CNG加气子站工程建设项目可行性研究报告.doc

CNGCNG 加气子站工程项目加气子站工程项目 可行性研究报告可行性研究报告 目目 录录 前前 言言 1 1 1 城市现状城市现状 2 1 1 自然状况 2 1 2 社会经济发展现状 5 1 3 城市结构与人口 6 1 4 城市能源供应及消费状况 7 1 5 环境状况 7 1 6 交通条件 8 2 2 设计依据 设计原则及规范与标准设计依据 设计原则及规范与标准 9 2 1 设计依据 9 2 2 编制原则 9 2 3 编制应遵循的规范 标准 11 3 3 我国城镇燃气概况与发展燃气政策我国城镇燃气概况与发展燃气政策 12 3 1 我国能源 12 3 2 城镇燃气概况 14 3 3 我国发展城镇燃气政策 19 4 4 气源确定与气源基本参数气源确定与气源基本参数 19 4 1 气源条件 19 4 2 CNG 与 LNG 气源选择 22 4 3 CNG 供气及供气基本参数 23 5 5 工程项目范围 供气规模及主要工程量工程项目范围 供气规模及主要工程量 24 5 1 工程项目建设的必要性 24 5 2 工程项目范围 25 5 3 供气原则 25 5 4 供气对象与供气范围 26 5 5 气化人口与气化率的确定 26 5 6 工程分期 27 5 7 各类用户耗热定额 27 5 8 居民与商业用户高峰系数的确定 28 5 9 供气比例与供气规模 30 5 10 各类用户耗气量平衡与高峰流量 31 5 11 储气与调峰 34 6 6 CNGCNG 气源站气源站 38 6 1 站址选择 38 6 2 建站规模及占地面积 39 6 3 总图布置 39 6 4 CNG 气源站竖向设计 40 6 5 交通运输及道路 41 6 6 绿化 41 6 7 用地指标 41 6 8 工艺设计与主要设备 42 6 9 管材选择及防腐 47 6 10 公用工程 48 7 7 中压管网输配系统中压管网输配系统 53 7 1 中压输配系统压力级制确定 53 7 2 城区中压管网布置原则 55 7 3 中压管网布置 56 7 4 中压管网的敷设和特殊地段的处理 57 7 5 管材选择与防腐 58 7 6 管道水力计算 59 8 8 组织机构及劳动定员 组织机构及劳动定员 61 9 9 环境保护专篇环境保护专篇 62 9 1 设计采用规范及标准 63 9 2 污染物及治理措施 63 9 3 绿化设计 64 10 消防专篇消防专篇 65 10 1 设计采用规范和标准 65 10 2 工程项目火灾危险性分析 65 10 3 消防措施 66 10 4 建立健全各种规章制度 67 1111 劳动保护 职业安全与工业卫生劳动保护 职业安全与工业卫生 68 11 1 设计依据及遵循的标准和规范 68 11 2 安全措施 68 11 3 劳动保护与工业卫生 70 1212 各类用户对燃气价格承受能力分析各类用户对燃气价格承受能力分析 71 12 1 居民用户对燃气价格承受能力分析 71 12 2 商业用户对天然气价格承受能力分析 72 1313 节能节能 73 13 1 能耗分析 73 13 2 节能措施 73 13 3 节能效益 73 1414 工程效益分析工程效益分析 74 14 1 经济效益分析 74 14 2 社会效益分析 75 14 3 环境效益分析 75 1515 主要设备与技术经济指标 主要设备与技术经济指标 76 15 1 主要设备 76 15 2 主要技术经济指标 一期工程 77 1616 工程项目实施计划工程项目实施计划 79 1717 工程项目招标初步方案工程项目招标初步方案 80 17 1 招标范围及招标 80 17 2 招标初步安排 80 17 3 招标形式 81 17 4 招标方式 81 17 5 评标专家来源 81 17 6 招标程序和招标基本情况表 82 1818 投资估算及资金筹措投资估算及资金筹措 83 18 1 编制依据 83 18 2 投资估算 83 18 3 资金筹措 84 18 4 庭院及户内管道工程 84 1919 经济评价经济评价 84 19 1 编制依据 84 19 2 基础数据 85 19 3 成本分析 85 19 4 损益分析 85 19 5 清偿能力分析 87 19 6 不确定性分析 87 19 7 财务评价结论 87 2020 结论与建议结论与建议 88 20 1 结论 88 19 2 建议 89 前前 言言 天然气是一种优质 高效 清洁 方便的能源 发展天然气工 业对于优化能源结构 保护生态环境 提高人民生活质量 促进国 民经济和社会可持续发展 具有十分重要的意义 为保护生存环境 合理利用现有能源 国家正积极推进城镇燃 料天然气化工作 根据天然气的资源状况和目前的勘探形势 国家 建成了陕京天然气管线 西气东输天然气管线 青海涩北 西宁 甘 肃兰州管线 重庆忠线 湖北武汉的天然气管道 以满足东部地区对 天然气的迫切需要 正在规划中的引进俄罗斯西西伯利亚的天然气 管道将与现在的西气东输大动脉相连接 还有引进俄罗斯东西伯利 亚地区的天然气管道也正在规划 随着国际原油价格的不断攀升 国内汽油 柴油的价格也是屡 创新高 同时国内天然气资源相对比较丰富 随着国家 西气东输 海气登陆 等大型燃气项目的建设 将天然气利用推向一个快速 发展的时期 环保 节能 安全经济的天然气汽车 各受有关部门 推崇 