的任一地区分级单元（不 计地下室数）。 （3）二、三、四级地区的长度可按如下规定调整： 四级地区的边界线与最近地上4层或4层以上建筑物相距200m。 二、三级地区的边界线与该级地区最近建筑物相距200m。 （4）确定城镇燃气管道地区等级应为该地区的今后发展留有余地，宜按城市规划划 分地区等级。,燃气输配管道的布线,1.燃气管道与建（构）筑物及其他管线之间的距离，应符合城镇燃 气设计规范GB50028的有关规定。 2.地下燃气管道埋设的最小覆土厚度（路面至管顶）应符合下列要求 埋设在机动车道下时，不得小于0.9m； 埋设在非机动车道（含人行道）下时，不得小于0.6m； 埋设在庭院（指绿化地及载货汽车不能进入之地）内时，不得小于 0.3m； 埋设在水田下时，不得小于0.8m。 3.输送湿燃气的燃气管道，应埋设在土壤冰冻线以下。 燃气管道坡向凝水缸的坡度不宜小于0.003。,燃气管道穿越铁路、河流等障碍物的方法 （一）燃气管道穿越铁路、高速公路、电车轨道和城镇主要干道时应符合下列要求： 1.穿越铁路和高速公路的燃气管道，其外应加套管； 2.穿越铁路的燃气管道的套管，应符合下列要求： 套管埋设的深度：铁路轨底至套管顶不应小于1.20m，并应符合铁路管理部门的要求； 套管宜采用钢管或钢筋混凝土管； 套管内径比燃气管道外径大100mm以上； 套管两端与燃气管的间隙应采用柔性的防腐、防水材料密封，其一端应装设检漏管； 套管端部距路堤坡脚外距离不应小于2.0m。,（二）燃气管道穿越河流 （1）水下穿越 1）沟埋敷设 2）裸管敷设 3）顶管敷设 （2）沿桥架设 为保证安全，燃气管道随桥梁跨越河流时，其输送压力不应大于 0.4MPa （3）管桥跨越,高压燃气管道布置 1）管道不宜进入四级地区 2）应与建筑物、构筑物等保证一定的水平距离 3）不应通过军事设施、易燃易爆仓库、文物保护区、机场、火车站、海河港码头等地 4）宜采用埋地方式敷设，架空敷设时应采取各种安全防护措施,燃气行业信息化系统的建设 1.生产调度自动化系统 （1）数据采集与监视控制系统（Supervisory Control and Data Acquisition简称SCADA） （2）地理信息系统（Geographic Information System简 称GIS） （3）用户管理系统 （4）生产调度辅助决策系统 2.营业收费自动化系统 3.决策支持系统（Decision Support System简称DSS） 4.其它业务系统 （1）计算机辅助设计系统； （2）工程管理系统； （3）财务、审计、劳资管理系统。 （4）办公自动化系统（Office Automation简称OA）。,第四章 燃气供应规划的编制,第一节 燃气供应规划的任务及要求 城镇燃气供应系统是城镇建设的重要组成部分之一，是城镇公用事业的主要设施。该系统主要由燃气气源、燃气输配设施和燃气用户用气设备等部分组成。 燃气供应规划的编制原则 编制城镇燃气供应系统规划要在城镇发展总体规划的原则指导下进行，并应与城镇的能源规划、环保规划、消防规划等相结合。同时，要贯彻因地制宜、统筹兼顾、以近期为主、综合考虑远近期城镇发展计划的原则。规划方案应本着安全可靠，经济合理、技术先进，符合环境保护要求的原则制定；并应能够分期、分部实施。,具体实施城镇燃气供应系统的工程项目的几个阶段 1.编制合理的城镇燃气供应系统规划，在规划的指导下，编制可行性研究报告，并报主管部门批准。城镇燃气的新建、扩建工程，余气利用的节能工程和大型技术改造工程等，都必须进行可行性研究。 