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文档简介
前言
自国家作出西部大开发的战略决策以来,西起塔里木东抵上海的“西气东输”天然气管道工程,引起了国内外的广泛关注。该工程于2001年开工,2003年建成送气,它的建成将极大了改善了我国现有的能源结构,有效地治理了大气污染。
新疆作为“西气东输”的源头省份之一,浩瀚的准噶尔、塔里木和吐哈盆地蕴藏着丰富的石油天然气资源,石油资源总量为亿吨,天然气的资源总量为万亿立方米。
随着新疆生产建设兵团***地区经济现代化进程的加快,对环境保护要求越来越高,对能源的供应要求向高效、清洁化发展,因此政府和社会各界对城市能源的利用给予高度重视。管道燃气是城市基础设施中的一个重要组成部分,近年来,随着居民生活水平的提高,使管道燃气的发展具有得天独厚的条件。从我国今后经济、社会发展要求及环境保护的发展态势来看,加快管道燃气的开发利用,对改善现有的能源结构,保护生态和生活环境,提高居民生活质量,具有十分重要的战略意义。随着国家“西气东输”和环境保护、治理大气污染战略的实施,新的一轮能源结构调整即将到来,清洁能源以其得天独厚的优势将占领能源领域的主导地位。
我院受新疆生产建设兵团***地区的委托,编制《新疆生产建设兵团***地区天然气利用工程可行性研究报告》,对新疆生产建设兵团***地区利用天然气工程从技术、经济等方面进行方案比较和可行性论述。报告编制过程中得到了自治区建设厅、库尔勒地区建设局和新疆生产建设兵团***地区等单位的大力帮助和支持,在此表示衷心的感谢!
第1章概述
编制的依据、原则和范围
编制的依据
1.《新疆生产建设兵团***地区总体规划》
2.《新疆生产建设兵团***地区天然气利用工程可行性研究报告》设计委托书
1.1.2编制原则
1.在《新疆生产建设兵团***地区总体规划》的指导下,符合新疆生产建设兵团***地区总体发展战略和方针,做到资源合理利用,资源分配有利,适应当地的能源生产和消费结构的合理调整和优化的要求,进一步发挥管道燃气对城市经济建设活动中的促进作用。
2.遵循国家有关规定、规程和规范,做到统筹兼顾,远近结合,以近期为主并适当留有余地。
3.结合周边和当地的资源条件,方案要做到切实可行、经济适用,即有延续,又有提高。
4.在设计过程中协调好与相关部门的关系,力争达到最大限度地满足不同部门不同行业的需求,同时又要有利于燃气行业的快速发展。
5.在保证工程安全的前提下,积极采用国内外成熟的新工艺、新技术、新设备、新材料。
6.充分考虑经营单位的经济承受能力,做到技术上先进可靠,经济上合理。
1.1.3编制范围
1.本报告按一次总体规划,分期实施进行编制。对工程按照《新疆生产建设兵团***地区城市总体规划》的要求,以2015年、2020年为规划期限进行规划建设,并对工程进行经济分析研究。
2.统计预测新疆生产建设兵团***地区的各类用户的用气量。
3.新疆生产建设兵团***地区门站的建设规模及其配套工程的建设,城市燃气汽车加气站及其配套工程,包括燃气的输配,储存、气化、调压计量和加臭和必要的服务设施的建设,并为远期发展适当留有余地。
4.城市输配管网布置。
1.1.4设计规范
GB50028—2006团场燃气设计规范
GB50289—98城市工程管线综合规划规范
GB50251—2003输气管道工程设计规范
GB50156-2002汽车加油加气站设计与施工规范
GB50160-92石油化工企业设计防火规范
1.1.5消防
GBJ50016—2006建筑设计防火规范
GB50183—2004石油天然气工程设计防火规范
GB50160-92石油化工企业设计防火规范
《中华人民共和国消防法》(中华人民共和国主席令第83号)
《危险化学品安全管理条例》(国务院令第344号);
1.1.6管材
GB/T3091—2001低压流体输送用镀锌焊接钢管
GB/T14976-2002流体输送用不锈钢无缝钢管
GB/T12771-2000流体输送用不锈钢焊接钢管
1.1.7安全
GB50223—2004建筑抗震设防分类标准
GB50057—94建筑物防雷设计规范
GB50058—92爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范
GB16808—1997可燃气体报警控制器技术要求和试验方法
GB15630—1995消防安全标志设置要求
GB50140-2005建筑灭火器配置设计规范
GB50032-2003给水排水和燃气热力工程抗震设计规范
GB50116-98火灾自动报警系统设计规范
GB50166-2007火灾自动报警系统施工及验收规范
GB50261-2005自动喷水灭火系统施工及验收规范
压力容器安全技术监察规程
《中华人民共和国安全生产法》中华人民共和国主席令(第70号)
《特种设备安全监察条例》中华人民共和国国务院令(第373号)
《危险化学品安全管理条例》中华人民共和国国务院令(第344号)
1.1.8燃气性质
GB/T13611—2006城市燃气分类
1.1.9燃气设备(阀门、压力容器、调压器等)
GB16802—1997团场燃气调压器
1.1.10腐蚀与防护
SY/T4013—2002埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准
SY/T0086—2003阴极保护管道的电绝缘标准
SY/T0019—1997埋地钢质管道牺牲阳极、阴极保护设计规范
SY0007—1999钢制管道及储罐腐蚀控制工程设计规范
1.1.11环境保护
GB3095-1996环境空气质量标准
GB16297-1996大气污染物综合排放标准
GB8978-1996污水综合排放标准
GB12348-2008工业企业厂界噪声标准
GB3838-2002地表水环境质量标准
GBJ87-85工业企业噪声控制设计规范
GB3096-2008声环境质量标准
《中华人民共和国环境保护法》第22号令
《中华人民共和国大气污染防治法》第32号令
《中华人民共和国环境噪声污染防治法》第77号令
《建设项目环境保护管理条例》第253号令
《建设项目环境保护设计规定》国环字(87)003号
城市概况
历史沿革、行政区划和自然条件
一、工业园区概况
(1)***地区概况
***地区位于塔克拉玛干沙漠东北缘、天山南麓,垦区448.3平方公里,2002年末总人口14961人。
团场盛产棉花、水稻、香梨、鹿茸,二、三产业得到迅速发展壮大,2001年全年总产皮棉9126吨,水稻总产17496吨。年末牲畜存栏28670头(只),其中羊15866只;产肉1391吨。工业产品产量:棉纱581411屯,皮棉6647吨,大米10361吨,棉汕784吨,面粉525吨,水泥21096吨。一个以棉纺、建材、煤炭为龙头,以饲料加工为前景,以农产品加工、食品加工为翅翼的工业体系已经形成。2002年国内生产总值18653万元。
目前29团团部所在地为吾瓦镇,东距库尔勒市50公里。团场北部有314国道,南疆铁路自东向西通过。
(2)库西工业园区概况
2003年下半年,农二师党委在认真调研、充分论证的基础上,提出了围绕农二师棉花、番茄、香梨、红辣椒、马鹿等特色资源,“建设库西工业园区、搭建招商引资平台、加快农二师新型工业化进程”的发展思路。这一思路和自治区、自治州加快工业发展的战略是不谋而合的,定位准确。州委、政府权利支持库西工业园的建设,巴州党委于2005年以巴党字[2005]13号文正式批准农二师成立库西工业园区,作为库尔勒经济开发区的一个工业园,享受省级经济技术开发区和高新工业园区的各项优惠政策。