并被列全国 清洁汽车行动 的首选车 保护城市自然条件与环境 降低汽车污染 提高空气质量是某 市的一个现实问题 而建设 CNG 加气站 推广 CNG 燃料汽车可以减 少汽车尾气污染 改善城市大气环境 降低车辆运营费用 实现显 著的社会经济效益 因此 根据某市有利的气源条件 为了使 CNG 加气站在技术上 经济上合理可行 充分发挥其社会经济效益 受 某某燃气有限公司委托 河北华新燃气工程技术开发有限公司编制 了 某西区 CNG 加气站 西站 可行性研究 代初步设计 第一章第一章 总总 论论 1 1 项目名称 建设单位 企业概况 1 1 1 项目名称 某西区 CNG 加气子站 西站 1 2 2 建设单位 某某燃气有限公司 1 1 3 企业概况 某某燃气有限公司是某燃气与某城市建设投资有 限责任公司共同投资设立的中外合资企业 注册资金 400 万美元 总投资 1332 万美元 公司服务项目包括 天然气设施安装 管道铺 设 管道燃气供应 管道燃气设备维修 改装 定期安全检查等业 务 1 2 设计依据及编制原则 1 2 1 设计依据 1 设计委托书 2 某市燃气供应工程可行性研究 代初步设计 2003 年 1 月 3 某市城市燃气规划 2004 年 10 月 4 国家有关燃气专业及相关专业标准 规范 规定等 1 2 2 编制原则 1 优先采用技术成熟 安全可靠的国产设备 关键设备从国外引进 2 本工程注重消防 环保 节能 安全生产和劳动卫生 3 本工程力求技术先进 经济合理 安全可靠 切实可行 造福于 民 4 严格执行国家现行有关规范 规定和标准 1 2 3 编制范围 某市城市规划区共建三座 CNG 加气站 南站 西站 北站 本次设 计为一期工程 西区 CNG 加气子站 西站 1 3 某市概况及天燃气 车用燃料供应状况 1 3 1 某市概况 某市辖一区 谯城区 三县 涡阳县 蒙城县 利辛县 总人 口 545 7 万人 总面积 8374 平方公里 谯城区面积 2226 平方公里 市区建成区面积 25 平方公里 现辖 3 个街道办事处 总人口 21 53 万人 至 2010 年市区人口约 45 50 万人 1 3 2 某市天然气供应现状 CNG 加气站及气源规划 某市目前已建成 LNG 储存气化站 CNG 卸气站作为备用气源 LNG 储存气化站通过将 LNG 气化后输送进中压天然气管网 某市目 前天然气主要供应居民及商业用户 某市 CNG 加气站规划 市区规划三座 CNG 加气站 一期工程 西 站 位于西外还 LNG 储备站内 占地面积 6 74 亩 二期工程 南站 结合西气动输 利幸 某 支线门站建设 规划占地面积 30 亩 三 期工程 北站 位于北外还附近 规划占地面积 8 亩 气源规划 某 CNG 加气站以周口加气母站 蚌埠加气母站 利幸 加气母站为主要气源点 2010 年 利幸 某 支线建成后 在某门 站建设加气母站 利用某加气母站为主要气源点 满足 CNG 加气站 的用气需求 1 周口加气母站 计划 2006 年 4 季度建成投产 距某 130 公 里 2 蚌埠加气母站 由蚌埠某燃气有限公司投资建设 已经投产 距某 190 公里 3 利幸加气母站 由安徽省天然气公司投资建设 计划 2007 年 1 月建成投产 距某 100 公里 4 某加气母站 计划 2010 年投产 1 3 3 某市车用燃料供应现状 某市现有公交车 80 辆 出租车 1000 辆 燃料以汽油为主 柴 油为辅 按照规划 2011 年公交车辆将达到 130 辆 出租车辆将达到 1500 辆 1 3 4 某市 CNG 加气站项目建设的必要性 十五 期间科技部 全国清洁汽车行动协调领导小组办公室组 织开展了 清洁汽车关键技术研究开发与示范应用 项目 确定重 庆市 西安市等 16 个城市和地区作为 十五 期间 国家将进一步 开展 清洁汽车关键技术研究开发与示范应用 项目 将以 CNG 为 燃料的清洁汽车产业作为重点发展领域 这些无疑都为某市 CNG 汽 车产业的发展提供了良好的外部环境 车用 CNG 加气站项目的建设符合国家鼓励发展燃气汽车的产业 发展政策 符合建设清洁环保城市发展的要求 符合某市城市发展 规划 该项目建设十分必要 1 3 5 某市 CNG 加气站已经建成投产 在远期 利辛 某 西 气东输支线将为某市提供充足的管输天然气 目前在某周边城市已 经建成两座 CNG 加气母站 而且在随着管输天然气的到来 规划中 某市加气母站也将进行建设 某市汽车加气站项目有充足的 CNG 气 源保证 某燃气在全国已经建成投产 CNG 加气站 50 余座 具有丰富 的运营经验 CNG 成份以 CH4 为主 作为优质的汽车燃料 其具有价格低 污染物少 运行安全的特点 所以天然气作为汽车燃料具有广阔的 市场前景 2 项目建设目的 建设 CNG 加气子站 推广使用 CNG 燃料汽车的目的是为了减少 汽车尾气污染 改善城市大气环境 降低车辆运营费用 具有显著 的社会经济效益 因此建设 CNG 加气子站对实现物质文明和精神文 明的现代化城市具有重要意义 1 4 自然及地理条件 1 4 1 自然条件 某市属亚热带季风气候 气候温和 湿润 四季分明 且春秋 季短 夏季长 极端最高温度 42 1 极端最低温度 20 年平均气温 14 5 全年主导风向 东南风 夏季主导风向 偏东风 冬季主导风向 偏北风 年平均风速 2 