XX县城市天然气利用工程项目可行性研究报告代项目建议书.doc

前 言2004年，中国的石油需求在2.7亿吨上下，但产能只有1.7亿吨。2005年，中国石油需求量达到2.9亿吨，进口量超过1亿吨，中国对进口石油的依存度达到37。2010年预测中国的石油需求量为3.2亿吨，届时进口量将达1.6亿吨。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。以2004年西气东输一线投产为标志，我国已进入了天然气时代，280个城市现已有管道天然气。目前，国际上天然气在一次能源消费中的比例已达到25，2008年我国天然气在一次能源消费中的比例仅为3.2。根据中国燃气协会的预测，2010年我国天然气的需求量将达到1100亿m3，2015年天然气的需求量将达到1600亿m3。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。受镇原县万世天然气有限公司的委托，我公司各专业技术人员对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镇原县万世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OO九年九月完成了编制工作。在设计文件的编制过程中，我们得到了相关部门的积极配合和大力支持，对此深表谢意。80概 述1.1项目概况及编制依据1.1.1项目名称：甘肃镇原县城市天然气利用工程可行性研究报告。1.1.2委托单位：镇原县万世天然气有限公司住所：庆阳市镇原县金龙工业发展区法人：朱世明注册资本：1000万元(庆阳市万世天然气有限公司控股70)1.1.3编制依据镇原县城市总体规划(20082025年)，陕西省城乡规划设计研究院。镇原县开发镇探1#天然气井及城市气化工程项目建设合同，镇原县人民政府与庆阳市万世天然气有限公司。关于庆阳市万世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，镇原县发改委镇发改发200983号。建设项目选址意见书，镇原县城乡规划局。市政公用工程设计文件编制深度规定，国家建设部建质(2004)16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。1.1.4编制原则工程建设以“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。1.1.5采用的主要法规标准及规范中华人民共和国安全生产法2002.6.29中华人民共和国消防法2008.10.28城镇燃气设计规范GB50028-2006汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-2002(2006年版)城镇燃气技术规范GB50494-2009建筑设计防火规范GB50016-2006爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92石油天然气工程设计防火规范GB50183-2004建筑物防雷设计规范GB50057-94(2000年版)建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005火灾自动报警系统设计规范GB50116-1998环境空气质量标准GB3095-1996声环境质量标准GB3096-2008工业企业厂界环境噪声排放标准GBl2348-2008化工企业静电接地设计规程HGT20675-1990输送流体用无缝钢管GBT8163-2008低压流体输送用焊接钢管GBT3091-2008燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第一部分：管材GBl5558.1-2003建筑地面设计规范GB50037-1996建筑抗震设计规范GB50011-2001(2008年局部修订版)室外排水设计规范GB50014-2006采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003供配电系统设计规范GB50052-951.2城市和城市燃料概况1.2.1城市概况镇原县位于甘肃省东部、庆阳市西南部黄土塬区，地理坐标为东经10644一10736，北纬3527，-3616，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，西接宁夏彭阳县，南界平凉市崆峒区、泾川县，北靠环县，南北长91.21公里，东西宽78.3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560.06毫米，多集中于7、8、9三个月。