库西工业园区以29团新团部为中心,向东西南三个方向扩展(包括29团、30团团场工业企业),规划控制面积为67.5平方公里。由于近年农二师把一些工业项目集中安排在29团和22团小城镇周围,形成东西呼应、初具规模的工业园。
规划建设的库西工业园区距库尔勒市区50公里,进行总体规划的用地是以29团新团部小城镇为依托,适度向东、西两侧扩展,规划面积为10平方公里。具体位置北以314国道为界,南以新十八团渠为界,西以生态林为界,东以314国道496公里处南延至新十八团渠为界。
库西工业园区地处库尔勒市以西半小时经济圈内,距库尔勒市区50公里,位于314国道、南疆铁路及“西气东输”油气管道南侧,肖塔火车站位于园区北面1公里处,规划建设中的库喀高速公路在园区设有互通立交口。
二、气候资源状况
***地区地处北半球中纬度欧亚大陆中心地区,属暖温带大陆性气候,主要特点是:四季分明,夏季炎热,冬季寒冷;日照足,积温高,降雨少,无霜期长。根据气象站1955—1996年的气象资料,年平均蒸发,最高,最低。其中,作物生育期4—10月。年平均日照时数2851.8小时。无霜期200天左右。年降雨量平均。最大冻层厚度87厘米。年平均气温℃,月平均最高气温在7月,为℃,月平均最低气温在1月,为℃。
三、人口状况
2002年末团总人口14961人,户数5025户,人口出生率5.46%,人口自然增长率0.9%
四、29团新团部规划概况
2004年由新疆建设规划设计院编制了29团总体规划(2002~2020年),目前正在按规划实施建设。规划主要内容如下:
城镇性质:是该团的政治、经济、文化教育中心;是以发展农副产品加工和特色农业为主的现代化小城镇;是库尔勒市的“卫星城镇”。
城镇规模:近期2010年,城镇人口0.8万人,用地174公顷;远期2020年,城镇人口2.0万人,用地360公顷。
用地功能分区:中心办公区,综合服务区,公园风景区,住宅区,工业产业园区。
1.2.2大气污染现状
团场历来高度重视环保问题,一直以让人民群众喝上干净的水,呼吸到新鲜的空气为目标,在团场大力推广清洁能源的使用和加大污染减排力度。在大力推进工业化进程中,团部积极鼓励工业项目建设,对科技含量高、经济效益好、资源消耗低、污染排放少的招商引资项目,在项目审批、用地、建设手续等方面都给予大力支持和配合。凡是符合环保政策,符合当地产业结构的民营企业团部也予以保护和照顾。
新疆生产建设兵团***地区城区大气污染主要来自锅炉和家用燃煤灶具产生的烟尘、车辆排放的尾气和沙尘污染、工业二氧化物,工业废水达标排放率为80%,工业烟尘排放达标率达到95%,县城污水处理率达到了80%。
1.2.3其它
新疆生产建设兵团***地区2009年共有大中型车30辆,社会车辆约600辆,公交车12辆。
1.2.4城市燃气规划设想
由于受当时经济发展条件所限,在《新疆生产建设兵团***地区总规划》中,将团部的发展气源确定为瓶装液化石油气。
随着国家西气东输及新疆库尔勒地区天然气利用步伐的加快和团部近几年经济跨越式发展,团部使用管道天然气的计划提上日程。
供气方式:
方案一:由轮库天然气长输管线大二线阀组处开口,天然气通过自建长输管线到达29团,天然气经中压减压橇出来,经中压管网至各楼栋调压箱,经调压后进入低压管道,供应公共建筑和居民用户使用,工业用户直接从中压管道接口,自行调压。该方案供气量充足,气源稳定,但40公里的长输管线造价较高(约2500万左右),给项目建设资金的筹措带来极大困难。
方案二:由CNG中压拖车运输天然气到达29团,天然气经中压减压橇出来,经中压管网至各楼栋调压箱,经调压后进入低压管道,供应公共建筑和居民用户使用,工业用户直接从中压管道接口,自行调压。该方案易于实施,工程造价较低,可以满足29团用气要求。
通过以上两方案比较,结合29团实际人口、经济、发展规划等数据,推荐方案二做为新疆生产建设兵团***地区的供气方式。
新疆生产建设兵团***地区优先发展利用天然气,满足大部分居民和商业用户的炊事、生活热水的需要,团部内集中供热管道无法达到的地区,采用壁挂炉供暖。
远期在管线沿途附近的连队,具备供气条件的居民住宅,并具有一定的用户规模,可以考虑供应天然气。
城区居民使用天然气后,置换出液化气供团部内其它连队的居民使用,这样可以大大地缓解农村由于过量的樵采而造成的周边森林植被的破坏,提高农村居民的生活水平,更好地推动全县经济的发展。
1.3建设的必要性
目前我国大力开发利用天然气等优质能源,将有效地控制温室气体排放,逐步优化能源结构,从而达到逐步改善环境,保护生态,实现中长期可持续发展的目标。在未来20年,我国能源消费构成中,天然气的消费增长速度最快,预计每年增长速度可达9%~10%,水电等一次能源增长率约为3.7%~4%,石油的消费增长率约为4%~5%,煤炭的消费增长速度仍然高于发达国家的平均水平而低于发展中国家的平均水平,相当于全球平均增长速度,约为1.6%上下。在未来20年,在全球范围内,第三次能源变革正在进行,天然气取代石油的步伐加快。
1.本项目的建设是落实科学发展观和构建社会主义和谐社会的需要
燃气供应,不仅是关系到城市基础设施的建设水平,而且是关系到千万个家庭的生活条件的改善,关系到一个国家发展的总体水平和质量,关系到是否落实了科学发展观和构建社会主义和谐社会的要求。为人民群众提供安全、可靠优质的城市燃气,是改善人民群众生存条件、实现安居乐业,保持社会安定团结的重要基础,是社会发展和人类进步的具体体现。
2.本项目的建设是经济社会可持续发展的需要
管道燃气安全稳定供应是保障经济社会可持续发展的需要,也是进一步提升现代化管理水平的需要。随着县城建设水平的不断提高,基础设施的不断完善,居民的生活条件将得到很大程度提高,从而推动经济建设的进程,促进社会合谐、稳定的向前发展。
3.本项目的建设是合理利用能源,实现能源结构优化的需要
新疆生产建设兵团***地区地区能源资源溃乏,现状能源消耗主要以外购为主,并且以一次能源——煤为主,大量煤炭的长距离运输不仅带来了沿线道路两侧的粉尘和煤尘的污染,而且影响了经济的增长速度。能源结构的不合理,造成了严重污染,即浪费了能源,又造成了巨大的经济负担。因此在新疆生产建设兵团***地区规划建设的同时,做好能源规划,合理利用能源,优化能源结构,提高使用效率,是当前团部建设和发展多元化能源供应工作的重中之重。
4.管道燃气供应可以提高团场现代化水平,提高招商引资的吸引力。
随着新疆生产建设兵团***地区建设速度的加快,原有的能源供应的局限性越来越明显地暴露出来,近年来煤炭供应紧张,同时价格涨幅较大,并且会加大交通运输压力,因此沿用下去势必会带来更大的安全隐患。发展管道燃气供气,可以适应现代化建设的需要,促进房地产市场的发展,满足不同用户的用气需要,可以提高城市的现代化水平,增加招商引资的吸引力。
5.发展管道燃气,保护当地脆弱的生态环境。
人类活动产生的CO2、NOx、CH4T和CFC(氟氯烃)是地球温室气体排放的主要原因,世界能耗污染30%的来自于运输工具,而我国车用尾气的污染占城市大气污染的60%以上。因此发展管道燃气,可以大大地减少由于燃煤带来的大气污染,减少燃煤所排放的SO2、NOx、TSP带来的大气污染。同时大力推广发展燃气汽车,可以替代汽油,减少燃油产生车辆尾气带来的大气污染,减少含铅气体的排放。同时使用管道燃气,置换出液化气供应周边偏僻的农村,就可以减少对当地植被的破坏,对优化当地生态环境具有重要的意义。
6.发展城市燃气具有重要的社会效益
新疆生产建设兵团***地区管道燃气工程建成后,不仅可以提高团场居民的生活水平,改善团场大气环境质量,促进团场经济快速向前发展,而且可以优化能源结构,保护当地的生态环境,因此具有重要的社会效益。