2.由具有燃气工程设计资格的设计单位按扩大初步设计和施工图设计两阶段进行设计；对重大或特殊的工程、技术复杂而又缺乏设计经验的项目，要进行初步设计、技术设计和施工图设计三阶段。 3.根据设计要求，安排工程项目的建设、组织工程施工。,可行性研究报告应满足编制初步设计文件和控制概算的需要。 编制初步设计文件，应当满足编制施工招标文件、主要设备材料订货和编制施工图设计文件的需要。 编制施工图设计文件，应当满足设备材料采购、非标准设备制作和施工的需要，并注明建设工程合理使用年限。,燃气供应规划的主要任务 1.根据国家能源政策、资源情况和燃气事业发展方针选择和确定燃气气源及规划方案； 2.根据需要与可能，确定供气规模、供气原则、主要供气对象，调查用户类型及用气规律，预测各类用户的用气量； 3.选择合理的燃气输送与分配系统、调峰方式，确定储配设施容量； 4.根据城镇道路及其它地下管线与设施规划、燃气用户分布等情况规划、布置燃气管线，并进行燃气管网水力计算； 5.根据设备材料的供应情况与可能的投资到位资金量，选择燃气供应系统的材料、设备； 6.提出规划实施期限及分期、分部实施的计划； 7.估算各阶段的建设投资及主要材料、设备的数量； 8.估计征用土地面积与劳动定员等； 9.提出采用新技术、新工艺、新设备和新材料的建议与意见； 10.分析规划实现后的效益，对规划方案做技术经济分析与评价； 11.对规划中存在的主要问题提出解决意见。,燃气供应规划的基础资料 1.国家及地方关于燃气事业的方针、政策，技术规范和规定等； 2.城镇现状及近期、远景总体规划资料： （1）城镇规划总图； （2）城镇人口、住宅的密度及分布； （3）公共建筑设施标准及规模，大型公共建筑的数量及发布； （4）计划使用燃气的工业企业的规模、类别、数量及分布； （5）城镇道路的现状及规划情况：道路等级、红线位置及宽度等； （6）地下管道、建筑物、构筑物以及桥梁、铁路等设施的分布； （7）对外交通及城镇运输条件等。,3.燃料资源和城镇能源供应情况的有关资料： （1）地区能源供应情况； （2）城镇各类燃气用户的用能情况、能源消耗量及发展趋势； （3）城镇可能得到的燃气供应现状及发展资料； （4）已有燃气供应的城镇，应掌握现有燃气供应系统的设施及规模、有关图纸资料，主要技术设备性能及运行管理情况等。,4.城镇的自然条件资料： （1）城镇的气象资料，如极端气温、地温、风向、地表最大冻土深度等； （2）城镇的水文地质资料，如水源、水质、地下水位、主要河流的数量、流速、水位等； （3）城镇的工程地质资料，如地质构造与特征、地震基本烈度、土壤的物理化学性质（地耐力、腐蚀性、冻胀类别等）； （4）可能用作地下储气库的地质构造资料。,5.其它资料： （1）发展城镇燃气所需要的原材料、设备的供应能力； （2）建设燃气工程的施工能力与设备加工条件及其水平等； （3）人工燃气气源厂其它产品的产销情况； （4）环境保护的要求及“三废”处理的可行性。,燃气供应规划的主要成果 1.