浅谈云岗沟煤气化工程的气化途径

浅谈云岗沟煤气化工程的气化途径

1产气状况及水煤气炉建设情况大同煤矿集团于1989年4月完成了勘探项目。大同2#储气块20.5ml，采用集团生产，耗气量8.4ml。随着用气户数逐年增加,目前除工业,社会福利用气外,有用气条件的居民6万余户已实现了生活燃气化。一期煤气工程在投入运行7年后,直立炉进入老化阶段,炉体密封性降低,供气能力显著下降。为了满足日益增长的煤气用户对气源发展的需求,同煤集团进行了二期工程的建设,已建成4台两段水煤气炉。就尚未气化的云岗沟来看,选择何种气化途径就成了发展的关键。2化途径采用管道煤气输送系统云岗沟煤气化发展,有以下二种气化途径可供选择:即继续进行管道煤气输送建设工程;采用液化石油气管道供气为主,瓶装供气为辅的供气方式。2.1“东、西方”煤炭基地单条线路城镇燃气输配系统的布置,应根据燃气供应来源、用户的用气量及其分布、地形地貌、管材设备供应条件、施工和运行等因素,经过比较分析,择优选取技术经济合理、安全可靠的方案。煤气厂在厂区内已建成4台直径3300mm的两段水煤气发生炉及煤气净化脱硫等装置,可利用其产出的一部分煤气供云岗沟使用。云岗沟管道煤气输送按重庆煤炭设计院设计的“东线方案”:中压干管DN350从新区中心转盘处接至矿务局中心区后,沿后山公路东部山脚经拖皮村、王家园至十里河南岸,再经马武山至晋华宫储配站,沿途送往云岗矿、四台矿、燕子山矿。输送压力为中压(9.8×104Pa)。系统构成为:气源厂储配站—→中压主干管—→中压支干管—→调压计量站—→低压支干管—→庭院及室内管道。其中在云岗矿建管理站,包括一座3万m3气柜。中压干管约长60km,其中的8km为采空区,穿越2次铁路,沿河岸管道有约300m无管道布置位置,需加宽路基。工程总投资将超过1亿元。液化石油气是一种热值高(低热值为45MJ/kg)、无毒性的理想燃气。主要成分为丙烷、丁烷、丙烯、丁烯,在常温下呈气态,适当升高温度或降低温度就转化为液态,从气态转化为液态体积约缩小250～300倍。液态的液化石油气便于运输、贮存和分配。液化石油气在我国城市燃气系统中占据越来越重要的地位。目前国内如北京、天津、西安、珠海、海口、深圳等城市都已用上了管道石油液化气,并已运行多年。2.2原油长距离输送方案2.2.1液化气流储配站设备在云岗沟供气中心部位建一座液化石油气的储配站。因集团公司无液化石油气资源,应根据云岗沟全部用气量决定储配站的规模。云岗沟按15000户管道煤气用户,5000户瓶装液化石油气用户计量,每户每年使用200kg,全年需4000kg液化石油气,如工业用气(包括公共福利用户用气)占总气量20%计,则云岗沟总用气量为5000t。液化石油气储配站的主要设备有:液化石油气槽车(铁路槽车、汽车槽车),液化石油气贮罐(卧式球罐)、气泵,循环压缩机,台秤,空气压缩机,锅炉,机修设备。为瓶装用户服务有运瓶汽车,运瓶小车,残液贮罐,手摇油泵,真空泵,钢瓶倒空架等设备。2.2.2管道输送系统储备站建设好后再在各个矿建气化站,储配站到气化站可用专用石油液化气槽车转运,从气化站到用户采用管道输送,气化站的主要设备有液化石油气储罐、气化器、调压器等,气化站的规模应根据每个矿的用户决定。液化石油气管道输送系统是由起点站贮罐、计量站、中间泵站、管道及终点贮罐等组成。如图1所示。液化石油气建设工程投资(不包括液化石油气投资)为4000～4500万元左右。其中5000t储配站占地需1400m2,投资约1500万元。建2000户用户的气化站占地需104m2,投资加上到用户的外管网需500～600万元,建设4座气化站,大约投资为2500～3000万元。同煤集团公司煤炭基地,资源以煤炭为主。集团的煤气建设,以发展煤制气为主,液化石油气为辅。随着我国经济政策的调整,城市煤气建设,要贯彻多种气源,多种途经,多气互补,因地制宜和合理利用能源的发展方针,有计划有目的地发展液化石油气用户。2.3两种供暖方式的比较2.3.1注意管线走向、管道煤气供应城市煤气管网接触面大,覆盖面广,而且输送的煤气为易燃、易爆的有毒气体。因此,在设计过程中,应充分地考虑地质结构,最合理、最可靠地保证用户用气。管道输送应考虑管道的走向、沿线地形、水文地质、河流、铁路、公路以及其他障碍物等情况。管线走向应避开地形复杂的地段,线路应尽量取直以减少长度、节约管材、投资和运营费用。应避开地质条件差的地段,尽量少占良田和减少穿越和跨越工程,避免和尽量减少构筑物拆迁工作量。管道煤气供应途经8km采空区,属于穿越障碍工程,存在安全隐患,且购地困难,故不适合采用。而液化石油气供应比较灵活,既可利用管道供应,也可瓶装供应。尤其在敷设煤气管道困难的地区,供应液化石油气很方便,也比较经济。对于住宅集中,便于管理的地区可利用液化石油气管道供应,因其不受管道煤气诸多条件的约束与限制,管道煤气无法发展的地区,只要有条件布置气化站的住宅小区,都可以发展液化气管道供气。2.3.2管道煤气的用量大,管理困难管道煤气中压干管长约60km,长距离管道输送,需消耗大量钢材,且造成维修量大,管理困难。对住户密度大,距离煤气厂较近的矿务局中心区,供以管道煤气;对居住分散以及距煤气厂较远的云岗沟边缘地区,发展液化石油气比较经济。2.3.3投资方式的选择经济比较是在技术经济的前提下,对各种输送方式进行经济评价,选择投资少、成本低、建设快的方案,以最大限度地发挥投资的经济效果。液化石油气供应投资为4000～4500万元,管道煤气投资为1亿元,从经济方面的比较来看,液化石油气供应的投资要少得多。3同煤集团煤气气化的发展途径综上所述,对云岗沟煤气化途径建议如下:液化石油气供应同管道煤气供应相比,液化石油气的占地小,投资少,机动灵活,建设周期短