占全年58.3。年最大降雨量866.3毫米，年最小降雨量363.8毫米。最大月降雨量为213毫米，最大小时降雨量为58.1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9.5，最高可达39.6，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73.7。公路密度5.87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。1.2.2城市燃料概况(1)当地燃料市场现状镇原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(CnH2n+2)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31.4MJ/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45.145.9MJ/Kg(液态)或87.8108.7MJ/m3 (气态)。2004年我国液化石油气商品生产量为1200104t，净进口量为635.42104t，共消耗1835.42104t。液化石油气主要消耗对象是化工和燃料。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34.0MJ/m31.85元/m30.0544元/MJ液化天然气39.57 MJ/m33.8元/m30.096元/MJ瓶装液化气41.8 MJ/kg80.0元/瓶0.128元/MJ管道液化气102.41 MJ/m313.5元/m30.1318元/MJLPG混空气53.04 MJ/m36.00元/m30.113元/MJ压缩天然气36.19 MJ/m33.10元/m30.086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0.580.62(相对空气)1.5（相对空气）0.50.6（相对水）着火温度540450自燃点650493与空气混合爆炸浓度515%1.59.5%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SOx%NOx%SOx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。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1 Kw.h电力能的发热量为3.6106J，1m3天然气的低热值在34106J，以热值计，1m3天然气相当于约10.0度电。如果平均电价为0.55元度，使用10度电的均价约为5.5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6.0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。1.3建设的必要性1.3.1满足城市发展的需要以2004年西气东输一线投产为标志，我国已进入了天然气时代，280个城市现已有管道天然气。目前，国际上天然气在一次能源消费中的比例已达到25，2008年我国天然气在一次能源消费中的比例仅为3.2。根据中国燃气协会的预测，2010年我国天然气的需求量将达到1100亿m，2015年天然气的需求量将达到1600亿m。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。1.3.2满足环境保护的需要依据镇原县环境监测资料，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。1.3.3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。1.3.4气源条件按照2009年5月庆阳市万世天然气有限公司与镇原县人民政府签订的镇原县开发镇探1#天然气井及城市气化工程项目建设合同，庆阳市万世天然气有限公司正在开发镇探1#天然气井，建设CNG加气母站。CNG加气母站近期设计加气规模为2104Nm/d，远期为5104Nm/d，计划今年年底建成，具有向县城运输压缩天然气的可能性。另外，“西气东输”二线天然气管道在镇原县西北方向的平泉镇建有分输站，距离镇原县城约20多公里。