2m s 最大风速 20m s 年平均降水量 811 3mm 年最大降水量 1473 3 年最小降水量 272 7 最大冻土深度 130 1 4 2 地理条件 某市位于安徽省西北部 地处黄淮平原南端 其地理坐标为东 经 115 25 116 03 北纬 33 25 34 04 三面与河南接壤 西为郸城县 鹿邑县 北连商丘县 虞城县 东临永城县 南面 东南面与本省的太和县 涡阳县相接 距四周县城平均距离 60 公里 105 国道 北京 珠海 311 国道 连云港 西安 在市区交汇 国 家南北大动脉 京九 铁路纵穿市区东侧 1 5 工程概况 1 5 1 工程项目概述 根据某某燃气有限公司提供资料 本项目将采用 CNG 加气子 站为 CNG 燃料汽车加气 天然气 CNG 加气母站压缩后通过 CNG 子站 拖车运至市区各 CNG 加气子站 通过 CNG 加气子站系统为 CNG 燃料 汽车加气 CNG 加气子站的建设进度应根据公共交通车辆气化进度 合理确定 本次以一期工程 西站 西区 CNG 加气子站 为主要设 计内容 1 5 2 工程项目建设内容 某西区 CNG 加气子站在已建某 LNG 储存气化站站内建设 其 加气站房 汽车加气岛均为新建 站内采用箱式变电站为加气站 供电 加气站内设有液压子站撬体 加气站房 汽车加气岛及箱式 变电站 加气站房内设有营业室 卫生间 办公室 更衣间 控 制室 汽车加气岛内设有三台加气机 1 6 设计规模 供气范围和供气原则 1 6 1 设计规模 按照规划 2011 年公交车辆将达到 130 辆 出租车将达到 1500 辆 某西区 CNG 加气子站 西站 日加气能力为 17000 立方米 1 6 2 供气范围 某西区 CNG 加气子站 西站 主要为某市的 CNG 燃料汽车提 供车用 CNG 燃料 1 6 3 供气原则 利用天然气压缩工艺满足 CNG 燃料汽车的燃料需求 优先气化公 交车 出租车等车辆 并尽量满足其它 CNG 燃料车辆的用气需要 第二章第二章 CNGCNG 加气子站气源及方案比选加气子站气源及方案比选 2 1CNG 加气子站气源 CNG 加气子站是以 CNG 加气母站为气源 天然气在加气母站压缩 后通过 CNG 子站拖车运至 CNG 加气子站 气源 气源规划 某 CNG 加气子站以周口加气母站 利辛加气 母站为主要气源点 2010 年 利辛 某 支线建成后 在某门站建 设加气母站 利用某加气母站为主要气源点 满足 CNG 加气子站的 用气需求 2 2CNG 液压加气子站方案 第一方案 CNG 液压加气子站技术从国外新近引进一种 CNG 加气子站新技术 其采用液压增压系统代替传统气体压缩机增压系统 主要设备包括 液压子站撬体 加气机 CNG 液压加气子站具有系统整体集成度较 高 加气能力强 自动化程度高 安装方便 运行成本低等特点 具有广阔的市场推广价值 2 2 1 技术方案 1 工艺流程 CNG 子站拖车到达 CNG 加气子站后 通过快装接头将高压进液软 管 高压回液软管 控制气管束 CNG 高压出气软管与液压子站撬 体连接 系统连接完毕后启动液压子站撬体或者在 PLC 控制系统监 测到液压系统压力低时 高压液压泵开始工作 PLC 自动控制系统 会打开一个钢瓶的进液阀门和出气阀门 将高压液体介质注入一个 钢瓶 保证 CNG 子站拖车钢瓶内气体压力保持在 20 22Mpa CNG 通 过钢瓶出气口经 CNG 高压出气软管进入子站撬体缓冲罐后 经高压 管输送至 CNG 加气机给 CNG 燃料汽车加气 CNG 液压加气子站工艺流程方框图如下 2 主要设备 序号项 目主要设备清单数 量备 注 1 液压子站撬体撬体 增压系统 液压介质储罐 液 压介质 CNG 缓冲罐 1 套 2 仪表风气源设备仪表风气源设备1 套 3 控制柜控制柜1 套 此 4 套设 备为液压 子站系统 配套提供 4 CNG 子站拖车CNG 子站拖车2 头 3 拖 5 加气机单线双抢售气机3 抬 6 配电设备 YBM22 12 0 4 160 1 台 3 技术特点 A CNG 液压加气子站加气能力大 加气能力不低于 2000Nm3 h CNG 子站拖车 体介质 液 CNG 子站拖车 CNG 加气机 CNG 液体介质 B 耗电功率小 系统总功率不超过 75KW C 系统设备少 主要设备只有液压子站撬体 CNG 加气机 且 CNG 加气机采用单线双枪加气机 减少了连接管道数量 也减少了管道 连接点 漏气的可能性低 设备基础少 减少土建投资 D CNG 液压加气子站设备整体集成度高 安装方便 设备安装周期 短 E CNG 液压加气子站系统始终提供较高并且较稳定的压力介质给 CNG 且系统二作振动小 而 CNG 则始终在一个较高的工作压力下单 线输出至加气机 提高了加气速度 F CNG 液压加气子站系统自动化程度高 除泄漏报警系统需要单独 设置外 其它系统控制主要依靠液压子站撬体自带的 PLC 控制系统 来完成 液压子站系统的启动和关闭都由控制系统自动控制 G CNG 液压加气子站系统卸气余压为 1 0Mpa 卸气率达到 95 H CNG 液压加气子站这几年发展迅速 环境适用能力较强 可以在 国内地区很好应用 2 2 2 劳动定员 29 人 2 2 3 建设投资 建设投资 991 万元 其中 工程费用 856 万元 工程建设其他费用 88 万元 预备费 47 