综上所述,新疆生产建设兵团***地区管道燃气工程的建设,不仅可以方便人民生活,合理利用能源,而且可以改善周边地区的生态环境,对团场环境保护起到良好的推动作用。城市燃气是洁净、优质的能源,其主要成分是烷烃,在输气过程中也无污染源产生。项目实施后,可以大量减少由于燃煤产生的炉灰量,减少了零散液化气用户倒残所造成大气污染。同时实施管道燃气工程必将为新疆生产建设兵团***地区的城市经济发展带来巨大的推动作用,进一步提高团场现代化水平,增加团场招商引资的吸引力,减少团场大气污染,提高人民的生活质量,加强团场基础设施建设,因此建设新疆生产建设兵团***地区管道天然气工程具有重大的现实意义。
第2章供气规模及气化范围
2.1天然气资源概况
举世瞩目的“西气东输”工程主气源地新疆库尔勒地区,目前累计探明天然气储量已达9741.13亿立方米。这意味着惠及中国中东部两亿多居民的“西气东输”工程,气源更加充足。2007年库尔勒地区新增天然气产能25亿立方米。天然气设计产能累计达205亿立方米,实际产能154亿立方米。
2007年初以来,中石油塔里木油田公司、中石化西北油田公司在库尔勒境内实施了大面积物探作业。中石油塔里木油田公司主要在西秋2、4、5、6构造,哈得油田、吐北5号、大北6号以及克参1、2、7、8构造等实施勘探作业;中石化西北油田公司主要在库车坳陷天山南区块、塔河油田艾丁北区块勘探采集资料,寻找新区块,为增储上产奠定基础。
据悉,2007年塔里木油田向“西气东输”管道供气137亿立方米左右,现已供应华北、华东12个省份的80多个城市,为大批下游工业企业提供原料、保障了2亿多居民的日常生活用气。
库尔勒市天然气来自塔里木油田,天然气通过、直径为D630x10的轮—库长输管线送至库尔勒市区。长输管线设计压力为6.27MPa,年输送能力可达25亿立方米。
天然气基本参数
根据巴州洪通燃气公司提供的相关资料,塔里木油田气质参数和组分见下表:
天然气组分表表2-1
(1)天然气组分
组
分
干气成分
湿气组分
摩尔组分
热值
相对密度
1/M3
摩尔组分
热值
相对密度
%
KJ/M3
%
KJ/M3
甲烷
29
乙烷
丙烷
29
异丁烷
正丁烷
异戊烷
正戊烷
C6+
29
水
29.64
氮气
二氧化碳
合计
=SUM(ABOVE)
=SUM(ABOVE)
=SUM(ABOVE)
=SUM(ABOVE)
注:以上数据均在通常状态下(150Cpa)
(2)主要物理性质
项目
干气分析
湿气分析
单位
单位
摩尔体积
M3/mol
M3/mol
相对密度
压缩因子
单位重量热值
KJ/Kg
KJ/Kg
单位体积热值
KJ/M3
KJ/M3
绝对密度
Kg/M3
Kg/M3
华白指数
本工程管道输送的天然气符合《城镇燃气分类和基本特性》(GB/T13611-2006)12T天然气的特性,即水露点比输送条件下最底环境温度低5℃,烃露点低于最低环境温度,气体中的硫化氢含量不大于20mg/m3的要求。
2.3城市燃气的供气原则
优先发展居民用户、商业用户,对于新发展的工业,尤其是窑炉为主的加工业,采用天然气可以产品质量得到较大提高的工业用户,可以考虑使用天然气。规模较大的宾馆商场,随着经济条件的逐步改善,可以考虑采用天然气。
2.4气化范围及气化率
根据《新疆生产建设兵团***地区城总体规划》确定的规划期限,近期天然气工程以库西工业园、经一路、幸福路、老团部周围的居民用户、公福用户、工业用户和采暖用户。
远期供气区域扩展到规划区范围以内、近期区域以外的规划区范围内的符合供气条件的用户。
近期气化率确定为80%,
远期气化率确定为90%
2.5各类用户耗气定额的确定
2.5.1居民用户
根据新疆生产建设兵团***地区现有的实际燃料消耗情况、居民的生活习惯和气候条件,参照国内相似条件的小城镇耗气定额,按有集中供热计算,确定居民生活用气定额为2510MJ/人.年。
2.5.2商业用户
团场内商业用户的耗气指标如下:
商业用户用气量规划指标 表2-3
序号
类别
用气量指标
备注
1
职工食堂
工作餐
840MJ/人.年
2
宾馆
中档
8370MJ/床位.年
3
饮食业
中级
8370MJ/座位.年
快餐.小食店
6280MJ/座位.年
4
旅馆(招待所)
有餐厅
3350MJ/床位.年
5
托(幼)儿院
全托
2300MJ/人.年
250天/年
半托
1260MJ/人.年
6
医院
餐饮
2930MJ/床位.年
7
中小学校
年餐
550MJ/人.年
250天/年
住宿
1750MJ/人.年
8
燃气锅炉
4.4MJ/Kw/h
分户采暖
2.5.3工业用气量的计算
工业企业的用气量通常没有固定的计算数据,一般根据各耗能企业的耗热量,经过换算得出燃气的消耗量。对工业用能设备,如锅炉、窑炉、其它各类加热炉、加工设备进行了全面系统的调研,并在此基础上对工业企业的用能进行了合理地预测。
2.5.4.用气规律和不均匀系数
2.5.4.1居民、商业用户不均匀系数
燃气的各类用户都有它的用气规律,其用气量随季节、月、日、时都会发生变化,其中商业用户用气与居民用气规律基本相同。随着商业和工业用气量的比例增大,最大时用气系数趋于下限并较平稳,综合考虑新疆生产建设兵团***地区城能源利用现状,参考周边城区情况,规划期间居民、商业用户的各大高峰系数确定如下:
Kmma×=1.15
Kdma×0
Khma×=2.40
Kmma×、Kdma×、Khma×=3.036
2.5.4.2工业用户的不均匀系数
工业用户在月和日的用气量上波动较小,因生产班制不同而在小时用气量上变化较大,不同班制的工业用户用气的不均匀系数选用如下:
一班制:Kh
二班制:Kh
三班制:Kh=1.0
2.5.5采暖用户
考虑新疆生产建设兵团***地区县城至2007年年底,共有10吨锅炉2台,总的功率为15MW。
根据近、远期规划的采暖负荷的分别计算耗气量。
2.6各类用户耗气量的计算
2.6.1居民用户
根据《新疆生产建设兵团***地区城总体规划》,近期到2015年城区居民将达到3万人,远期到2020年居民将达到万人,根据确定的耗气定额,计算天然气耗量如下:
近期:3×80%×2510÷=154.5万Nm3/a;
远期:×90%×2510÷=万Nm3/a。
天然气的低热值按38.99MJ/Nm3计算。
2.6.2公共建筑事业用户
新疆生产建设兵团***地区现有的商业用户用气量计算如下表:
商业用户用气量规划指标表2-4
序号
类别
用气量指标
用气量(万Nm3/年)
备注
数量
近期
数量
远期
1
职工食堂
工作餐
840MJ/人.年
2000
4.29
4000
单身食堂
2090MJ/人.年
600
1200
2
宾馆
中档
8370MJ/床位.年
100
200
3
饮食业
中级
8370MJ/座位.年
40
80
快餐.小食店
6280MJ/座位.年
100
200
4
旅馆(招待所)
有餐厅
3350MJ/床位.年
60
180
5
托(幼)儿院
全托
2300MJ/人.年
50
100
250天/年
半托
1260MJ/人.年
150
8
300
6
医院
餐饮
2930MJ/床位.年
20
60
7
中小学校
午餐
550MJ/人.年
100
300
250天/年
住宿
1750MJ/人.年
50
100
8
燃气锅炉
3.3
5
合计
=SUM(ABOVE)
=SUM(ABOVE)
2.6.3工业用户
本次可研由于没有提供工业用户的种类和数据,因此无法计算工业用气量,只能以居民和商业用户的比例进行估算。待初步设计时再详细调查后进行确定。近期工业用气量取居民和商业用气量的10%,远期取20%。
近期:(+22.15)×10%=万Nm3/a;
远期:(+48.15)×15%=万Nm3/a.
