城市天然气利用工程可行性研究报告

1目录前言31、概述511项目概况及编制依据512城市和城市燃料概况713建设的必要性1214编制范围1415工程概述142、供气规模及气化范围1721供气原则、气化范围及气化率1722气源1823各类耗热定额1824不均匀系数2125耗气量计算2326耗气量平衡表2827储气和调峰气量303、输配系统设计3131概述3132压力级制的确定3233调峰和储气方案3434门站（储配站）3435CNG加气标准站3736场站公用工程4037中压管网布置5338高压管线布置6024、天然气生产调度及管理系统6241概述6242系统组成6243系统硬件配置及软件功能625、消防篇6551编制依据6552工程概况6553火灾爆炸危险性分析6654防火与消防设计6655运行管理防火措施706、工程建设实施计划及招标方案7261工程建设实施计划7262招标方案727、环境保护篇7471编制依据7472工程概述7473主要污染源和主要污染物7574主要防范措施7775绿化设计8176环境管理机构8177环保效益818、劳动保护、职业安全和工业卫生8381编制依据8382工程概述8383主要不安全因素8384防护措施84385工业卫生859组织机构、人员编制和后方设施8691组织机构、人员编制8692后方设施8693操作运行8794管理制度8795抢险与抢修8710、节能篇90101编制依据和原则90102主要能耗分析90103节能措施9111、投资估算与经济评价92111工程概况92112估算依据92113投资估算93114资金筹措及使用计划93115经济分析93116主要技术经济指标9612、结论及建议97前言据中国石油企业协会日前公布的中国油气产业发展分析与展望报告蓝皮书显示，2010年全年我国石油的表观消费量约为449亿吨，同比增长了123；同时，石油的进口量也大幅增长，20104年我国石油的对外依存度已高达55以上。很多业内人士认为，能取代石油成为世界主要能源消费的，不是风力、潮汐、太阳能，而是天然气。天然气作为清洁能源，在中国一次能源占的比重只有35，而发达国家天然气使用量在整个能源当中占的比重超过30。2010年中国天然气消费达1060亿立方米，预计2015年达到2300亿立方米。中国本土天然气产量快速增长的同时，天然气进口量也大幅攀升。随着环境污染问题的日益突出，调整能源结构，改善大气环境、增加绿色能源天然气的使用量是必然的选择。目前，世界正处在以天然气取代石油而成为首要能源的过渡时期，国际能源界普遍认为今后世界天然气产量和消费量将会以较高的速度增长，2025年以后世界天然气产量将超过煤炭和石油，成为世界最主要的能源。因此，二十一世纪将是天然气的世纪。为了适应国民经济发展的需要，我国天然气工业必须要有一个较快的发展速度。这不仅是为了改善能源结构，提高能源利用率，促进工业生产，而且也是为了改善和缓解我国能源的运输压力和保护生态环境，对我国实施二十一世纪可持续发展战略具有重大的意义。随着世界天然气气田的不断发现和探明，天然气的应用将越来越显示出其重要地位，各国专家都认为压缩天然气CNG和液化天然气LNG是当前最适合的汽车替代燃料。受XX县XX天然气有限公司的委托，我公司各专业技术人员对5编制可行性研究报告所需要的外部条件，会同城市有关建设部门和XX县XX天然气有限公司的有关人员进行了必要的现场勘察，并就工程建设的有关问题进行了研究，于二零一一年十月完成了编制工作。61、概述11项目概况及编制依据111项目名称甘肃XX县城市天然气利用工程可行性研究报告。112委托单位XX县XX天然气有限公司住所XX市XX县XX工业发展区法人注册资本1000万元XX市XX天然气有限公司控股70113编制依据XX县城市总体规划20082025年，陕西省城乡规划设计研究院。XX县开发镇探1天然气井及城市气化工程项目建设合同，XX县人民政府与XX市XX天然气有限公司。关于XX市XX天然气有限公司申请在我县开发利用镇探1井和实施天然气供气工程立项的答复函，XX县发改委镇发改发200983号。建设项目选址意见书，XX县城乡规划局。市政公用工程设计文件编制深度规定，国家建设部建质200416号，2004年1月。建设单位提供的设计委托书和有关设计基础资料。114编制原则7工程建设以“安全第一、保证供应”为指导思想，确保工程的优质、高效、低投入，完成后能发挥最大的经济效益、社会效益和环保效益。