万元 2 2 4 电能消耗 CNG 液压加气子站主要耗能为电能 液压子站系统总功率为 75kw 其它动力及照明 仪表用电约为 40kw 小时加气能力为 2000Nm3 按每天工作 12 小时计算 全年耗电量为 40 104kwh 2 3 CNG 常规加气子站 第二方案 CNG 常规加气子站技术采用传统气体压缩机增压系统 主要设 备包括卸车压缩机 顺序控制盘 储气瓶组 加气机 2 3 1 技术方案 1 工艺流程 CNG 子站拖车到达 CNG 加气子站后 通过卸气高压软管与卸气 柱相连 启动卸气压缩机 CNG 经卸气压缩机加压后通过顺序控制 盘进入高 中 低储气瓶组 储气瓶组里的 CNG 可以通过加气机给 CNG 燃料汽车加气 CNG 常规加气子站工艺流程方框图如下 CNG CNG CNG 2 主要设备 1 气体压缩机撬体 撬体 增压系统2 套 2 储气瓶组8 个 0 92m3储气钢瓶组成1 套 CNG 子站拖车 卸气压缩机 顺序控制盒 高压瓶组 中压瓶组 低压瓶组 加气机 3 CNG 子站拖车CNG 子站拖车2 头 3 拖 4 售气系统三线双枪售气机3 台 5 顺序控制盘通过能力 2000Nm31 套 6 卸气拄包括质量流量1 套 7 配电设备YBM22 12 0 4 320 型箱变 1 台 3 技术特点 a 单台气体压缩机的小时加气能力根据拖车内压力不同而在 600 2000 Nm3范围内变化 小时加气能力平均为 1000 Nm3 b 压缩机主电机功率为 90kw 共两台 系统总功率不超过 220kw C 系统设备主要设备有气体压缩机撬体 储气瓶组 顺序控制盘 CNG 加气机等 CNG 加气机采用三线双枪加气机 气体压缩机为往复 式压缩机 震动较大 为了满足减震要求需要较大的基础 d 常规加气子站主要依靠储气瓶组的压力通过 CNG 加气机为 CNG 燃 料汽车加气 加气速度根据储气瓶压力不同而变化 e 常规加气子站系统需要设置必要压力 泄露报警等控制仪表 其 压缩机停机可以与储气瓶压力连锁自动控制 压缩机启动需要操作 人员根据储气瓶组压力人为启动 f 常规加气子站系统卸气余压为 2 4MPa 卸气率为 88 2 3 22 3 2 劳动定员劳动定员 3232 人人 2 3 32 3 3 建设投资建设投资 建设投资 1007 万元 其中 工程费用 869 万元 工程建设及其他费用 89 万元 预备费 49 万元 2 3 42 3 4 电能消耗电能消耗 CNG 常规加气子站主要耗能为电能 加气子站系统设备总功率为 180kw 其它动力及照明 仪表用电约 40kw 小时加气能力为 2000 Nm3 按每天工作 12 小时计算 全年耗电量为 84 68 104kw h 2 4 方案比较与推荐方案 2 4 12 4 1 方案比较方案比较 1 技术方案比较 a CNG 液压加气子站用电功率为 115kw 远远小于 CNG 常规加气子站 的 220kw 从而大大降低能源消耗 b CNG 液压加气子站相对于 CNG 常规加气子站主要设备少 连接管 道数量少 因此管道连接点少 漏气的可能性降低 设备基础少 因此在土建投资 施工费用上大大降低 安全性显著提高 c CNG 液压加气子站相对于 CNG 常规加气子站设备整体集成度高 安装非常方便 设备安装周期大大缩短 d 由于 CNG 液压加气子站加压设备采用的液压泵 而 CNG 常规加气 子站采用往复式气体压缩机 因此相对于 CNG 常规加气子站 CNG 液压加气子站系统具有震动小 噪音低的特点 e CNG 液压加气子站系统子站拖车内 CNG 始终保持较高而且比较稳 定的压力 因此加气速度快 而 CNG 常规加气子站储气瓶组内的压 力是变化的 加气速度随着储气瓶组的压力降低而降低 因袭 CNG 液压加气子站相对于 CNG 常规加气子站加气压力高而稳定 加气速 度快 f CNG 液压加气子站系统控制主要依靠液压子站撬体自带的 PLC 控 制系统来自动完成的 而 CNG 常规加气子站需要另行设计控制仪表 系统且自动程度低 因此 CNG 液压加气子站相对于 CNG 常规加气子 站自动化程度高 控制仪表系统投资少 控制效果好 操作人员少 h CNG 液压加气子站相对于 CNG 常规加气子站卸气余压低 卸气率 高达 95 每次卸气可以多卸 315Nm3 2 技术经济方案比较 CNG 加气子站投资 运行费用等主要经济指标进行比较 见下表 序号 项目液压加气子站 常规加气子站 1 建设投资991 万元1007 万元 2 占地面积6 74 亩7 8 亩 3 年加气量 595 104m3595 104m3 4 耗电量 104KWh a 40 084 68 5 耗水量 t a 40004000 6 劳动定员29 人32 人 7 年运行成本389 3 万元430 7 万元 8 电费25 4 万元53 8 万元 9 水费0 7 万元0 7 万元 10 车用燃油124 2 万元124 2 万元 11 人员工资福利费116 万元127 万元 12 维修费用50 万元52 万元 13 其他费用73 万元73 万元 2 4 2 推荐方案 通过上述方案的鳔胶可以看出 从投资方面 常规加气子站略 高于液压加气子站 CNG 液压加气子站的有时不很明显 从技术和 运营方面 液压加气子站都明显优于常规加气子站 因此推荐液压 加气子站方案 2 5 天然气组分 基本参数 