2010年建成通气后，负责向平凉和庆阳地区供气。因此，也具有向镇原县敷设长输管道的可能性。所以，本项目近期(2015年前)是以压缩天然气为气源，先使镇原县早日用上天然气；中远期(2015年后)则是以“西气东输” 二线长输管道为气源，最终达到设计供气规模。1.4编制范围本设计编制的范围包括：新建CNG储配站、CNG加气子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。目前，由于上游长输管道的供气条件尚不明确，因此本项目在储配站内预留了远期建设高中压调压站工艺装置的用地，但不包括该项工程内容。1.5工程概述1.5.1工程名称、业主、设计单位及工程规模工程名称：甘肃镇原县城市天然气利用工程工程业主：镇原县万世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6.67104Nm/d。1.5.2工程概况镇原县城市天然气利用工程近期(2015年前)是利用镇探1#天然气井建设天然气加气母站，通过CNG运瓶车向城区供应压缩天然气；远期(2015年后)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2010年3月开工建设，2010年6月投产供气。镇原县城市天然气利用工程由CNG储配站、CNG加气子站、城区输配管网、调压装置等项目构成。CNG储配站和CNG加气子站毗邻建设，站址位于县城东部的金龙工业区，县消防支队对面。站内主要由CNG减压区(橇装)、CNG加气子站工艺区、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3155.96万元。1.5.3本工程主要技术经济指标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/d6.673气化居民户数万户2.34居民管道气化率%805中压管道总长度公里27.985.1dn2000.675.2dn1605.355.3dn1109.695.4dn906.275.5dn6366穿跨越工程处46.1泄洪渠（宽6米、深2米）26.2茹河（宽200米、深3米）27调压装置套2008CNG储配站座18.1站区占地面积79788.2建、构筑物占地面积1446.368.3绿地率%32.68.4建、构筑物利用系数%18.18.5容积率0.219劳动定员人6810总投资（不包括庭院户内工程）万元3155.9611税后财务内部收益率%13.612税后财务净现值万元1487.613税后投资回收期年10.62、供气规模及气化范围2.1供气原则、气化范围及气化率2.1.1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。2.1.2气化范围本工程确定的供气范围为镇原县城市总体规划(20082025)所界定的县城城区。2.1.3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。镇原县城市现状人口为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。根据镇原县实际情况，结合周边同等城市燃气运行的经验，确定镇原县城市天然气气化率如下：2015年规划人口7万人，气化率60，气化人口4.2万人；2025年规划人口10万人，气化率80，气化人口8万人。2.2气源本项目近期(2015年以前)是以压缩天然气为气源，先使镇原县早日用上天然气；远期(2015年以后)则是以省内长输管道为气源，最终达到设计供气规模。2.3各类耗热定额2.3.1天然气组分及特性 天然气组分序号组分体积%1CH496.2262C2H61.7703C3H80.3004iC40.0625nC40.0756iC50.0207nC50.0168C60.0519C70.03810N20.96711其它0.475其中： C023，H2S20mg/m主要物理性质相对密度 0.5796(0，101.325kPa)低发热值 33.812MJm3高发热值 37.505MJm3华白指数 50.70MJNm3燃烧势 38爆炸极限 4.9814.96运动粘度 1.3810-6/s密度 0.76kg/Nm2.3.2居民生活耗热定额影响居民用气量的因素很多，如住宅内炊事和热水器的类型和数量，地区性生活习惯，居民日常生活费用支出水平及增长率，地区的气候条件，家庭生活服务设施的社会化普及程度及居民利用程度等等。根据城市的具体情况，参照毗邻地区耗热定额，居民耗热定额取55104kcal/人年 (约2300MJ人年)。