2.6.4采暖用户
从煤和天然气现价的经济对比可以看出,燃煤比燃用天然气价格低很多,如果考虑燃煤锅炉的热效率在65%,燃用天然气锅炉的热效率92%,这样燃煤采暖成本价为元/m2,而燃用天然气锅炉的造价要在元/m2(天然气的售价按1元/Nm3),大于现行的采暖供热价格(17元/m2),因此,仅考虑部分使用壁挂式燃气锅炉,其它地区仍为燃煤锅炉。
根据新疆生产建设兵团***地区提供的基础数据,2007年采暖热负荷为15MW,考虑使用天然气采暖的近期10%,远期20%,2015年的供热负荷预测为21MW,2020为40MW,计算近期天然气的需要量为10万Nm3/a,远期30万Nm3/a,采暖期每年按120天,每天使用5小时计算。
天然气汽车用气
为了保护城市的大气环境,国家提倡有条件的地区要推广使用天然气汽车。由于公交车和出租车每日在市区的行驶里程高,因此率先在公交车和出租车上推广使用。公交车日行驶里程150Km,出租车日行驶里程300公里,大客车每百公里耗气29Nm3,中客每百公里耗气20Nm3,出租车每百公里耗气约12Nm3。
根据新疆生产建设兵团***地区提供的数据,2009年底线路车30辆,社会车辆600辆,公交车辆12辆。
经过预测,2015年线路车40辆,社会车辆800辆,公交车辆15辆,车辆改装率为80%;2020年线路车60辆,社会车辆1000辆,公交车辆20辆,车辆改装率为100%。经过计算近期用气量为万Nm3/a,远期万Nm3/a。
2.7供气规模及气量分配
通过以上的天然气用气量计算得出用气量详见下表:
采暖期天然气用量平衡表表2-5
用气项目
2015
用气量
(万Nm3/年)
用气比例(%)
高峰小时用气量(Nm3/h)
2020
用气量
(万4Nm3/a)
用气比例(%)
高峰小时用气量(Nm3/h)
居民生活用气
商业用气
22.15
4
工业用气
燃气汽车
1573
采暖用气
10
30
500
不可预见量
8
采暖季用气量
100
923
100.00
非采暖期用气量平衡表表2-6
用气项目
2015
用气量
(万Nm3/年)
用气比例(%)
高峰小时用气量(Nm3/h)
2020
用气量
(万4Nm3/a)
用气比例(%)
高峰小时用气量(Nm3/h)
居民生活用气
商业用气
4.23
5.41
工业用气
8
5.2
燃气汽车
51
1573
不可预见量
47.6
16
非采暖季用气量
523.9
100
100.00
2.8储气调峰
2.8.1.调峰因素
燃气消耗量是不断变化的,有各类用户的月不均匀性,日不均匀性和时不均匀性。在正常状况下﹐气源的供应量不可能完全按用气量的变化而随时改变。根据天然气上游气源的特点及调节能力,可以解决城市季节(即月)的不均衡供气。而日、时不均衡问题主要依靠用气区域内自身解决。为了保证按用户需求不间断地供应燃气,必须妥善解决供气和用气的平衡问题。储存气量一方面是平衡(调峰)的基本措施﹔另一方面也直接影响到项目的投资因素。
降低储气系数的主要因素:
居民家庭用气时间不均匀性直接影响到储存气量,是考虑储气系数的大因素。随着生活水平的日益提高,家庭服务社会化的发展﹐日、时不均匀系数随之降低。
合理规划各类用户的比例﹐增加燃气汽车、工业用户及其它用量较均匀的用户,使各类用户的比例趋于合理,为减少储气容积创造条件。
2.8.2.调峰气量(储气容积)预测
在用气低峰时把均衡供应的多余气储存,补充用气高峰时气源供应不足的部分,此为储存气量或称储气容积。
计算储存气量采用最大日用气不均匀系数法﹔
根据新疆生产建设兵团***地区近期和远期居民用户占总用气量的比例和参照相似城市的储气系数取30%。规划2015年、2020年储气调峰气量分别为1597m3/d和2793m3/d(只包括居民用气和商业用气)。
第3章场站建设
3.1门站
3.1.1站址的选择和总平面布置
(1)符合《新疆生产建设兵团***地区城总体规划》和《新疆生产建设兵团***地区城近期建设规划》的要求,满足近期和远期进入新疆生产建设兵团***地区接收、计量、储存等工艺要求。
(2)选择地势平坦、工程地质条件较好、方便运输和便于水、电等接入。
(3)站址选择要尽量少占用基本农田,节约土地,保护周边的生态环境。
(4)方便向团场内及目标市场供气,使之与下游城市管网连接管线的距离最短。
(6)场站与周边的建、构筑物的间距满足《城镇燃气设计规范》GB50028-2006、《建筑设计防火规范》GB50016-2006、GB50156-2002《汽车加油加气站设计与施工规范》和《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004等规范的要求。
合建站的选址除了具有以上场站共有的选址要求外,还要具有以下几项特殊要求:
(1)具有通畅便捷的外部交通条件;
(2)天然气运输车辆通行尽量不经过人流集中的市区及重要场所。
站内建、构筑物与周边建、构筑物的间距要大于下表的要求。
场站与周边建、构筑物的间距一览表
名称
100人以上村庄
100人以下村庄
厂矿企业
35KV及以上独立变电所
架空电力线路
高速公路
其它公路
铁路
距离(m)
30
30
30
30
20
10
30
门站站址,根据天然气的入城方向,并且通过与29团相关部门协商,初步选择二个门站站址。
一个在库喀高速进29团新团部方向的空地上。这个方案的根据是天然气由库尔勒运入,在库喀高速公路旁。该处西边29团新团部,东边是库西工业园,交通便利,运输方便,工程所需的水和电易于接入,同时降低市政中压管网长度。
另一个是在由库尔勒进29团入口处。此处为一闲置的荒地,靠近库西工业园,交通方便,天然气运程稍短,但水、电等设施要重新接入,且市政中压管网会大幅增加。
综合以上两处站址的选址比较,方案一是最佳的门站位置。
门站设有橇装式减压橇一台、卸气柱一台、流量计一台、站房等附属建筑。各建筑的距离按《建筑设计防火规范》进行布置,站内设有环形消防车道。
3.1.2门站主要参数和流程
进站压力:5MPa
出站压力:-MPa
设计温度:-30ºC-+45ºC
进站温度:-5ºC-+10ºC
设计高峰小时流量:
近期:m3/a;远期m3/a;
主要功能及流程:
(1)接收中压拖车运来的来气;
(2)复核计量、加热、调压
(3)事故和维修时的放空;
(4)站内设备的排污;
天然气进站后进入调压、计量汇管,然后进入两路分配支管进行调压、计量。流量计量采用涡轮流量计,流量计设有温度和压力自动补偿功能,将测得的流量补偿到标准状态下的流量,流量要有瞬时流量和累计流量指示和记录功能。工艺流程框图如下:
团场中压管线
中压拖车
调压计量
过滤分离器
站内用气
站内自用调压装置
门站工艺流程
3.1.3.主要设备
(1)调压、计量装置
由于上、下游供气的调节阀前后压差大,天然气的节流温降大,导致控制阀后的天然气温度过低,需在调压前设置加热设备,对天然气进行加热才能有效解决此问题。
根据计算,大部分需进行加热的场站,其热负荷较小,且管道压力、温度变化较大,全年各时段所需热负荷变化范围较大。根据各种加热设备特点及管道实际情况,推荐采用天然气加热的采暖热水锅炉的热水做为主要加热热媒。
调压采用带自动切断装置的调压阀,对超压和亏压具有安全保护功能,带有两级释放装置,可以保证在大流量状态下控制系统的扰力减小,从而提高控制精度。当阀门切断时,一级切断装置可以独立于二级切断装置而独立动作,因而不需要拆卸阀组或调校其它控制部件就可以进行切断压力设定。