某市 CNG 加气子站的气源 近期以周口加气母站 蚌埠加气母 站为主要气源点 中期气源点增加利辛加气母站 远期利用 利辛 某 西气东输 支线在某市新建加气母站为主要气源点 通过 CNG 子站拖车将 CNG 运至 CNG 加气子站 几个气源点均为 西气东输 气源 2 5 1 2 5 1 西气东输西气东输 天然气组分及参数天然气组分及参数 天然气主要组分 v 成分 CH4C2H6C3H8CO2 96 7681 150 2240 045 0 1 标准大气压下天然气性质 1 低热值 36 31MJ Nm3 2 华白指数 52 88MJ Nm3 3 爆炸极限 5 0 15 4 4 燃烧势 38 3 5 运动粘度 13 79 10 6m2 s 6 动力粘度 10 8kg s m2 7 密度 0 75kg m3 8 比重 0 58 2 6 CNG 与汽油 LPG 柴油的对比 2 6 12 6 1 CNGCNG 与汽油的对比与汽油的对比 CNG 作为汽车燃料与汽油相对比具有以下特点 1 污染物少 目前各大城市汽车尾气排放是造成城市空气污染的主要原因 它占了空气污染源总量的 60 以上 将汽车燃料由汽油改为 CNG 后 尾气污染将会明显减少 CNG 汽车尾气中 CO 减少 97 HC 减少 72 NOX 减少 24 SO2减少 90 可以说天然气是汽车最佳的清洁 燃料 2 运行费用低 近年来随着国际原油价格直线上升 国内汽油价格也随着不断 上涨 而 CNG 价格一直保持稳定 单价差额保持在 1 4 1 7 左右 因此以 CNG 为燃料将大大降低车辆运行费用 汽油与 CNG 性能对比表 燃料热值密度单位体积热值 93 汽油 43 953MJ Kg0 75Kg L32 96MJ L CNG36 31MJ Nm30 75Kg Nm336 31MJ Nm3 对单位体积热值的比较 用 CNG 取代汽油 1Nm3天然气相当于 1 10L 汽油 以出租车日行驶 293 公里经济效益比较表 燃料百公里耗量单价日燃料成本 93 汽油 9L 4 9 元 L129 36 元 CNG8 2 Nm3 3 5 元 Nm384 元 出租车以 CNG 为燃料替代汽油每天燃料成本减少 45 36 元 大 大降低了运行出租车的运营成本 经济效益明显 3 运行安全 天然气相对密度 空气为 1 小 为 0 58 0 62 泄露后很快 升空 易散失 不易着火 汽油蒸气较重 液态挥发有过程 切不 易散失 易着火爆炸 天然气爆炸极限为 5 0 15 4 汽油爆炸 极限为 1 6 而且天然气自燃点 在空气中 为 650 比汽油 自燃点 510 530 高 故天然气比汽油泄露着火的危险小 而 且天然气汽车的钢瓶是高压容器 其材质及制造 检验试验有严格 的规程控制 不易因汽车碰撞或翻覆造成失火或爆炸 而汽油汽车 的油箱系非压力容器 着火后容易爆炸 2 6 22 6 2 CNGCNG 与与 LPGLPG 的对比的对比 CNG 作为汽车燃料与 LPG 相对比具有以下优点 1 运行费用低 CNG 与 LPG 都是清洁的汽车燃料 但近年来 LPG 价格受国际原 油价格影响较大 而 CNG 价格相对稳定 从而使 CNG 作为汽车燃料 相对于 LPG 大大降低了车辆的运营成本 以出租车日行驶 293 公里经济效益比较表 燃料热值单价日消耗量日燃料成本 LPG47 3MJ Kg 5 5 元 Kg 18 4kg101 3 CNG36 31MJ Nm 3 3 5 元 Nm3 24Nm384 车辆以 CNG 为燃料替代 LPG 每天燃料成本减少 17 3 元 降低饿 运行出租车的成本 经济效益明显 2 车辆故障率低 目前国内的 LPG 的杂质较多 有时会造成油路堵塞 导致车辆 的维修量增大 影响车辆运营 而 CNG 主要成份是 CH4 纯度高 杂 质少 燃烧充分 因此使用 CNG 为燃料车辆故障率低 3 运行安全 天然气相对密度 空气为 1 小 为 0 58 0 62 泄露后很快 升空 易散失 不易着火 LPG 密度比空气重 液态挥发有过程 易着火爆炸 天然气爆炸极限为 5 0 15 4 LPG 爆炸极限为 1 5 10 故天然气比 LPG 泄露着火的危险小 2 6 32 6 3 CNGCNG 与柴油的对比与柴油的对比 柴油与 CNG 性能对比表 燃料热值密度单位体积热值 柴油 37 92MJ L0 84Kg L37 92MJ L CNG36 31MJ Nm30 75Kg Nm336 31MJ Nm3 对单位体积热值的比较 用 CNG 取代柴油 1 Nm3天然气相当于 0 95L 柴油 以公交车日好耗量经济效益比较表 燃料日耗量单价日燃料成本 柴油 45L 4 64 元 L208 8 元 CNG47Nm3 3 5 元 Nm3164 5 元 公交车以 CNG 为燃料替代柴油每天燃料成本减少 44 3 元 大大降低 了公交车的运营成本 2 6 42 6 4 CNGCNG 的时常前景结论的时常前景结论 通过 CNG 与汽油 LPG 柴油的对比 CNG 是一种更清洁 更安 全 更经济的替代车用燃料 因此 CNG 作为车用燃料的市场前景非 常广阔 随着 CNG 燃料市场的进一步扩展 必将为社会创造巨大的 经济效益和社会效益 第三章 CNG 加气子站项目市场预测 某市 CNG 加气子站项目市场定位为公交车 出租车等公共交通 车辆 目前 CNG 