在城市总体规划指导下，遵循国家有关规定、规程和规范，做到统筹兼顾，远近结合，留有发展余地。严格执行国家及行业颁发制订的有关标准、规范和规定，严格遵守“三废”排放标准，各类建、构筑物的防火、防爆等级标准和安全卫生标准等。贯彻城市燃气为用户服务、为生产发展服务、为经济建设服务的方针，合理确定供气对象、供气比例和供气价格，在气化居民用户、商业用户的同时，适当发展采暖和天然气汽车用气。在保证安全供气的基础上，积极采用成熟的新工艺、新技术、新设备、新材料，使其在技术上先进可靠，经济上节约合理。115采用的主要法规标准及规范中华人民共和国安全生产法2002629中华人民共和国消防法20081028城镇燃气设计规范GB500282006汽车加油加气站设计与施工规范GB5015620022006年版城镇燃气技术规范GB504942009建筑设计防火规范GB500162010爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB5005892石油天然气工程设计防火规范GB5018320048建筑物防雷设计规范GB500572010建筑灭火器配置设计规范GB501402005火灾自动报警系统设计规范GB501162008环境空气质量标准GB30951996声环境质量标准GB30962008工业企业厂界环境噪声排放标准GBL23482008化工企业静电接地设计规程HG/T206751990输送流体用无缝钢管GB/T81632008低压流体输送用焊接钢管GB/T30912008燃气用埋地聚乙烯PE管道系统第一部分管材GBL555812003建筑地面设计规范GB500371996建筑抗震设计规范GB500112010室外排水设计规范GB500142006采暖通风与空气调节设计规范GB500192003供配电系统设计规范GB50052200912城市和城市燃料概况121城市概况XX县位于甘肃省东部、XX市西南部黄土塬区，地理坐标为东经1064410736，北纬35273616，属陇东黄土高原沟壑区和黄土丘陵沟壑区第二副区。东邻西峰区、庆城县，西接9宁夏彭阳县，南界平凉市崆峒区、泾川县，北靠环县，南北长9121公里，东西宽783公里，面积3500平方公里。县内属半湿润半干旱的大陆性温带季风气候，干旱少雨，冬季严寒，夏季酷热，四季分明，冬、春季节多西北风，风力一般46级，最大风力10级，年平均降雨量56006毫米，多集中于7、8、9三个月。占全年583。年最大降雨量8663毫米，年最小降雨量3638毫米。最大月降雨量为213毫米，最大小时降雨量为581毫米。每年11月下旬至来年3月为霜冻期，气温变化较大，降雨少，仅占9，年平均气温95，最高可达396，最低22。县内河谷错综复杂，主要由黑河、蒲河、交口河、茹河、洪河等及其支流组成，它们均发源于六盘山系，由西北流向东南，纵贯全境呈扇形流入泾河。全县大小沟谷共382条，其中常年有水的沟135条。县内交通较为便利，全县19个乡镇全部通了公路，其中通油路乡镇14个，占737。公路密度587公里平方公里。向西可达平凉、兰州，向东至西安、郑州，南通宝鸡。全县农业产业化程度不高，农民增收缓慢，经济结构性矛盾突出。工业发展十分缓慢，二产比例仅为18，工业极不发达，企业规模小，产值低，吸纳人口就业能力不足。矿产资源有煤、石油、铁矿及石灰石、石英砂等建筑原材料。在我国能源、原材料紧缺的宏观环境下，资源开发会对地方经济发展起到极大的促进作用。全县产业布局以农业发展为主，北部重点发展林、牧业；中北10部重点发展种植业、畜牧养殖业；中部茹河沿线以种植业为主南部以特色林果业为主。122城市燃料概况1当地燃料市场现状XX县城目前民用燃料主要以煤和液化石油气为主，使用液化石油气的用户中有相当一部分是液化石油气与煤进行交替使用。液化石油气气源来自庆化厂等地，在县城东南方向有一处液化石油气储配站，储气规模50立方米，每日天供气能力约为200瓶，居民气化普及率为40。2天然气与几种常见燃料的比较1天然气与液化石油气用于燃料的天然气主要是气田气、油田气和凝析气田气，是烷属烃CNH2N2的混合物，甲烷CH4含量一般为90左右，另外还含有乙烷、丙烷、丁烷和少量非烃类的二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、氮、氦等气体以及有机硫和水等，其热值大于314MJ/M3。液化石油气主要来源于炼油厂石油气和油田伴生气。