规划说明书 （1）制定城镇燃气供应规划的依据（包括指令性文件、委托编制规划的协议等）、指导思想及原则； （2）气源选择论证：可能得到的气源及其技术经济比较，建议使用气源的依据； （3）供气规模：供气方针，供气对象及范围（现状及发展规模、分期实施建议）； （4）燃气输配系统的选择：管网压力级制的选择，管道布线，管材选择； （5）储气方式与用气不均衡的调节手段； （6）站、室规划：储配站、调压装置的规划原则及方案，设备选型；,（7）城镇燃气管道与其它地下管道的关系； （8）主要燃气管道穿（跨）越重要河流、铁路的方案； （9）城镇燃气供应的技术维修、设备加工等配套工程项目； （10）“三废”治理措施和环境影响报告； （11）规划分期实施的年限及其相应的投资、主要设备数量、原材料消耗、运行管理人员定额等； （12）在经济技术比较分析后，提出建议实施方案及主要技术经济指标，规划期内的经济效益等，采用新技术、新工艺、新设备、新材料的建议、依据及评价等； （13）对于已有燃气供应系统的城镇，还应对原有系统进行分析、评价，提出改造、利用方案。,2规划图纸 （1）城镇燃气供应系统现状图。主要反映城镇燃气输配设施和干线管网的现状布局； （2） 城镇燃气供应系统规划总图。含远、近期燃气气源或天然气门站、城镇燃气管网规划图及储配站、调压装置的平面位置及供气区域等； （3）管网不同规划方案的水力计算图； （4）站、室平面布置及工艺流程图； （5）必要的附图，如燃气用气负荷图等。,3附件 （1）规划原始资料和依据； （2）设计计算说明： 1）燃气用气负荷的计算书； 2）用气不均衡气量和储气容积的计算书； 3）各级管网水力计算书； 4）方案经济技术比较的图纸与计算书； 5）主要厂、站选址图； 6）投资概算、主要设备数量及原材料消耗统计表； 7）经济效益计算书。,方案的技术经济分析 技术经济分析的基本原则 效益最佳原则 方案可比原则 系统分析原则,技术经济分析的一般程序 （1）确定分析目标 （2）趋势分析 （3）设计各种可能的技术方案 （4）拟定相应的经济效益指标体系 （5）指标计算分析 （6）综合评价及方案选优 （7）完善方案,技术经济分析的基本方法 静态评价方法 动态评价方法 不确定性分析 燃气化综合效益分析,北京市“十一五”时期 燃气发展规划,1. 北京市“十五”时期燃气设施建设情况及发展水平 1.1 北京市燃气发展历程回顾 1958 年焦化厂开始供应人工煤气 1965 年开始发展用瓶装方式供应的液化石油气。 七十年代增加了重油催化裂解气。 1985 年，华北油田第一条进京输气管线建成，北京市开始使用天然气。 1997 年9 月30 日，陕北长庆气田正式向北京供天然气 2000 年以后开展了大规模的燃煤锅炉改烧天然气的工作， 2004 年，北京市天然气用量达到25.5 亿立方米，是1997 年 的5 倍，其中用于采暖的燃气量达到15.5 亿立方米，占总用 气量的60%以上，燃气供暖面积约15239 万平方米，占全市 总供热面积的35.27%，在市区燃气采暖面积已超过50%。 从北京市目前的环境质量情况来看，天然气替煤总量接近900 万吨。,1.2 “十五”时期燃气设施建设情况及投资 “十五”时期我市在燃气设施方面总投资额达到103 亿元 其中主要有：陕北天然气市内工程、大张坨地下储气库及输气管线、陕京天然气长输管线首站加压站、陕京天然气长输管线中间加压站、天然气用户发展支户线工程、燃气管网升压改造工程、陕北天然气进京市内扩建工程、大张坨地下储气库扩建工程、板中北高点地下储气库、天然气加气站、液化石油气供应站改造、凤凰亭储备厂改造、20032004 年上游应急工程、陕京二线、2004 年市内应急工程（陕京二线市内配套工程）。 “十五”时期共计新建天然气管线2524 公里，门站3座，调压站176 座、新建储罐10 座、天然气加气站7 座，置换人工煤气用户24.2 万户，置换人工煤气管道315 公里。改造液化石油气加气站7 座，发展居民用户89 万户。