加气站项目作为 十一五 期间开展天然气分销利 用业务的重要组成部分 而且使用 CNG 作为汽车燃料能够创造巨大 的经济效益和社会效益 所以应该在政策规划 汽车改装 燃气汽 车的鼓励政策等方面加以扶持 从而进一步 CNG 加气站项目市场拓 展 3 1 公共交通车辆保有量及预测 根据目前某市公交车 出租车保有数量以及发展趋势 对某市 2006 年至 2011 年公交车 出租车数量作如下预测 名称 年份 200620072008200920102011 公交车 辆 8090100110120130 出租车 辆 100011001200130014001500 3 2 车辆用气指标 某市公交车 出租车用气指标表 1Nm3天然气相当于 1 10L 汽油 名称 年份日耗油量 L 日耗气量 Nm3 公交车 38 535 出租车 26 424 3 3 CNG 燃料汽车用气量 2006 2007 2008 2009 2010 2011 公交车 出租车日加气量 年加气量预测 名称 年份 200620072008200920102011 数量 8090100110120130 气化数量 1520253035 公交 车 日加气量 Nm3 52570087510501225 数量 100011001200130014001500 CNG 改装数量 200350500600658 出租 车 日加气量 Nm3 4800840012000 14400 15792 日总加气量 104 Nm3 0 530 911 291 551 70 年加气量 104 Nm3 185 5 318 5451 5 542 5 595 注 每年用气量按 350 天计 第四章 液压 CNG 加气子站工艺设计 4 1 设计依据和设计原则 4 1 14 1 1 设计依据设计依据 1 汽车加油加气站设计与施工规范 GB50156 2002 2006 年版 2 建筑设计防火规范 GBJ16 87 2001 年版 3 城镇燃气设计规范 GB50028 2006 4 车用压缩天然气 GB18047 2002 4 1 24 1 2 设计原则设计原则 1 工程设计力求技术先进 经济合理 安全可靠 2 切实可行 造福于民 3 远近期结合 以近期为主 兼顾远期 分期实施 4 主要生产设备以国内配套为主 关键设备从国外引进 4 2 天然气工艺参数和设计参数 4 2 14 2 1 工艺参数工艺参数 CNG 加气子站气源来自周口加气母站 CNG 通过 CNG 子站拖车运至 CNG 加气子站 储气水容积 18m3 可以储存 4500Nm3天然气 天然气 主要物性参数见第二章第五节 4 2 24 2 2 技术参数技术参数 1 CNG 液压子站工艺系统设计压力 25MPa 2 CNG 液压子站工艺系统工作压力 22 0MPa 3 CNG 液压子站小时加气能力 2000Nm3 h 4 CNG 液压子站系统工作温度 40 40 5 CNG 子站拖车取气率 95 6 卸气完成后余压 1 0MPa 7 系统总功率 75KW 8 系统噪音 75db 距离设备 1 米处 9 成品气含油 10ppm 10 含尘粒径 5um 11 控制方式 PLC 可编程自动控制 12 排气温度 环境温度 13 防爆等级 d BT4 14 日加气能力 170000m3 日加气 12 小 时 4 3 工艺流程 CNG 子站拖车到达 CNG 汽车加气子站后 通过快装接头将高压 进液压子站撬体连接 系统连接完毕后启动液压子站撬体或者 PLC 控制系统监测到液压系统压力低时 高压液压泵开始工作 PLC 自 动控制系统会打开一个钢瓶的进液阀门和出气阀门 将高压液压介 质注入一个钢瓶 保证 CNG 子站拖车钢瓶内压力保持在 20MPa CNG 通过钢瓶出气口径 CNG 高压出气软管进入子站撬体缓冲罐后 经高 压管输送至 CNG 加气机给 CNG 燃料汽车加气 当钢瓶总大约 95 的 CNG 被液压介质推出后 PLC 自动控制系统会发出指令关闭该钢瓶的 进液阀门 出气阀门 打开回液阀门 利用钢瓶内余压将液体介质 压回子站撬体内液压介质储罐中 间隔几秒钟后第二个钢瓶的进液 阀门 出气阀门打开 液压介质开始充入 CNG 被推出进入加气机 给 CNG 燃料汽车加气 而第一个钢瓶内的液压介质绝大部分返回储 罐后 其回液阀自动关闭 由 PLC 自动控制系统控制进 回液阀门 出气阀门的开启 依次控制切换 8 个钢瓶顺序工作 CNG 液体介质 CNG 4 4 CNG 液压加气子站系统设备 CNG 液压加气子站主要包括液压子站撬体 CNG 子站拖车 卸气 系统 控制仪 仪表风气源系统 CNG 单线双枪加气机 CNG 连接管 路 阀门及管件 4 4 14 4 1 液压子站撬体液压子站撬体 液压子站撬体主要包括撬体 增压系统 液压介质储罐 液压 介质 CNG 缓冲罐 1 撬体 液压子站撬体的增压系统 液压介质储罐撬体以及 CNG 缓冲罐 集成安装在撬体内 以满足液压子站撬体室外设置的要求 其主体 框架采用不小于 100 80 的方钢制作 外涂有防腐材料 并设有 防爆风机 防爆接线 平开门以及防爆照明灯 在撬体内设置天然 气报警探头 并与控制室的燃气报警控制系统连锁切断设备电源并 启动防爆风机 2 液压介质储罐 CNG 子站拖 车 液压子站撬体 汽车加气机 液压介质储罐是用来储存液压介质 