计量采用涡轮流量计计量系统,带有温度、压力自动补偿功能。
门站的主要设备材料表
序号
项目
近期
远期
设备型号
单位
数量
设备型号
单位
数量
1
高中压调压器
Q=1500m3/h
台
1
Q=1500m3/h
台
1
2
涡轮流量计
1级精度
Q=2000m3/h
台
1
Q=1500m3/h
台
1
4
加臭装置
套
1
5
进站紧急切断阀
Q=15003/h
D=80mm
套
2
Q=1500m3/h
D=200mm
套
1
6
进站手动闸阀
Q=1500m3/h
D=100mm
套
2
Q=150000m3/h
D=200mm
套
1
7
出站紧急切断阀
Q=1500m3/h
D=100mm
套
2
Q=1500m3/h
D=200mm
套
1
8
出站手动闸阀
Q=1500m3/h
D=250mm
套
2
Q=1500m3/h
D=1000mm
套
1
9
绝缘法兰
PN16DN100
套
2
PN16DN200
套
1
10
加热炉
50KW
套
1
11
手动全焊接球阀
ANSICLASS300
DN200
套
6
ANSICLASS300
DN200
套
3
3.2汽车加气站
3.2.1压缩天然气来源
本工程的新疆生产建设兵团***地区城的CNG汽车加气站可以直接从50km外的库尔勒采用气体运输车运输。
3.2.2建设内容
CNG汽车加气站的建站型式目前主要有两种方式,一种是压缩机固定储气方式,另一种是液压拖车储气方式。拟建设的1座CNG加气站的建设方式准备采用压缩机、储气井式,建设规模为10000Nm3/d,汽车加气站。
3.2.3工艺概述
选用成套撬装设备,集成撬块,自动化控制程度较高,操作控制很完善,天然气由高压气体运输车运至站内,停靠在专用的固定车位后,经过卸气柱将气体通过压缩机撬体分别卸至站内的高、中压储气井内,低压经过压缩机直接去加气机。高、中压气体加气时,经过可编程序控制器(PLC)进行控制加气,其功能不仅能控制有关设备运行,还可对参数进行修改设定。加气站用气的高压气体运输车使用库尔勒中压母站的拖车和牵引车。
其工艺流程框图如下:
优先顺序控制盘
中压拖车
储气井组
汽车钢瓶
压缩机加压
操作系统工艺参数:
压缩后压力:25MPa
充装压力:25MPa
设计汽车加气量:10000Nm3/d
中压储存量:1000Nm3(储气井组),4000Nm3(高压拖车)
主要设备详见下表:
压缩机储气井组式主要设备表
序号
名称
规格
单位
数量
1
压缩机
P10.8MPa,P2=25MPa,Q=1000Nm3/h,自带控制柜
套
1
2
程序控制盘
套
1
3
储气井组
PN=27.6MPa,水容积4m3
套
1
4
双枪售气机
PN25MPa
Q=1600Nm3/h
台
2
5
仪表控制柜
套
1
3.2.4站址选择和总平面布置
中压汽车加气站的站址选择应按照以下原则进行:
●满足规范安全间距要求;
●站址应具有适宜的地形、工程地质、供电、给排水和通讯等条件;
●应保证交通便利,以便于消防车辆及各种检修车辆的通行;
●做到远期和近期相结合,留有发展余地。
●本着技术先进、运行可靠、投资节约的原则,积极吸收国内较新的科技成果,优化设计方案,确定经济合理的工艺及最佳的工艺参数,积极采用新材料,并做到安全可靠。
●保护环境、节约能源、节约土地。
●坚持防消结合、以防为主的消防原则,在方案上杜绝火灾隐患。
根据以上选址原则外,本次设计的中压汽车加气站拟在现有的加油站位置上扩建。具体位置详见附图。
加气站内根据原有加油站的情况,分为原有加油区和加气扩建区。。
加气区包括:储气区、卸气区、控制区和加气区。
辅助区内包括:站房和门卫。
加气站占地面积及总平面布置详见附图“加气站总平面布置图”。
第4章燃气输配系统
4.1.输配方案及压力级制的确定
城市输配管网可以有多种压力级制,根据本工程气源的特点和分期供气的要求,管线压力级制选择了以下两种方案:
方案一:是中压B、低压二级系统,从门站出口运行压力为0.3MPa,经过市街管线,经过区域中低压调压箱,进入低压庭院管线,再经楼栋调压箱进入用户。
城市门站
燃气用户
区域调压站
庭院调压箱
主干管分支管线
0.3MPaKPa
方案二:是中压一级系统,该种方案采用中压B一种压力级制,
燃气用户
城市门站
楼栋调压箱
主干管进户管
0.3MPaKPa
方案一是传统的城市煤气供应级制,庭院管线采用低压PE管,易于敷设,造价较低。但低压庭院管线相对密集,区域调压箱在城区还要占用一定的土地。方案二中压B级管线直接到用户,因此系统简单、维护方便,而且楼栋调压箱不占用土地。
综合比较以上两个方案,根据新疆生产建设兵团***地区城现有的住宅状况,推荐采用方案二作为本工程天然气管线的输配压力级制。
4.2.管网的布置及水力计算
根据新疆生产建设兵团***地区总体规划,城市的发展要旧城改造和新城开发相结合的思路,近期天然气的管线以住宅密集的城区为主,作为城市规划期内的行政办公、文化娱乐、商业服务中心,以库西工业园、经一路、幸福路、老团部周围的居民用户、公福用户、工业用户和采暖用户所围合的区域为主中心区,天然气管线敷设以中心区为主,在城区道路改造的同时,进行天然气管线的敷设。远期城市的发展向西、向南发展,因此天然气管线远期的发展要与新建生活小区和工业企业的建设同步进行。
天然气的管线从门站出来进入市区,采用枝状敷设,沿经一路布置主干管线,其余分支管线从这条主干管线接出,分别沿幸福路等向外辐射。
远期天然气管线在近期管线的基础上根据新住宅区的建设情况陆续引出支管,并向周边辐射。
由于没有各区的居民用户的详细资料,因此本次可研没有进行详细的水力平差计算,仅根据总体规划确定的居民用户区域,对中压管网进行了初步核查估算,待初设之前,对市区内的各用气点进行详细的调查后再进行管网水力计算。
4.3.管线及调压站的布置
新疆生产建设兵团***地区城区较小,用气负荷比较集中,在中心区布置PEØ110的中压管线,通过分支管线与各楼栋调压箱相连。楼栋调压箱作为天然气管线与进户管线连接的枢纽,其主要功能是对中压来气进行调压、计量,并保证向进户管连续稳定供气。调节的压力从0.3MPa到KPa。
集中供热的采暖锅炉房用气单独从PEØ90的主干管线引出,以中压0.3MPa的压力直接送至燃气锅炉房。经锅炉房的调压器调整压力至要求的使用压力。
市区输配系统管道长度:总长度4公里。
其中:Ø1102km
Ø9010km
Ø63km;
集中供热燃气管线Ø90
楼栋调压箱50座。
4.4.设备材料的选择
市街输配中压主干管线和分支管线均采用SDR11系列PE管。小区调压箱或楼栋调压站选用带保温的柜式调压器,直接设在小区或楼栋侧面,并且采用透空的铁栅栏围上。中压管线与分支管线上的分支处设有切断阀。切断阀设在阀门井内,井盖上作好标记。
新建小区在燃气管线敷设时,在现有中压管线能够幅射到的区域,采用楼栋调压的方式低压进户。
第5章公用工程
5.1.建筑工程
由于门站内的生产区均为易燃、易爆的甲类生产区域,因此在设计中严格遵守《建筑设计防火规范》及《石油化工企业设计防火规范》的有关要求,各建筑单体在设计中考虑与周边建筑风格一致,外型注重简洁、大方、美观、适用,充分体现现代化工业基础设施的建筑风貌。
站区的建构筑物单体如下表:
建构筑物一览表
序号
建构筑物名称
生产
类别
耐火等级
门站(m2)
加气站(m2)
1
门卫
二级
25
2
加气站站房
二级
208
合计
233
各建筑单体外墙面均采用彩色外墙面砖,勒脚采用灰白色火烧板,室外装修如下:
(1)地面:一般室内地面为细石混凝土地面;压缩机间为甲类生产区,地面采用不发火花水泥砂浆地面;卫生间地面为防滑地面砖地面。
(2)墙面:一般外墙面采用水泥砂浆抹灰,卫生间墙面采用水泥砂浆贴内墙瓷砖。
(3)门:外门为木质镶板门;内门为木质装板门。
(4)窗:窗均采用单框双玻塑钢窗,压缩机间等甲类生产车间的窗合页为铜质。
(5)天棚:一般室内天棚采用钢筋混凝土板底抹灰,甲类生产车间采用泄压屋面。
(6)屋面卷材:均采用非硫化型三元乙丙。
5.2采暖设计
站内供热所需的热源利用燃气热水锅炉采暖,供热水温度95℃,回水温度70℃,燃气锅炉采用带熄火安全保护装置的锅炉。
站区建筑物室内采暖设计温度18℃,采暖形式为上行单管系统。散热器采用高压760四铸铁散热器。系统最高点安装自动放风门。每个建筑物入口安装手动调节阀,方便流量调节。采暖外网采用直埋敷设,保温材料聚氨脂,外防护层为二布三油刷沥青。管道热补偿采用自然弯和方型补偿器。
热水管及管件均采用硬质聚氨质泡沫塑料进行保温,保温层密度γ=60kg/m,保护层采用TO树脂玻璃钢;作三毡四油厚度为。
各站采暖通风主要设备表
序号
名称
门站
加气站
1
壁挂炉
29kw
29kw
2
PPR软管
400m
5.3给排水
5给排水
门站、汽车加气站都可以依赖市政供水管网供水。
正常生产情况下,门站仅需少量的生活用水。其水源为市政供水管网,水源水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)质量标准。
各站用水水量统计见下表:
各站用水量统计表
给水类别
水量
水质标准
备注
工艺装置
m3/次
符合《生活饮用水卫生标准》
设备场地冲水每周1次
生活用水
m3/d
10人,定额:200L/d
其它用水
3.0m3/d
包括绿化、浇洒道路及未预见水量
最高日用水量
m3/d
a)排水量和水质
本工程各站场排水主要为生活污水,生产废水主要为设备场地冲洗水。各站污、废水排量见表。
b)排水
各站污水统计表
污水类别
污水来源
排水规律
污水量
污水水质
备注
生产废水
设备场地冲洗水
间歇
m3/次
含少量机械杂质
1周1次
生活污水
粪便污水及洗涤污水
间歇
m3/d
合计
m3/d
(3)系统及管材
各站场采用雨、污分流制排水方式。
各接收站和合建站新建站内排水管网和地埋式生活污水处理装置,污水排放执行《污水综合排放标准》GB8978-1996(1999年局部修改)。生活污水经化粪池初步处理后排入处理量为1m3/h地埋式污水处理装置处理,处理后的污水达到国家一级排放标准,经提升后排出站外;各站的污水处理流程见下图:者说
排放或绿化
污水提升井
污水处理装置
化粪池
生活污水
各站雨水散排至站外,站场内生产冲洗废水直接排入道路边沟。
排水管采用UPVC塑料管,埋地敷设。
(4)给排水系统主要工程量
门站或加气站给排水系统主要工程量
序号
型号及规格
单位
数量
1
闸阀DN50PN1.0
个
8
2
闸阀DN100PN1.0
个
5
3
低压流体输送用焊接钢管DN65
m
200
4
给水PPR管de50
m
100
5
排水UPVC塑料管de200
m
100
6
排水UPVC塑料管de160
m
20
7
排水UPVC塑料管de110
m
30
8
排水UPVC塑料管de50
m
20
9
φ1200砖砌圆形阀门井(H=)
座
6
10
φ1000砖砌圆形检查井(H=)
座
10
11
2#钢筋混凝土化粪池
座
1
12
地埋式污水处理装置(1m3/h)
套
1
13
气压给水设备(H=0.3MPaQ=6m3/h)
套
1
14
不锈钢水箱(5m3)
座
1
15
深井
座
1
5消防用水
本工程储运介质为天然气,天然气为易燃、易爆危险物,属甲类火灾危险品。门站的火灾危险性为甲类,油气厂、站等级划分为五级站。消防系统主要保护对象为站场和沿线工艺装置区和站内附属建筑物。
根据《石油天然气工程设计防火规范》的要求,天然气接收站和分输站为五级场站,可以不设消防给水设施。
但应根据《建筑物灭火器配置规范》的要求配置灭火器。
门站或加气站的消防主要工程量表
序号
型号及规格
单位
数量
1
手提式磷酸胺盐灭火器MF/ABC8
具
10
2
推车式磷酸胺盐灭火器MFNT35
具
6
3
二氧化碳灭火器MT7
具
4
5.4电气、仪表
5电气
根据规范《输气管道工程设计规范》GB50251-2003、《供配电系统设计规范》GB50052-95,门站用电负荷宜为二级。其中,自控、通信、调控中心、应急照明等不允许中断供电的负荷为重要负荷。
用电设备主要包括深井泵、加热炉、电动阀和照明及仪表自控系统用电。
门站电气设备表
序号
用电设备名称
每台容量(KW)
安装
台数
工作
台数
需用系数
COSΦ
tgF
计算负荷
变压器、发电机台数及容量
P(KW)
Q(Kvar)
S(KVA)
1
电动阀
1
1
S10-125kVA
发电机组
1×75kW
2
加热炉
8
1
1
6.4
3
通信
2
1
1
4
UPS
12
1
1
5
阴保
3
1
1
1
3
6
深井泵
15
1
1
7
给水设备
1
1
1
8
污水处理装置
8
1
1
9
照明
15
1
1
12
10
空调
18
1
1
17
11
电淋浴器
1
1
1
1
12
锅炉房
10
1
1
7
13
其他
15
1
1
小计
Ijs=155.0A
合计
变压器
ΔP=
kW
ΔQ=
kvar
全厂总计
Ijs=
A
COSF=
补偿后COSF=
补偿容量Qc=
kvar
补偿后S=
kVA
补偿后Ijs=
A
站内设一台75KW柴油发电机组,以备停电时的应急电源。
鉴于本工程的重要性,为了保证配电系统的可靠运行,在设备选型上坚持重要设备选用国外产品,其余设备选用国内优质设备的原则。
低压开关柜选用抽屉式开关柜。断路器采用智能型,实现回路的过负荷和短路电流保护。
门站的电缆采用交联聚氯乙烯电缆。电缆直埋敷设,动力配电均采用三相四线制。
低压柜进线,由低压柜引到室外的馈电回路,仪表设备均考虑防止过电压的装置,其接地装置与站内接地系统相连。
接地系统在接收站内做总等电位连接,要求接地电阻小于1欧姆,以保证站内所有的仪器,仪表,计算机,动力设备正常运行。
照明在生产区设有事故照明。
加气站用电设备均为低压用电设备,计算负荷约为145kVA,因此在1号加气kV变配电所,变电所容量为200kVA,其中采用两台100kVA变压器,并列运行。
加气站用电情况一览表
序
号
用电设备名称
每台容
量(KW)
安装
台数
工作
台数
需用系数
COSΦ
tg
计算负荷
变压器台
数及容量
P(KW)
Q(Kvar)
S(KVA)
1
电动阀
1
1
S10-145kVA
2
压缩机
75
3
3
756
3
通信
2
1
1
4
UPS
12
1
1
5
给水设备
1
1
6
干燥器
16
1
1
7
照明
15
1
1
8
空调
34
1
1
1
9
电淋浴器
6
1
1
10
锅炉房
10
1
1
7
11
其他
15
1
1
12
预留
10
1
1
29.5
小计
Ijs=
A
合计
Ijs=
A
变压器
ΔP=
kW
ΔQ=
kvar
全厂总计
Ijs=
A
COS=
补偿后COS=
补偿容量Qc=
kvar
补偿后S=
kVA
补偿后Ijs=
A
加气站内变电所分别设有中压配电间,变压器室及低压配电间。进户电源由市10kV电网引至在室外10kV进线终端杆后改为铠装电缆直埋进户,在10kV进线终端杆上设避雷器及跌落开关。