,1.3市区燃气设施状况 1.3.1 天然气 到2004 年底，北京燃气集团公司天然气全年购入量为255250 万立方米，其中华北油田17947 万立方米，陕甘宁长庆气田237302 万立方米。用气量中工业生产占3.2%；家庭生活量为占20.3%；公共服务用气占12.8%；采暖制冷用气量占61.8%。 到2004 年底，使用天然气的家庭用户约254.7 万户，其中生产用户167 户，家庭用户252.8 万户，公服用户14889户，采暖制冷用户3941 户，天然气汽车用户（绿源达公司）1 户。 1.3.2 液化石油气 北京市液化气公司年销售量15.7 万吨，供应销售网点 73 个，供应城区、郊区用户80 余万户。 1.3.3 人工煤气 人工煤气现有用户11.6 万户。,1.4 各区县燃气发展状况 各地区的燃气发展并不平衡。 管道燃气的发展也很不平衡，市中心区管道气化率远远高于郊区，而且在市区北部地区又高于南部地区，从燃气用户统计来看，东城、西城、海淀、朝阳、石景山发展用户比较集中，燃气管道密度较高，相对而言丰台、宣武、崇文三个区的管道气化率仍很低。 从各远郊区县的统计数据分析，燃气发展水平较好的地区有顺义、通州、大兴、昌平。门头沟、延庆这两个以山区为主的地区发展较为落后。 根据各区县规划的汇总情况，截止到2003 年，全市共有城市管道燃气用户213 万户，液化石油气、CNG 等其他各种形式的管道燃气用户15.6 万户，总计228 万户约占全市总 户数的50%左右。,1.5 发展水平与国内外同类城市比较 目前在北京市能源消费构成中，煤炭仍是使用量最多的能源，占46.3%。天然气使用量在能源结构中的比例约为6.3 %,从人均天然气消费量来看，北京市2004 年天然气总消费量达到25.5 亿立方米，折合人均消费量为194 立方米/人，低于世界平均水平432 立方米/人，发达国家中，日本、韩国为600 立方米/人美国、加拿大、德国等能源消费大国都超过1000 立方米/人。,在用气结构方面，城市管网中工业比例明显偏低，这对于整个城市天然气供应系统是十分不利的。美国全国天然气消费量中，工业的比例约为40%，纽约州工业用天然气的比例为27%，日本东京工业用天然气的比例为16%，北京市2004 年工业用天然气的比例仅为3.2%。,2. 现状存在问题及原因分析 “十五”时期，随着天然气用量的成倍增长，给相应的供应和输配设施带来很大压力。受季节、气候、温度、昼夜变化以及其他因素的影响，燃气消费需求的高峰和低谷差别很大，天然气达到8：1。同时，由于全市资源供应对外的依赖性高，资源瓶颈约束的问题也显现出来。 2.1 随着能源结构中天然气的比重不断增加，对安全供应的要求进一步提高，现有供应体系难以满足。 2.2 气源建设滞后、安全保障程度低，已经影响到天然气的进一步发展 2.3 用气结构不理想，燃气设施利用率低 2.4 发展不均衡，市区和新城用气水平相差较大 2.5 市场化程度不高，管理和服务水平有待提高 2.6 城市输配管网有待进一步完善 2.7 液化石油气市场不规范、目前仍实行价格双轨制,3. 发展目标及需求预测 3.1 发展目标 发展城市燃气要坚持“多种气源、多种途径，因地制宜、合理利用能源”的方针，积极利用天然气、液化石油气等洁净气源作为城市燃气气源。 根据北京市能源结构调整规划和奥运行动计划，在“十一五”时期，为实现既定的经济发展和环境目标，北京市将继续坚持以清洁能源为主的方针，积极引进天然气替代燃煤，满足经济发展需要和改善大气环境质量。