在储罐内设置液位计和低 压过滤器 3 增压系统 增压系统主要包括主电机 高压泵 压力控制阀 高压管件 a 主电机 主电机采用国产防爆电机 电机功率为 75KW 工作电压 380V 防宝等级 d BT4 b 高压泵 高压泵选用进口优质产品 工作压力为 22MPa c 压力控制阀 高压管件 压力控制阀和高压管件均采用进口优质产品 其中注液控制阀 用于调整 控制 稳定有高压泵压出的液压介质的工作压力 阀上 配置有压力变送器 用于将压力信号传送到 PLC 回液控制阀用于 控制高压液体介质的压力 速度等以达到系统稳定工作的目的 d 液体介质 液体介质可以在环境温度为 40 40 时保证系统正常工 作 为无毒介质 4 4 24 4 2 CNGCNG 子站拖车子站拖车 液压加气子站用 CNG 子站拖车主要由集装管束 拖车操作箱 拖 车底盘组成 1 集装管束 集装管束由 8 只大容积高压钢瓶组成 公称工作压力为 20 0MPa 钢瓶规格 559 16 5 10975 工作温度 40 60 2 拖车操作舱 拖车操作舱包括操作后舱和操作前舱 a 操作后舱 拖车的大部分的操作不见设置在操作后舱内 包括控制气管路 快装接头 高压液体进出口快装接头 高压天然气进出口快装接头 第八单元回液接头 母站加气备用气源以及拖车刹车控制器 而且 在操作后舱的每个钢瓶口端塞上安装有带爆破片的安全装置 压力 表及控制每个钢瓶的气动球阀 手动球阀 母站加气备用气源可以 在母站控制气源有故障时 保证拖车可以利用自备气源控制气动阀 加气 但该气源压力不稳定 所以应该在母站设置 0 6MPa 的洁净压 缩空气气源 拖车刹车控制器用于拖车停放在子站或母站时刹车用 在拖车停稳后 打开拖车后舱门时 该装置自动将刹车片内的压缩 空气放空 使刹车片抱死轮毂 将拖车固定在固定车位 待拖车 CNG 或 CNG 关上后舱门准备离开时 该装置则打开控制器内的气路 压缩空气顶开刹车片 拖车即可离开车位 b 操作前舱 在操作前舱每个钢瓶口端塞上安装有带爆破片的安全装置 压 力表及控制每个钢瓶的气动球阀 手动球阀 各管路汇总到进出连 接块 3 拖车底盘 在 CNG 液压子站用拖车底盘下方设置了拖车顶升装置 可以利 用该设备将 CNG 拖车框架顶起 仰角为 10 以有利于液体介质的 回流从而减少液体介质在钢瓶里的残留量 4 4 34 4 3 卸气系统卸气系统 卸气系统包括 2 条高压液体介质快接管路 1 条 CNG 快接管路 压缩机空气控制快接管路 其中液体介质快接管路和 CNG 快接管路 用高压软管采用美国 PARKER 公司最大工作压力为 5000PSI 的专用软 管 压缩机空气控制快接管路采用工程塑料控制管 其设计压力为 1 0MPa 4 4 44 4 4 CNGCNG 单线双枪加气机单线双枪加气机 CNG 单线双枪加气机采用单管进气 配置进口质量流量计 NGV 标准快接方式 主要性能参数如下 计量准确度 0 5 最高工作压力 MPa 25 0 电源 220V 20 整机防爆形式隔爆型 4 4 54 4 5 控制柜控制柜 CNG 液压加气子站用控制柜采用进口 PLC 可编程控制部件 进口 电机软启动器等 通过 PLC 控制程序控制系统的自动运行 对子站 设备惊醒自动监控 并在面板上实时显示设备的工作单元 工作的 压力 电机电流等参数 该设备安装在控制室 4 4 64 4 6 仪表风气源设备仪表风气源设备 本设备是由优质压缩机 深度脱水设备 高精度除油过滤器等 组合而成的撬体 它的作用是为控制系统提供干燥 洁净的压缩空 气供气动执行器使用 保证系统电磁阀 气动执行器能长期稳定工 作 该设备安装在控制室内 且环境温度 5 压缩空气工作压力 MPa 0 65 0 8 排量 m3 min 0 1 含水露点 40 含尘粒径 um 1 4 4 74 4 7 CNGCNG 连接管路 阀门及管件连接管路 阀门及管件 CNG 连接管路采用一般设备用无缝和焊接奥氏不锈钢管 美国标 准 ASTM 269 材质 316 采用管沟敷设 CNG 阀门及管件均采用双 卡套连接方式 4 4 84 4 8 本站主要设备选型如下本站主要设备选型如下 序 号 项目主要设备清单数量备 注 1 液压子站 撬体 撬体 增压系统 液压介质储罐 液 压介质 CNG 缓冲罐 1 套 2 CNG 子站 拖车 CNG 子站拖车2 头 3 拖 3 控制柜 控制柜1 套 4 仪表风气 仪表风气源设备1 套 源设备 5 加气机单线双枪售气机 含卡式售气系统 3 台 6 配电设备YBM22 12 0 4 160 箱式变压器1 台 第五章 CNG 加气子站总图及公共专业设计 5 1 总图及建构筑物布置 5 1 15 1 1 站址选择站址选择 CNG 加气子站的站址位于西外环已建 LNG 储配站内 储配站东侧 临西外环路 其他三面目前为农田 按 汽车加油加气站设计与施 工规范 GB50156 2002 2006 年版 规定距离本站 100 米范围内不 得建重要公共建筑物 5 1 25 1 2 设计依据设计依据 1 汽车加油加气站设计与施工规范 GB50156 2002 2006 年版 2 城镇燃气设计规范 GB50028 2006 3 建筑设计防火规范 GBJ16 87 2001 年版 4 工业企业总平面设计规范 GB50187 93 5 1 35 1 3 总图布置原则总图布置原则 1 