2.3.3商业用户耗热定额商业用户是指政府机关、学校、医院、托幼、宾馆、写字楼、商场、企事业单位的职工食堂等。影响商业用户用气量的因素包括地区的气候条件，居民使用公共服务设施的普及程度，用气设备的性能、效率、运行管理水平和使用均衡程度等。参照城镇燃气设计规范GB50028推荐的数值，综合考虑商业用户的发展情况，确定耗热定额如下表：商业用户耗热指标序号公共设施用户类别耗热定额折合为耗气指标1医院住院部4187MJ/床年123.83m3/床年2旅馆有餐厅5024MJ/床年148.59m3/床年无餐厅1047MJ/床年30.97 m3/床年3饮食业9211MJ/座年272.42 m3/座年4托儿所幼儿园全托2512MJ/人年74.29 m3/人年半托1675MJ/人年49.54 m3/人年5职工食堂2303MJ/人年68.11 m3/人年6中小学417 MJ/人年12.33 m3/人年2.3.4采暖空调用户耗热定额采暖锅炉全年运行时间按120天计，工作月份为11月、12月、1月和2月。每天满负荷工作按5小时。采暖锅炉每蒸吨满负荷工作天然气耗量为80m/h。直燃机组全年运行时间按200天计，工作月份为6月、7月、8月、11月、12月、1月和2月。每天满负荷工作按5小时。直燃机组每蒸吨满负荷工作天然气耗量为80m/h。2.3.5燃气汽车耗热定额根据汽车类型，按其百公里耗油量折算成天然气用量。公交车和出租车耗油量如下： 公交车： 30升100公里辆 出租车： 10升100公里辆 改装天然气后各种车辆耗气量按以下计算 公交车： 29 m100公里辆 出租车： 9.7 m100公里辆2.4不均匀系数2.4.1居民用户居民用户的用气量随月、日、时的变化，有很大的不均匀性，要准确的确定某城市的用气不均匀系数，需要大量而详细的统计数据，通常以附近城市现有管道煤气或管道液化石油气的统计数据为依据。结合本项目的实际情况，根据现在居民用户的燃料使用规律，参照城镇燃气设计规范GB50028推荐的不均匀系数范围，借鉴毗邻城市的实际运行：I况，确定本地居民用户不均匀系数如下： 月高峰系数： Km=1.20 日高峰系数： Ld=1.15 小时高峰系数：Kh=3.102.4.2商业用户城市居民用户和商业用户，有基本一致的用气规律，因此两者的用气不均匀性具有近似的变化规律。本报告采用国内通行的计算方法，商业用户计算时按居民用户不均匀系数进行。2.4.3采暖空调用户(1)月高峰系数月不均匀性主要与气候条件有关，月高峰系数Km=1.15。(2)日高峰系数供暖期间日用气量变化较小，取日高峰系数Kd=1.0。(3)小时高峰系数根据毗邻城市该类用户的实际运行工况，小时高峰系数Kh=1.5。2.4.4燃气汽车根据现有城市燃气汽车用户的用气情况，确定燃气汽车用气的月、日、时高峰系数如下： 月高峰系数：Km=1.15 日高峰系数：Kd=1.00 时高峰系数：Kh=1.502.4.5工业用户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。工业用气平日波动较小，而在轮休日和假日波动较大，正常生产情况下工业用户月和日用气的变化很小或是基本不变，而小时用气变化主要体现在生产班制上，由于工业用户用气量相对均匀，随着其用气量在总量中所占比例的增加，将会改善城区用气的不均匀性。(1)月高峰系数工业企业用气的月不均匀性主要取决于生产工艺过程、生产班制及气候的影响。参照毗邻城市工业用气月高峰系数，本工程工业用气月高峰系数取Km=1.05。(2)日高峰系数工业企业用气的日不均匀性较小，日高峰系数取Kd=1.0。(3)时高峰系数工业企业用气小时不均匀性与生产班制有关。通过对城区工业企业耗能调查，大部分为二班制和三班制。因此暂按不同的生产班制均衡用气考虑工业用气时不均匀情况，不均匀系数如下： 一班制：Kh=3.0 二班制：Kh=1.5 三班制：Kh=1.025耗气量计算2.5.1居民用户城区现有居住用地面积158.1公顷，约占总建设用地面积的52，散布于整个城区，人均居住用地指标高达37.4平方米。除少量多层住宅质量较好外，绝大部分住宅都存在着密度过大、质量较差、用地浪费的问题，造成居住环境恶劣，城市景观面貌不佳。城区现状人口逾4万人。2015年，区域人口规划为7万人；2025年，区域人口规划为10万人。根据本工程的分析，居民耗热定额取55万千卡/人年，则用气量预测如下表所示：居民生活用气量总表项目计量单位2015年2025年年用气量104Nm3/a286544年平均日用气量Nm3/d783614904计算月平均日用气量Nm3/d922617548高峰小时流量Nm3/h137026072.5.2商业用户商业用户是指政府机关、学校、医院、托幼、宾馆、写字楼、商场、企事业单位食堂等。