同时充分考虑到资源的限制和可持续发展原则，按照开源节流并重的方针，一方面积极拓展国内外资源供应渠道，开发战略储备措施，完善城市燃气供应系统，确保天然气供应安全和北京对优质清洁能源的需求，另一方面要加强需求侧管理，有效平衡供需、合理分配资源、加强资源节约力度，保证有限的资源得到合理的应用。,（一）以陕京二线进京为契机，以唐山曹妃甸LNG 项目为中长期资源保障，继续推进天然气的应用，逐步提高天然气在一次能源结构中所占的比例。2010 年天然气在我市一次能源结构中所占的比例从目前的6.4%提升到13.1%。（国外英美欧盟首府或大城市天然气所占比例一般为20-25%） （二）加快城市天然气管网和设施的建设与改造，完善输配气系统，进一步提高天然气供应系统的能力和安全可靠性。 （三）加强需求侧管理，建立天然气供应安全预警和应急体系。主要包括合理分配资源、统一调度、协调处理、安全预警、应急措施等。 （四）配合市政府“发展新城战略”的实施，满足新城建设的要求，积极向新城供气。 （五）鼓励用户节约用气、错峰用气。积极推广节约型燃气用具和小型热电联产设备，促进天然气综合利用。,3.2 “十一五”时期燃气需求预测 3.2.1 “十一五”时期天然气需求预测 到2010 年，北京市天然气需求量6878 亿立方米/年，其中民用生活及采暖用量约占58-66%，工业用量占6-10%，发电用量占21-27%。“十一五时期预计每年发展居民户约2530 万户。到2010 年，天然气居民用户将达到422 万户。 3.2.2 液化石油气需求量预测 根据北京市区燃气发展规划，除车用液化石油气以外，民用液化石油气的使用应呈逐年递减的趋势，特别是餐饮业，目前以使用液化石油气为主是不正常的，如果今后采取一些政策，其使用液化气的比例应进一步降低。对于车用液化石油气，由于目前燃气汽车的发展政策不明朗，因此对燃气汽车的用量预测仅作为参考。北京市2010 年液化石油气的需求量不包括液化石油气汽车为37 万吨，考虑液化石油气汽车用量后为50-75 万吨。,4. “十一五”时期燃气供应保障 4.1 天然气供应保障 北京市良好的区位优势，具备了利用多气源资源的条件。目前已利用和继续利用的气源资源主要是中国石油天然气股份公司和中国石油化工股份公司的气源资源，包括长庆气区、大牛地气田、青海气区、华北油田的资源；中期可能有俄罗斯东西伯利亚管道天然气和亚太（或中东）地区LNG资源，北京地区周边已经准备建设唐山曹妃甸和天津大港两个LNG 项目；远期有中亚三国的资源及全国天然气管网骨架雏形形成后、天然气灵活调配，也有可能利用其它气源的资源，其中包括中海油海域的资源等。 根据可能提供的气源状况，满足北京市2010 年用气需求的低方案68 亿立方米/年是有保证的，要满足更高需求方案则要在唐山曹妃甸或中石化天津液化天然气工程完成后才能满足。中国石油天然气股份公司已经明确在积极进行气源建设的前提下，同时还将积极进行地下储气库的建设，确保北京冬季供气需求。,4.2 液化石油气供应保障 北京市的液化石油气供应目前有燕山石化、中海油、中 石油等多家供应商。其中车用液化石油气实行市场准入制，我市已批准准入的车用LPG 供应单位为中石油、中海油和市 液化气公司三家。目前除市区居民用液化石油气市场目前仍 没有放开，由北京市燃气集团独家经营外，其他地区民用及 商业工业等液化石油气市场已基本放开经营，有多家公司经 营。由于有多家公司经营，目前的液化石油气供应设施及储 备能力基本处于供大于求的状态。