设施分区按功能布置 方便管理 保障安全 便于车辆通行 2 布局美观 绿化环境 满足安全防火要求 3 少占用地 节约资金 5 1 45 1 4 总平面布置总平面布置 CNG 加气子站主要建构筑物有加气站房 汽车加气岛 并设有 CNG 子站拖车 撬体及箱式变压器 其中加气站房和汽车加气岛作 为对外服务区 CNG 子站拖车及撬体作为生产区 两个区域采取相 应隔离措施以保证生产区不受外部人员打扰 从而实现对服务区和 生产区的功能分区设置要求 站内工艺设施与站内 外建筑物间距 满足 汽车加油加气站设计与施工规范 GB50156 2002 2006 年版 相应规范要求 子站拖车卸气端应设钢筋混凝土实体墙 其高度不 应低于子站拖车的高度 长度不应小于车宽的 2 倍 总平面布置见 附图 z 1 5 1 55 1 5 竖向设计竖向设计 CNG 加气子站站区最低点初定为比站外道路高 0 2m 站内雨水 排至站内雨水系统 地面坡度为 3 5 所选站址场地地势平坦 5 1 65 1 6 站区防护设施及绿化站区防护设施及绿化 按照加气站设计要求 站区临街面为敞开式 北 西面与 LNG 站共用道路及回车场 南面为实体围墙 2 2 米高 在临街面设置 2 个对外进出口 站区内采用道路及场地相结合的方式与各建构筑物 相连 5 1 75 1 7 站内设施之间的防火间距 站内设施之间的防火间距 m m CNG 站内设施与站外设施的防火间距执行 汽车加油加气站设计 与施工规范 GB T50156 2002 2006 年版 第四章表 4 0 7 压 缩天然气工艺设施与站外建 构筑物的防火距离 m 主要站内设 施最小防火间距见下表 站内设施之间的防火间距均满足规范要求 设施之间实际防火间距见平面布置图 子站拖车车位 储气瓶组 加气机规范要求与站外建 构筑物 防火间距 建 构筑物子站拖车车位 储气瓶组 米 加气机 米 备注 明火或散发火花的地点 3020 GB50156 2002 2006 年版 民用建筑 2020 GB50156 2002 2006 年版 甲乙类物品生产厂房 2518 GB50156 2002 2006 年版 站外主干道 126 GB50156 2002 2006 年版 5 1 85 1 8 站内设施之间的防火间距 站内设施之间的防火间距 m m CNG 站内设施之间的防火间距执行 汽车加油加气站设计与设 施规范 GB T50156 2002 2006 年版 第五章总平面布置表 5 0 8 站内设施之间的防火距离 m 主要站内设施最小防火间距见下表 站内设施之间的防火间距均满足规范要求 设施之间实际防火间距 见平面布置图 CNG 液压加气子站 括号内为规范间距 设施名称子站拖车卸 车位 储气 瓶组 子站撬体加气机箱变 站房14 5 5 6 1 5 7 75 5 子站拖车卸 车位 3 8 3 30 35 6 8 1 6 子站撬体21 95 4 9 1 6 加气机27 88 6 5 2 建筑设计 5 2 15 2 1 设计思想设计思想 建筑单体设计在满足工艺流程和生产使用功能前提下 平面布 局合理 立面力求简洁明快 色彩和谐 并与周围建筑物及景观相 协调 5 2 25 2 2 设计原则设计原则 CNG 加气子站主要建筑物包括加气站房 汽车加气岛 建筑设计在满足工艺流程合理顺畅的前提下 作到简而不陋 交 通流线顺畅 平面布局合理 立面简洁明快 色彩和谐 与周围建 筑物及景观相协调 1 符合本地的总规划布局 2 节约用地 不占良田及经济效益高的土地并符合国家现行 国 土管理 环境保护 水土保持等法规有关规定 3 有利于环境与景观保护 本站尽量远离风景游览区和自然 保 护区 不污染水源 有利于三废处理并符合现行环境保护法 5 2 35 2 3 国家建筑设计和结构设计规范国家建筑设计和结构设计规范 1 民用建筑设计通则 GB50352 2005 2 建筑结喉荷载规范 GB50009 2001 3 砌体结构设计规范 GB50003 2001 4 钢结构设计规范 GBJ50017 2003 5 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 6 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 7 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 8 汽车加油加气站设计与施工规范 GB50156 2002 2006 年版 5 2 45 2 4 建构筑物一览表建构筑物一览表 编号项目 名称 建构筑物占 地面积 层数生产 类别 耐火 等级 结构 形式 1 加气 站房 205 24 4 8 4 外墙 一二级砖混 尺寸 2 汽车 加气 岛 360 24 15 二级钢结 构 5 3 结构形式 5 3 15 3 1 结构形式结构形式 加气站房 单层砖混结构 屋面板为现浇钢筋混凝土 墙体为蒸 压灰沙砖 汽车加气岛 柱为钢结构柱 罩蓬为钢结构网架 5 3 25 3 2 地基和基础地基和基础 加气站房 柱下钢筋混凝土独立柱基础 汽车加气岛 现浇钢筋混凝土独立柱基础 5 3 35 3 3 主要材料等级主要材料等级 混凝土 C25 钢筋 选用 级钢及 级钢 陶粒混凝土空心砌块 MU10 砂浆 M5 0 及 M7 5 水泥砂浆混合砂浆 焊条