是一种低碳数的烃类混合物，主要成份是含有34个碳原子的烃类化合物，如丙烷、丙烯、正丁烷、异丁烷等，另外还含有少量的甲烷、乙烷、戊烷、乙烯、戊烯和微量的硫化物、水蒸气等非烃化合物，其低热值约为451459MJ/KG液态或8781087MJ/M3气态。2004年我国液化石油气商品生产量为1200104T，净进口量为63542104T，共消耗183542104T。液化石油气主要消耗对象是11化工和燃料。价格比较购买相同热值的燃气，不同燃气价格比较见下表燃气价格比较表名称热值售价单位热值价备注管道天然气340MJ/M3185元/M300544元/MJ液化天然气3957MJ/M338元/M30096元/MJ瓶装液化气418MJ/KG900元/瓶0144元/MJ管道液化气10241MJ/M3135元/M301318元/MJLPG混空气5304MJ/M3600元/M30113元/MJ压缩天然气3619MJ/M3310元/M30086元/MJ由上表可见，使用天然气比液化石油气更经济。使用安全性比较天然气与液化石油气的部分物理性质见下表天然气与液化石油气的部分物理性质物理性质天然气液化石油气相对密度058062相对空气15（相对空气）0506（相对水）着火温度540450自燃点650493与空气混合爆炸浓度5151595从上表可知，天然气比空气轻，少量泄漏进入大气时容易扩散，不容易形成爆炸性混合物。其着火温度、在空气中形成爆炸性混合物的比例均比LPG高，使用相对安全。液化石油气在常温常压下呈气体状态，略增加压力或降低温度就会变为液态，在气温较低的地区使用时易产生回凝，严重时会堵塞用气设备使供气不正常；液化12石油气比空气重，泄漏进入大气时容易在低洼处或空气流动差的地方集聚，形成爆炸性混合物。在空气中形成爆炸性混合物的下限较低，其火灾、爆炸危险性大大高于天然气。所以，使用天然气比液化石油气更安全。2天然气与其它燃料的污染物排放量比较国内外的研究均证明，SOX和NOX是产生酸雨的主要物质，要减少SOX和NOX的排放量，只能改变燃料结构。几种燃料燃烧排放物比较如下表不同燃料的能耗及SOX、N0X的排放量比较表排放物燃料SOXNOXSOX及NOX能耗天然气LNG无13730煤80315821燃油18252119汽油1281319其他液化石油气、炼厂废气等13111从上表数据可知在全部人工排放的SOX和NOX总量中，天然气产生的NOX只占13。占全部SOX及NOX排放总量的7，而其热量占石化燃料煤碳、石油、天然气能耗总量的30。天然气燃烧产物中S02即酸雨的前驱物要比其他石化燃料少得多，颗粒物也比石化燃料更低。一氧化碳排放量也比与之竞争的燃料少。在许多情况下，天然气的NOX排放比燃油少，在绝大多数情况下比煤少。在烃类方面，许多天然气燃烧的排放物是一种非活性烃类，不与NOX结合生成烟雾。13所以，使用天然气对环境保护极为有利。3天然气与电能燃料的比较1KWH电力能的发热量为36106J，1M3天然气的低热值在34106J，以热值计，1M3天然气相当于约100度电。如果平均电价为055元度，使用10度电的均价约为55元。若加上电价计算时的其他费用，用电的成本还要高一些，其综合价不会低于60元/10度。在目前条件下，仅从热值角度考虑，使用天然气的经济效益高于用电。从节能的角度考虑，由于将电能转换为燃料时造成能源损失较大，将电能转换为热能使用是不经济的，所以国家能源导向历来不支持居民使用电炉。从目前世界能源消费现状看，即使在核电已相当普及的国家，其民用燃料仍然是以天然气为主。13建设的必要性131满足城市发展的需要天然气作为清洁能源，在中国一次能源占的比重只有35，而发达国家天然气使用量在整个能源当中占的比重超过30。2010年中国天然气消费达1060亿立方米，预计2015年达到2300亿立方米。天然气利用工程的建设与供水、供电、道路、通讯等设施的建设一样，可以完善城市的基础设施，进一步优化投资环境，促进城市的发展和对外开放。对于实现可持续发展战略，优化能源结构，推动城市建设和经济增长，具有积极的促进作用。14132满足环境保护的需要依据XX县环境监测资料，城区大气主要污染物有粉尘、S02、烟尘、氮氧化物、粉煤灰、TSP等。主要污染源有燃煤锅炉、啤酒厂、砖瓦厂、汽车尾气等，大气污染中S02和TSP浓度较高，大气质量状况为级，属烟煤型污染。由于城市经济仍处于初级发展阶段，环境压力日益增大，环境污染治理成本高，治理资金缺口大，技术设备总体水平不高，不能适应经济发展的需要。