根据今后的液化石油气发 展趋势，北京市目前的储备、供应设施完全可以满足需要,5. “十一五”燃气重点发展的领域、区域及项目 5.1 “十一五”时期燃气发展建设方针 以科学发展观为指导，根据北京市能源结构调整规划，坚持以清洁能源为主，积极引进天然气替代燃煤，改善大气环境质量。同时充分考虑到资源的限制和可持续发展原则，按照开源和节流并重的方针，一方面积极拓展国内外资源供应渠道，开发战略储备措施，完善城市燃气供应系统，确保天然气供应安全和北京对优质清洁能源的需求，另一方面要加强需求侧管理，有效平衡供需、合理分配资源、加大资源节约工作力度，保证资源的合理应用。改造、完善市区管网，保证与奥运会相关项目的燃气供应；配合市政府“发展新城战略”的实施，满足新城建设的要求。，把燃气供应安全放在核心地位进一步优化能源结构，改善大气环境质量，提高燃气利用效率，为首都经济社会的可持续发展提供安全、经济、清洁的燃气保障。坚持增量建设与存量改造并重的原则。既要新建六环路高压输气工程这样的燃气重要命脉设施项目，加强能力建设；又要充分注重现有管网设施的升压改造工作，发挥现有设施能力；通过优化完善燃气系统功能，整体提高燃气设施安全运行效率和水平。,燃气发展建设重点： 1、积极开拓新的气源，满足城市发展需要。 2、解决好供气安全保障问题。 开展北京市内燃气储存调峰设施的研究和建设工作，为我市应对燃气突发事件和事故提供应急气源； 开展大型天然气项目双燃料系统的研究，提高应急调控能力； 开展北京市内地下储气库的勘探研究工作，争取一定容量的储气能力； 结合远郊区县发展用户以及LNG 汽车的需要，建设一座中型以上规模的LNG 中转基地，适当加大存储容量，解决一部分事故备用气的存储。 3、20052008 年前重点保证与奥运会相关项目燃气供应。建设好外围六环路高压接收管网，改造、完善市区管网。,4、20082010 年，加速发展新城天然气供应。配合市政府“发展新城战略”的实施，满足新城建设的要求，积极向平谷、怀柔、密云、延庆等远郊新城供气。 5、为配合绿色奥运工程的需要，人工煤气将于20062007年退出北京市燃气市场，由天然气取代。 6、消除安全隐患，保障供应。 一方面对对老旧管网和设备进行技术改造，同时加强对用户的安全管理，及时消除不安全隐患。 7、鼓励节约和创新，促进天然气的合理、综合利用。 开展小型燃气热电冷装置（分布式能源系统）以及节能型燃气具的推广应用试点。 8、积极推进液化石油气市场化，保证液化石油气安全稳定供应。,5.2 针对气源资源紧张采取的对策措施 供需缺口主要体现在两个方面，一是需求总量大于可提供资源总量，二是北京的用气主要集中在冬季，造成高峰很大，管道输送能力不能满足需要。采取以下措施： 1、合理安排各类用户发展，“十一五”时期按以下优先序安排用户发展： （1）各种民用炊事及生活热水用气用户：包括居民用户、各种公共服务设施用户、企事业单位食堂、浴室等。 （2）市区及市区周围的新城内新建建筑采暖用气。 （3）奥运相关项目用气：包括奥运场馆用气，太阳宫、草桥、郑常庄等热电联产项目冬季供热以及调峰发电用气，市区20 吨以下小型燃煤锅炉改造用气。 （4）在总量允许的前提下，适当发展夏季用气用户。 2、加强需求侧管理，合理配置资源。 从法律法规、经济技术管理、宣传等多方面入手，积极推行各种节约用气措施，合理配置资源，鼓励用户节约用气、错峰用气，限制能耗不达标的用户用气。建议在天然气资源紧缺的前提下，天然气应优先供给已实行建筑节能的建筑。 3、提高燃气调度管理水平，对重点用户实行计划定额供气。,5.3 气源及配套储气设施建设 根据国家发改委的统一协调，陕京二线及其配套工程将在“十一五”时期全线建成。