商业用户用气量预测方法一般有两种。一种为统计预测法，即统计以前若干年公共服务行业燃料消耗情况，根据以往燃料消耗量变化趋势，推测未来燃料增长率，据此测算出各规划年度天然气消耗量。别一种为比例系数法，就是根据城市的地理位置、规模、性质、经济发展状况，并参考相类似城市数年不同用户的用气比例，推测本城市商业用户与居民用户的用气比例，再依据居民耗气量计算出商业用户耗气量。由于统计预测法需要收集大量的基础资料，况且全部基础资料很难收齐，所以尽管从理论上讲统计预测法比较合理，但由于收集资料会遇到无法解决的困难，大范围的预测几乎不用这种方法。在实际应用中，比例系数法简捷方便，而且是依据现有实际供气比例，并兼顾未来城市综合发展情况来进行测算，其预测的结果比较接近实际情况，因此普遍受到青睐。根据国家发改委天然气利用政策发改能源20072155号的精神，公共服务设施的天然气利用属于优先类。通过深入调查现有大型商业和公建用户，结合城市规划，考虑今后发展，确定商业用户的用气量按照同期居民用气的30进行测算，则用气量预测如下表所示：商业用户用气量总表项目计量单位2015年2025年年用气量104Nm3/a86163年平均日用气量Nm3/d23564466计算月平均日用气量Nm3/d27745258高峰小时流量Nm3/h4127812.5.3采暖空调根据国家发改委天然气利用政策发改能源20072155号的精神，集中式、分户式采暖和中央空调用气属于天然气利用允许类项目。考虑到燃气锅炉的经济适用性，随着城市环境治理力度的加大和人们环保意识的加强，部分高档宾馆、行政机关和居民小区将会采用天然气锅炉和直燃机取代传统的燃煤锅炉和电空调，2吨以下燃煤锅炉的气代煤改造将会是燃气锅炉的发展方向。镇原县城目前没有完善的集中供热设施，各企事业单位及住宅小区均采用分散供热的形式。根据实地调查，城区现有44座锅炉房，均为采暖锅炉。各类采暖锅炉多为常压锅炉，建设时间多在十年以前，设备较为陈旧，烟囱高度多为20米以下，烟气基本为低空排放。由于城区有大量燃煤小型锅炉和居民自用的小炉具在运行，这些小锅炉的热效率仅达40-50，居民自用采暖炉具的热效率更低，从而造成了烟尘、S02、C02等的大量排放，污染环境，亦造成能源、资源的严重浪费。按照城市的供热规划，县城将采用燃煤区域锅炉房集中供热，远期总供热面积为150万平方米,总热负荷为977兆瓦(折合137蒸吨)。根据建设单位提供的用户摸底情况，按照年均安装燃气锅炉2蒸吨，年均安装燃气直燃机组1蒸吨计算，则用气量预测如下表所示：采暖空调用气量总表项目计量单位2015年2025年年用气量104Nm3/a88440年平均日用气量Nm3/d600030800计算月平均日用气量Nm3/d657233811高峰小时流量Nm3/h41121132.5.4燃气汽车现在城市的大气污染逐渐加重，其中汽车尾气污染是主要原因之一。天然气是一种清洁燃料，天然气汽车尾气中的HC、CO、NOx比燃油汽车分别下降90、80、40。另外，气体燃料发动机经过在多种类型汽车上的运行实验，排放废气中烟尘减少2/34/5，发动机噪声降低1.5-3分贝，发动机机油延长使用1倍以上，发动机的结构及其燃料供给系统的维修均较简单。由于目前汽、柴油价格的不断上涨，燃气汽车不仅可以减少尾气废气的排放，改善环境质量，而且还可为车主带来一定的经济效益。实践证明，在城市发展到一定程度时，城市燃气汽车将逐渐取代燃油汽车。城市燃气汽车主要分为压缩天然气汽车、液化天然气汽车和液化石油气汽车。对于具备管道天然气供应的城市，城市公交、出租车使用压缩天然气比较切实可行。根据国家发改委天然气利用政策发改能源20072155号的精神，燃气汽车属于天然气利用的优先类。根据城市公共汽车和无轨电车工程项目建设标准的要求，常规公交发展规模按7.0辆/万人标准计，规划城区公交车辆规模为70辆标准车。出租车的规划按3辆/千人的标准计，县城车辆规模应达到300辆。现居民出行主要采用步行、自行车、摩托车、小汽车等。其中摩托车、自行车、步行为现阶段居民的主要出行方式。通过分析，计划到2015年改装公交车按30计，为21辆。改装出租车按40计，为120辆；到2025年改装公交车按80计，为56辆，改装出租车按80计，为240辆。