中压开关柜选用具有“五防功能”的中置手车式开关柜,中压开关选用真空断路器。中压系统继电保护采用微机综合保护装置,变压器设带时限过流保护、电流速断保护、单相低压侧接地保护、过负荷保护、温度保护,10kV进线设速断保护、过流保护,操作电源选用免维护高频开关整流装置,直流电压为220VDC。
变压器选用节能型全封闭变压器,此种变压器具有性能价格比高、维护率低、安装方便、使用寿命长等优点。
低压开关柜选用抽屉式开关柜。框架式断路器采用智能型,实现回路的过负荷和短路电流保护。
电度计量在变电所中压侧进行。计量装置遵从当地电业部门的有关规定。
由于站内负荷均为低压用电设备,故无功补偿集中在变电所低压侧进行。补偿后功率因数达到0.95。
低压配电采用放射式,各用电设备由变电所低压配电柜直接配电。每个动力控制中心均设手动/自动两种控制方式,每台设备均有就地控制箱,就地控制箱上设有启动和停止按钮。为保护就地优先级,在就地控制箱上设有现场/配电柜转换开关。手动/自动转换开关设置在低压柜上,手动通过配电柜或现场控制箱完成,自动时则由PLC来完成操作。一般情况下手动仅为设备的维护,调试及现场紧急情况下采用,其他均由PLC控制器来完成正常工作。各设备的运行状态信号、故障信号均送往计算机。就地控制箱放置在现场,在控制室内设中控室计算机。
电动机均设过载、短路、欠压,电机过热,缺相、接地故障等保护,变频器内设限流电抗器、滤波器及功率补偿器等。
压缩机采用软启动器启停。
电缆均采用铜芯聚氯乙稀绝缘电力电缆,,敷设方式采用穿镀锌钢管敷设,照明系统采用穿塑料保护管敷设,按防爆标准设计。
中压进线侧设防雷保护,中压真空开关设过压保护器,自控设备入口设过压及防雷保护装置。其防雷要求按第二类防雷建筑物考虑。
接地系统采用电气自控共用接地体,因有计算机系统,应此要求接地电阻不大于1欧姆,并做总等电位连接,确保自控系统可靠运行。
低压配电系统接地型式采用TN系统,其中动力配电采用TN-C-S系统,照明及自控仪表配电采用TN-S系统。
电力变压器:选择密闭节能变压器,节能效果好,占地面积小,室内安装方便。
中压开关柜:选择中置式开关柜,维修及管理方便,柜体小,占地面积小,操作维修安全。
低压开关柜:主要采用抽屉式柜,维修单个回路时不用整个柜全部停电,柜内其他回路仍可正常运行,操作维修较固定柜安全、方便。
照明在生产区设有事故照明。
站内用电设备考虑防爆。
5仪表
本设计原则保证门站和加气站内主要工艺设备自动运行,在故障情况下能自动控制运行。操作管理方便,宜于维护检修。
主要检测工艺参数包括:天然气进、出站温度、压力、流量,调压器的前后压力、压缩机的进出口压力、水压、水温和轴承温升、加气柱的压力和温度及流量。
本工程设计在各站内设中心控制室PLC站通过电缆与现场仪表进行通讯。对站内主要设备及工艺运行情况进行监视及控制。
各站内的中央控制室具有监测功能和控制功能。监测功能:接受现场检测仪表数据,进行处理、存储、显示、报警和打印;要有一个实时的多用户操作系统。控制功能:设定PLC控制单元控制参数,直接控制有关设备;负责短期历史数据的存贮和恢复,至少能贮存六个月的历史数据和模拟量等,采样的时间不能高于1分钟,在一个显示画面上至少能有四条趋势曲线。控制系统的软件应是容易配置的开放式的,要求是菜单驱动软件,并且动态监控界面为汉化。在控制室要完成报警记录,至少应根据收到的次序显示,所有报警都要有日期、时间,至少2个报警优先级(一般和极限),并且可以总体报警或一个接一个报警。通讯功能:联络和协调各建、构筑物内参数、工况信息,以及进行通讯。控制系统采集原始参数和设备的工作状态;根据工艺控制要求进行自动控制;通过操作员可进行手动干预;与中央监控室交换数据;故障报警与设备保护。
主要工艺设备设自动控制装置,通过就地转换开关可将控制室控制转换为手动控制,保证在故障情况下现场工作人员的安全并能及时检修和操作。
中央控制室内设置一台计算机终端,通过此终端可监视控制站内主要工艺设备的运行情况,供管理人员及时了解现场运行情况。另配一台计算机作为接收站内部人、财、物流的管理。
站内的工艺设备、管线和电气设备均采用静电接地,接地电阻小于1Ω。
站内用电设备考虑防爆。
门站主要电气仪表自控设备一览表
1
电力变压器
S11M
台
1
杆上安装
2
10kV负荷开关
FW10
台
2
3
低压抽屉式开关柜
GCS
台
3
4
压力变送器
台
2
5
涡街流量计
台
2
6
温度变送器
台
2
7
计算机
台
2
8
PLC
SLC500
套
1
加气站主要电气仪表自控设备一览表
1
电力变压器
台
2
2
10kV中压配电柜
KYN28
台
6
3
综合保护装置
DPV
台
3
4
低压配电屏
GCS
台
8
5
软启动器
JJR2400kW
台
4
6
10kV隔离开关
GN19-10
台
2
7
插接母线
200A
米
40
8
压力变送器
台
4
9
涡街流量计
台
2
10
温度变送器
台
4
11
计算机
台
2
12
PLC
SLC500
套
1
13
直流屏
65Ah
套
1
5.5检化验和维修
在门站内的附属用房内均设有检化验室,对进站的天然气进行检化验。检化验的主要设备有:气体自动分析仪、定硫仪或库仑仪及水分分析仪器,每日对进站的天然气进行一次化验分析,数据通过场站通讯传到公司监控中心。出现异常情况应立即报告。
在门站内的附属用房内均设有维修间,对站内设备进行中、小修及日常的修理和维护,大修要依托社会上的修配厂进行。
第6章组织机构和主要技术经济指标
6.1.组织机构和人员编制
各部门人员配置如下:
人员编制表表7-1
序号
岗位
定员
合计
1
总经理、副经理
2
2
2
财务部
2
3
3
管线管理所
4
4
4
门站值班人员
3
3
合计
12
6.2.工程主要技术经济指标
技术经济指标表7-2
序号
指标名称
数量
序号
指标名称
数量
1
供气量
不包括采暖
Nm3/年(近期)
889.97万Nm3/年(远期)
7
耗电量
万度/年
包括采暖
万Nm3/年(近期)
923万Nm3/年(远期)
2
最大日供气量
万Nm3/日
8
耗水量
1000吨/年
3
最大小时供气量
立方米/时
9
劳动定员
12人
4
居民气化率
近期80%,远期90%
10
总建筑面积
m2
5
天然气买入价
元/Nm3
11
市区输配系统总长度
15公里
6
天然气卖出价
0元/Nm3
12
场站总占
地面积
平方米
第7章环境保护
7.1.国家有关标准规范及规定
根据国家计委、国家环保局颁发的建设项目环境保护设计的有关规定,在设计中严格遵循国家有关环境保护法律、法规、合理开发和充分利用各种自然资源,严格控制环境污染,保护和改善环境。坚决执行环境保护设施和主体工程同时设计、同时施工、同时投产的“三同时”,使三废排放达到国家标准。
设计依据:
a、《中华人民共和国环境保护法》第22号令
b、《中华人民共和国大气污染防治法》第32号令;
c、《中华人民共和国环境噪声污染防治法》第77号令;
d、《建设项目环境保护管理条例》第253号令
e、《环境空气质量标准》GB3095-1996
f、《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996
g、《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90
7.2.新疆生产建设兵团***地区的环境现状