随着人口与经济的迅速发展，城市生产、生活的热能需求将大幅度上升，对城市环境空气质量的影响将进一步加大，如不加大环境治理力度，采取有效措施，环境空气质量将会进一步恶化。天然气利用工程为促进环保工作的深入开展提供了良好的外部条件，为改善城市的大气质量提供了强有力的支持。与燃煤相比，可以减轻燃煤而带来的低空大气污染和城市垃圾，环保效果十分明显。133改善居民生活质量随着人民生活水平的不断提高，住房条件的不断改善和生活节奏的加快，迫切需要洁净、高效、方便、快捷的生活燃料代替燃煤。因而，当地已有部分居民使用了瓶装液化石油气。但是，瓶装液化石油气与管道天然气相比，存在安全性差、残液难处理、价格波动大、换气不方便的缺点。因此，居民用户迫切希望早日用上洁净、方便、价廉的天然气。15134气源条件“西气东输”二线天然气管道支线平西线平泉西峰在平泉镇席家沟建有分输站，距离XX县城约33公里。所以，本项目近远期是“西气东输”二线长输管道为气源达到设计供气规模。14编制范围本设计编制的范围包括新建33KM高压管线，新建门站（储配站）、CNG加气母站的工艺系统和建筑、结构、电气、给排水、暖通等配套设施，县城城区天然气中压输配管网及调压装置。15工程概述151工程名称、业主、设计单位及工程规模工程名称甘肃XX县城市天然气利用工程工程业主XX县XX天然气有限公司设计单位宝鸡市同昌燃气工程设计有限责任公司供气规模2025年1707104NM/A，年平均日供气量667104NM/D。152工程概况XX县城市天然气利用工程近远期是利用“西气东输”二线天然气长输管道向城区供气。供气对象为城区居民、公共建筑、商业、采暖、燃气汽车和工业用户，至2025年上述用户年用气量为1707104NM/A，其中居民用户年用气量为544104NM/A、商业16用户年用气量为163104NM/A、采暖空调用户年用气量为440104NM/A，燃气汽车年用气量175104NM/A，工业用户年用气量330104NM/A，未可预见量85104NM/A。本工程计划2012年1月开工建设，2012年12月投产供气。XX县城市天然气利用工程由高压管线、门站（储配站）、CNG加气标准站、城区输配管网、调压装置等项目构成。门站（储配站）和CNG加气标准站毗邻建设，站址位于县城东部的XX工业区，县消防支队对面。站内主要由减压区橇装、CNG加气标准站工艺区、储气设施、加臭装置等工艺设施构成；输配管网主要由城区中压管网、调压柜箱支管道、低压庭院管道和室内管道、表灶等用具构成，工程总投资315596万元。153本工程主要技术经济指标17本工程主要技术经济指标序号指标名称单位2025年1年供气量104NM3/A17072年平均日供气量104NM3/D6673气化居民户数万户234居民管道气化率805DN100高压管道公里336高压阀井座27中压管道总长度公里279871DN20006772DN16053573DN11096974DN9062775DN6368PE阀井81DN200座182DN160座583DN110座784DN90座49穿跨越工程处491泄洪渠（宽6米、深2米）292茹河（宽200米、深3米）210调压装置套20011门站（储配站）和CNG加气标准站座1111站区占地面积7978112建、构筑物占地面积144636113绿地率326114建、构筑物利用系数181115容积率02112劳动定员人6813总投资（不包括庭院户内工程）万元3155961814税后财务内部收益率13615税后财务净现值万元1487616税后投资回收期年106192、供气规模及气化范围21供气原则、气化范围及气化率211供气原则1大力发展城市居民用户。2积极发展商业和公共建筑用户，尤其是燃煤和燃非洁净燃料污染较大的用户。3改造具备条件的小型燃煤、电锅炉。4鼓励发展CNG燃料汽车用气。212气化范围本工程确定的供气范围为XX县城市总体规划20082025所界定的县城城区。213气化率气化率应根据城市人口规模、管道燃气的现状及工程实施的进度安排而确定。XX县城市现状人口为42229人，其中非农业人口19181人，农业人口15048人，暂住人口8000人包括在县城上学的中学生。城市总体规划近期2015年规划人口为7万人，远期2025年规划人口为10万人。根据XX县实际情况，结合周边同等城市燃气运行的经验，确定XX县城市天然气气化率如下202015年规划人口7万人，气化率60，气化人口42万人；2025年规划人口10万人，气化率80