公交车每日运行100公里，出租车每日运行100公里，则需求量预测如下表所示：燃气汽车需求量预测表分区改装公交车（辆）改装出租车（辆）年耗气量（104m3）2015年21120642025年56240144另外，参考西安、北京、成都、重庆等燃气汽车示范城市的实际运行经验，考虑到今后一些私家车和公务车的用气需求，本工程在城区内规划建设1座CNG汽车加气站，加气站的用气量预测如下表所示：燃气汽车用气量总表项目计量单位2015年2025年年用气量104Nm3/a87.5175年平均日用气量Nm3/d25005000计算月平均日用气量Nm3/d27055410高峰小时流量Nm3/h3386762.5.5工业用户目前城区已有各类工业企业20多个，分布在旧城区内，总用地约38.8公顷，占现状建设用地的12.8。西区有黄河啤酒分厂、杏仁粉厂、砖瓦厂、五金厂、面粉厂等，中区有造纸厂、综合厂、针织厂等，东区有冷冻厂、果品厂、砖瓦厂等。这些工业规模小、用地分散，难以形成规模经营，并且污染环境，无法形成完整的工业体系。今后工业布局以县城为中心，设立工业园区，集中布局食品工业、农副产品加工企业、建材企业。通过集中布局促进企业间合作，扩大产业规模，发挥规模效应。在屯字镇、孟坝镇、平泉镇等农业条件好、人口密集的城镇，设立农副产品初加工企业，完善城镇职能，促进农村发展。根据建设单位的市场调查摸底情况，结合镇原县县城总体规划工业发展规划情况，对于部分食品加工、建材企业具有用气的可能性，但用气规模都较小。因此，工业用户的用气量预测如下表所示：工业用户用气量总表项目计量单位2015年2025年年用气量104Nm3/a100300年平均日用气量Nm3/d27398217计算月平均日用气量Nm3/d28768628高峰小时流量Nm3/h1805402.6耗气量平衡表2.6.1年用气量平衡表序号项 目2015年2025年耗气量（Nm3/a）%耗气量（Nm3/a）%1居民28610442544104322商业861041216310493采暖锅炉直燃机组8810413440104264燃气汽车87.510413175104105工业用户10010415300104186不可预见34.510458510457合计68210410017071041002.6.2年平均日用气量表序号项 目2015年2025年耗气量（Nm3/d）耗气量（Nm3/d）1居民7836149042商业235644663采暖锅炉直燃机组6000308004燃气汽车250050005工业用户273982176不可预见112733367合计22558667232.6.3计算月平均日用气量表序号项 目2015年2025年耗气量（Nm3/d）耗气量（Nm3/d）1居民9226175482商业277452583采暖锅炉直燃机组6572338114燃气汽车270554105工业用户287686286不可预见127137197合计25424743742.6.4高峰小时用气量表序号项 目高峰小时用气量（m3/h）2015年2025年1居民137026072商业4127813采暖锅炉直燃机组41121134燃气汽车3386765工业用户1805406不可预见1433537合计285470702.7储气和调峰气量城市各类用户的用气量是随季节、日、时而不均匀变化的，但天然气的供应基本上是均衡的。为了保证用户有足够的流量和正常的燃气压力，必须采用合适的方法使燃气输配系统达到供需平衡即调峰，调峰分为季节调峰和日时调峰。在近期(2015年前)，可以通过CNG储配站运瓶车的数量和周转次数来保证气量供需平衡；在远期，与长输管道接口后，已经建成的CNG储配系统仍可作为上游管道气的备用气源和城市调峰气量。3、输配系统设计3.1概述由于本工程分为近期和远期两个气源方案，因此包括两个输配系统设计方案。近期(2015年前)，输配系统包括压缩天然气储配站、中压管道、用户调压设施及其配套工程，其输配系统的流程如下：天然气由CNG运瓶车运来，一路经卸气柱送入撬装CNG减压装置调压至0.4MPa，经加臭后出站送入城市中压天然气管道，再由中压管网输送分配至不同类型的调压装置，经调压后送入各类用户。另一路经卸气柱送入加气子站系统，进行压缩、储存和加气。近期城区输配系统流程方框图如下：远期(2015年后)，输配系统包括CNG储配站、高中压调压站、中压管道、用户调压设施及其配套工程，其输配系统的流程如下：天然气由上游长输管道引入高中压调压站，经降压、计量、加臭后出站送入城市中压天然气管道，再由中压管网输送分配至不同类型的调压装置，经调压后送入各类用户。在用气高峰时，通过CNG运瓶车运来的压缩天然气，经卸气柱送入撬装CNG减压装置调压至0.4MPa，经加臭后作为调峰气量送入城市中压天然气管道。