新疆生产建设兵团***地区城区大气污染以生活燃料产生的废气为主,形成煤烟型污染源,其次为工业生产燃煤和机动车辆产生的废气。
7.3.项目防治污染措施
7.大气防治污染措施
新疆生产建设兵团***地区天然气工程,不仅可以方便人民生活,合理利用能源,而且可以改善团场及周边地区的大气环境,对环境保护起到巨大的推动作用。天然气是洁净、优质的能源,其主要成分是甲烷,不含硫化物等有害物质;在输气过程中也无污染源产生。项目实施后,可大量减少由于燃煤产生的烟尘、炉灰量和飞灰量,减少了零散液化气用户倒残所造成的大气污染。
本工程中的门站为易燃易爆的甲类生产单位,消防要求很高。根据这一特点,在设计中遵循国家有关规范规定,严格贯彻“预防为主,防消结合,自防自救”的方针,采取有效的防火措施,防止和减少火灾危害;采用先进的消防技术设备以适应消防现代化的需要。站内设环形消防通道和固定式消火栓;消防通道以及站内各建、构筑物之间的安全间距布置均严格按照国家规范规定的要求执行。在危险、危害生产场所如阀门室、调压、计量配气间等设有通风、泄压等安全防护措施。在防雷防爆方面均按国家有关规范规定设计。
7污水
门站的用水主要是生产办公人员的生活用水,补水量较小,因此生活用水经生化处理后排入市区污水管网的水量很小。
7.噪声防治
本项目中的调压计量站无噪声污染,
7.绿化
在站区的空地上种植草坪和灌木绿化,生活区种植观赏性的花木,品种不限,使站区的绿化率达到30%以上。
7.4.工程项目对城市环境的影响
管道天然气的使用,可以大大地改善城市的环境状况。可以预计到2015年,随着天然气的投产使用,居民的气化率的提高,工商业用户的增加,市区的大气环境质量将会得到明显的提高。
第8章职业安全和工业卫生
8.1.生产过程职业危害因素分析
生产过程中职业危害因素一为自然因素形成的危害,包括地震、暑热、冬季低温、雷击、洪水等;二为生产过程中产生的危害,包括火灾爆炸、机械伤害、噪音震动、触电等;
8.2.设计采取的主要措施
本项目投产后,直接受到职业危害的人员有计量配气操作工、设备、管线和电、仪表维修工、化验员和技术调度人员。为改善工作岗位的卫生条件按照国家有关规范规定的要求,在门站内均设有浴室、更衣室、食堂等设施。
防暑防寒
当环境温度超过或低于一定范围时,会对人体及设备产生不良影响。为防范暑热,在值班室及工艺间采取相应的通风换气措施,并在值班室设置必要的风扇空调装置。为防范冬季低温严寒,在工艺间、值班室、倒班宿舍等设置集中采暖设施,对设备及管道则采取必要的防冻保温措施。
防爆
在总图布置中门站内的各建构筑物的间距均符合国家的有关规范的安全防火间距要求。站内设生产和生活区两部分,并设环形消防通道,设有不同方向的两个出入口,便于事故、消防过程中的人员疏散和救护。
门站的调压计量间属甲类1区爆炸和火灾危险场所,这些场所的电气仪表设备均选用防爆型,管线做防雷接地安全保护装置。管线和设备均设有安全放散装置,当发生事故时放散气体,防止和减少火灾危害。各房间的泄压比不小于,在站内易泄漏可燃气体的部位均设有可燃气体浓度检测报警装置,报警信号通过站内的监控系统传到中央控制室。
防雷
雷击能破坏建筑物和设备,并导致火灾和爆炸事故的发生,为防止雷电引发的危害,对门站工艺间等第二类防雷建筑物均采取避雷针防止雷击,引下线不少于两根,并沿建筑物四周均匀或对称布置,每根引下线的冲击接地电阻不大于10Ω。
抗震
地震对建筑物的破坏作用明显,作用范围大,本工程在工艺设计及建筑设计中采用取相应的抗震措施。根据《建筑抗震设计规范》按7度地震烈度设防。市内中压管网设计中采用环状布置,管段均设置切断阀,保证在管道破坏后能及时切断每段管线。
5、生产危害防护措施
由于天然气是易燃易爆气体,安全用气是头等大事。本工程根据国家有关规范规定对安全作如下考虑:主要站场建(构)筑物均按甲类火灾危险性场所考虑,所有机电设备均按Q2级场所防爆要求选型。在总图设计中考虑消防道路并配备相应消防器材,在自控仪表设计中,站场均设安全报警装置。当发生异常,能自动报警,一旦灾情发生,可以及时切断气源不使灾情扩大;为防止管道气流所产生的静电引起火灾。所有金属管道都有静电接地装置。
天然气易泄漏处,如:阀门法兰等易发生漏气的地方应定期检查以便及时处理。
要防止火灾、爆炸、窒息等事故,最重要的是防止天然气泄露,阀门、法兰等易发生漏气的地方,应定期检查,以便及时处理。
天然气中加入加臭剂,一旦泄漏使人能够觉察。
在工艺操作间内设有可燃气体报警装置。
根据城市规划要求和绿化的有益作用,本工程充分利用站场内的条件进行绿化设计,绿化用地大于30%。
第9章消防安全
9.1.消防措施
在工程设计的同时进行消防设计。并按国家现行设计规范和标准的有关规定,在设计中采取与生产、储存和运输相适应的消防设施。与此同时,还考虑了小型灭火器等辅助消防器材,以保证整个燃气系统的安全运行。
本工程消防系统的设计方针是:为保证人民生命财产的安全,貫彻“预防为主、防消结合、自防自救”的方针,采取切实有效的消防措施,防止和减少火灾的发生。
在门站的总平面布置中,各建、构筑物之间的防火间距按《建筑设计防火规范》和《城镇燃气设计规范》的规定进行布置的,在站内的生产区设有消防通道及回车场,生产厂区四周设高为2.2米的实体围墙。
9.1.1.建、构筑物防火设计
在建、构物的单体设计中,调压计量间等甲类防火建筑的建筑物的耐火等级为“二级”,1区级防爆,建筑物结构采用排架结构,围护墙体采用砂砖,M5混合砂浆,屋面为泄压屋面,泄压面积充分满足规范的要求。
9.2.2.消防用水设计
本工程储气设施为地下,根据《城镇燃气设计规范》的规定,可不需要配备消防用水。
9.2.3.灭火器材的配置
调压计量站的生产区均按《建筑物灭火器配置设计规范》GB140-90的要求配置灭火器材。
9.3.防爆
为了防止发生火灾及爆炸,设计采用了以下安全措施:新建工程的设备、管线和阀门,要选用符合质量标准和规范要求的产品,压力等级要比最高工作压力提高一级;配套的电气设备要选用防爆型;在管线和设备上都要设有安全切断和安全放散装置;在调压计量间和压缩机室设有可燃气体报警器,同时配有强制通风设施;在各站均设有便携式可燃气体报警器。
9.4.防雷
根据新疆生产建设兵团***地区的气候情况,年雷暴日占20%,设计时对建筑物设有防直击雷装置,在调压计量站设有独立的避雷针,同时对独立的避雷针设有独立的接地装置,接地电阻小于10欧姆。对站内的放散装置,要设有可靠的静电接地。甲类厂房的屋面设有防雷电感应的避雷网,并沿周边接地。
第10章节能减排
10.1项目的综合能耗分析
门站内天然气生产过程中,天然气的放空损耗包括管道系统发生事故和正常维修时的天然气放空。场站内的管线部分正常放空的量很小,忽略不计,事故线路放空量很大,但为事故,发生的概率较小,也不考虑。
门站耗电详见下表:
场站近期消耗电量统计表
场站名称
耗电量(万KW.h/a)
加气站、门站
场站耗水详见下表
场站近期消耗水量统计表
场站名称
耗水量(吨/年)
加气站、门站
1000
10.2主要的节能措施
10管道的节能措施
(1)减少作业中天然气的放空量,采用严密不停气的工作流程,保证天然气不损耗。
(2)运行过程中,定期巡检,发现管道输送效率下降,定期启动清管设施,提高管道的输送效率。
10门站的节能措施
(1)对门站的工艺系统进行最优化设计,合理布置门站的工艺流程。
(2)门站
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