远期城区输配系统流程方框图如下：门 站专用调压装置调压箱中压管网储配站调压装置高压管线专用调压柜居民用户户工业用户商业用户3.2压力级制的确定根据城镇燃气设计规范GB50028-2006，燃气管道压力等级分类如下：城镇燃气输送压力(表压)分级名 称压力（MPa）高压燃气管道A2.5P4.0B1.6P2.5次高压燃气管道A0.8P1.6B0.4P0.8中压燃气管道A0.2P0.4B0.01P0.2低压燃气管道P0.01管网压力级制的选择需要考虑以下因素：城镇的特点、规模；人口的密度及发展规划；建筑的特点与分布情况；燃气性质与组分；居民、工业和公共福利用户的数量、分布及对供气量和供气压力的要求等。为了保证各类用户的用气量、燃气压力和用气安全，并使输配系统既经济又合理，本方案根据城市道路情况、供气规模、压力，结合城市燃气管道的压力级制，将燃气管网做以下三个方案进行比较：方案一：中低压两级供气方案(中压A级-低压)管网系统由中压燃气管道组成，中压管网进气压力为0.4MPa。设置区域调压站以低压管网进入街坊向居民用户及商业用户供气。工业用户由专用调压站供气。方案二：中压一级供气方案(中压B级)管网系统由中压燃气管道组成，中压管网进气压力为0.2MPa。一般居民用户和商业用户通过楼栋调压箱调节至低压后供气。工业用户由专用调压站供气。方案三：中压一级供气方案(中压A级)与方案二管网布置基本一致，但中压管网进气压力提高到0.4MPa。供气方案比较表方案一二三方案特点中低压两级供气中压为0.4MPa采用区域调压站站后为低压中压一级供气中压为0.2MPa采用箱式调压器调压箱后为低压中压一级供气中压为0.4Mpa采用箱式调压器调压箱后为低压优缺点比较管理简单巡检维修工作量小管理较复杂巡检维修工作量大管理较复杂巡检维修工作量大低压管道多低压管道少低压管道少于中压管道一起敷设，管位选择有困难抓要为中压管道，管位选择方便主要为中压管道但间距要求较大必须设置调压站位置选择困难调压箱可挂在墙壁调压箱可挂在墙壁技术成熟技术成熟技术成熟用户处压力波动大燃烧工况差用户处压力波动小燃烧工况好用户处压力波动小燃烧工况好相对投资较大一般较少结论不采用不采用采用根据本工程的实际情况，考虑到当地的地形特点，本工程推荐采用方案三即中压A一级供气系统，设计压力采用0.4MPa。3.3调峰和储气方案近期，由于气源来自CNG运瓶车，所以CNG储配站可以通过运瓶车的数量和周转次数来保证气量供需平衡。远期，气源来自上游长输管道后，对于日、时调峰，仍然由前期建成的CNG储配站通过运瓶车的数量和周转次数来解决。3.4CNG储配站天然气储配站是城市天然气输配系统负责气源调压、计量、储存、配气、加臭的机构。结合当地的实际情况，镇原县城区天然气利用工程需建设CNG储配站1座，储配站的主要功能是对CNG运瓶车运来的高压天然气进行卸气、过滤、加热、调压、储存、计量和加臭。3.4.1设计原则(1)根据城市整体规划，充分考虑周围环境，经济合理地确定站址。(2)确保场站在输气和运行调度过程中，连续稳定、安全可靠、计量正确、便于操作、功能完善。(3)工艺设计及设备选择充分考虑全面实现生产运行管理自动化的需要。(4)根据气源发展的需要，CNG储配站一次设计、一次实施；长输管道调压站预留建设场地，分期实施。(5)根据气源的情况，为充分利用来气压力和合理用地，将CNG储配站、加气子站规划在同一场地毗邻建设。3.4.2站址的确定CNG储配站的站址位于县城东南部的金龙工业集中区，镇北公路北侧、茹河南岸，县消防队对面。3.4.3设计规模和参数(1)设计规模 年供气量(2015年前) 682104Nm/a 计算月计算日高峰小时供气量 2854104Nm/h (2)设计参数 进站压力 3.520.0MPa 出站压力 0.4MPa3.4.4工艺设计(1)工艺流程本工程气源为CNG运瓶车送来3.520.0MPa天然气，经卸气柱卸气后，在撬装压缩天然气减压装置中进行过滤、换热、调压、计量，再经加臭装置加臭后以0.4MPa的压力送入城区天然气中压管网。储配站设1座卸气柱和1套撬装压缩天然气减压装置，撬装压缩天然气减压装置包括两个支路，每个支路通过气量为3000 Nm，互为备用，减压装置的总通过气量为3000 Nm/h。站内设有集中安全放散装置，当进站压力、出站压力大于设定压力值时，安全放散装置自动开启，防止运行压力大于系统设计压力。放散的天然气按不同的压力级制由不同的管道引至放散总管。(2)主要工艺设备天然气属于甲类易燃易爆介质，为了保证安全、平稳运行，设备选型遵循国外先进产品与国内优质安全产品相结合的原则，关键工艺设备、控制装置及与自动化控制密切相连的设备应选用国外先进适用的产品，一般工艺设备立足于选用国内已成熟的优质产品