| |
随着西气东输工程的竣工,沿线主要城镇都在积极建设输气管道,将天然气作为城镇燃气气源，
然而对于那些远离天然气输气管道的城镇,如何选择合适的气源,提供合理的供气方案是值得我们
探讨的问题.本文以供气对象为20000户居民及部分商业用户的城镇为例,进行供气方案比较.每户
以2.5人计;用气量指标按2303MJ/（人`a）计;居民生活用气量;商业用气量,其他勇气量比例为
0.75：0.22：0.03 。
1. LGP混合气方案
LGP与空气或其他热值较低的可燃气体,按一定比例混合后,可直接供给燃气用户或作为调峰气
源.混合方式可采用引射式,鼓风式或比例式.混气比例按我过标准《城市燃气分类》并参考西气东
输天然气的基本参数,确定LGP与空气的体积混气比为48：52。
1) 基本参数
密度： 1.82 kg/ m 3
低热值： 53.04 MJ/ m 3
露点： 18 ゜ C
爆炸极限： 1.7% --- 9.7%
2) 工艺流程
储罐中的LGP通过稳压泵送至气化起气化.气态LGP经调压后送入混合器:空气由鼓风机加压,经
过干燥处理后也送入混合器:在混合器中气态LGP于加压空气以体积比48：52的比例混合,经计量和
加臭后,以0.2Mpa压力进入城区输配管网的,混气站工艺流程图如下:
3) 主要设备选型
a.LGP储罐.按供气规模和LGP储存计算月平均日一周量,站内建2台100m3卧式储罐.储量约100t.储
罐压力为1.77Mpa,设计温度为-19-50゜C。
b.LGP气化器.高峰小时LGP用量为2325kg/h的热水式气化器3台,2开1备.供水温度为75゜C,回水温
度为65゜C。
c.空气鼓风机.高峰小时供气量为2061m3/h,选择流量为10.6m3/min的双级罗茨空气鼓风机3台,2开1
备。
d.LGP混合器.根据高峰小时供气量为2061m3/h,选择3台混合能力为1200m3/h的混合器,2开1备。
2.CNG 安
在加压充气站,天然气净化压缩至20—25Mpa后,向CNG压钢瓶冲气.当拖车上的钢瓶压力达到设定
值后,压缩机便自动停止充气.CNG瓶拖车通过公路送到CNG气站.1995年10月在我国新疆鄯善首次采用
CNG为城镇燃气气源,目前CNG气站以达数十座。
1)基本参数
压力： 20—25Mpa
温度： -5 --- 50 ゜ C
密度： 0.76kg/ m 3
低热值： 36.19MJ/ m 3
爆炸极限： 5.0%----5.1%
2)工艺流程
CNG气系统主要由加压气站,CNG瓶拖车,CNG加压充气站由钢瓶拖车,通过公路运至CNG气站.在供气
站,CNG进入一级换热气加热,再进入一级调压气减压,二级换热器,二级调压气和三级调压器,最后将力
调至0.2Mpa,经计量加气后送入城区输配管网,CNG气站工艺流程图如下：
2)主要设备选型
a.CNG钢瓶拖车和牵引头.按供气量1.63×10000m3/d计算.1辆钢瓶车一次可储运天然气约
除去CNG充装和供气的时间,每辆拖车一天运行两趟.因采用钢瓶拖车直接供气,加气站随时要有
4000m3。辆钢瓶拖车在站内,在CNG充装和供气时可将牵引头卸掉.本方案设置钢瓶拖车5辆,牵引头3辆
即可满足供气要求。
b.调压装置.拟选橇装式调压装置,内置紧急切断阀,换热器,过滤及计算装置等.CNG压力由20Mpa后
进入城区中压输配管网.
3.LNG 方案
天燃气经净化处理和深度冷却后变成液体.LNG液化前后的体积比为625：1.LNG可通过汽车,火车
和轮船进行长距离运输,运至LNG气化站气化后供应城区用户.存储液态10m3的LNG可供10000户居民一
天的生活用气.上海浦东LNG工厂已于2000年4月建成投产,供气量100000m3/d,主要用作调峰及备用气
源.新疆广泛集团建设的吐哈油田LNG工厂已于2003年12月建成投产,扩建后供气量可达9000000m3/d将
成为我国最大的LNG生产基地。
另外我国已计划在沿海城市建设多座LNG大型接收站,用于进口LNG.首座建在广东深圳大鹏称头角
的LNG接收站,预计在2006年建成投产。
1) 基本参数
临界压力： 4.49Mpa
临界温度： -82.3 ゜ C
沸点： -161.5 ℃
熔点： -182 ℃
着火点： 650 ℃
液态密度： 0.467t/ m 3
气态密度： 0.863kg/ m 3
液态热值： 50.18MJ/kg
气态地热值： 38.06MJ/ m 3
爆炸极限： 5% -- 15%
2)化站工作流程
LNG槽车在卸车台通过槽车增压器增压后将LNG送入LNG储罐储存.气化时通过储罐增压器将
0.5—0.6Mpa后自流入到空浴式气化器.在浴式气化器中,LNG与空气换热成为气态天然气.在经过缓冲
罐,调压,计量,加臭后,天然气以0.2Mpa压力进入城区输配管网.LNG气化站工艺流程图如下：
3)气化站主要设备选型
a.LNG储罐.LNG储罐的隔热方式分3种类型.第1种为真空粉末隔热,夹层抽真空,填充粉末.由于其运行
维护方便,目前国内大多数LNG气化站采用50m3和100m3立式圆筒型双金属真空粉末隔热LNG储罐.第2种
为正压堆积隔热,采用夹层充氮气,因绝热层较厚,用于大型LNG储罐.第3种为真空多层隔热,采用高真
空多层缠绕绝热,多用于LNG槽车.本方案站内需建100m3立式圆筒型双金属真空粉末隔热LNG储罐2台。
b.空浴式气化器.气化器的气化能力根据高峰小时用气量确定.本方案用1500m3/H空浴式气化气4台,分
2组每组2台,可互相切换使用。
c.水浴式加热器.冬季环境温度较低,当空浴式气化器出口天然气温度低于5℃时,在空浴式气化器后串
联水浴式加热器,对气化后的天然气进行加热.本方案拟用3000m3/H水浴式加热器1台,站内自建锅炉供
加热用热水。
d.增压气.为了使储罐内的LNG能够自流到气化器中,则储罐的压力要高于气化器的压力,为此需在储罐
处设置增压器,当储罐压力低于设定值时,自力式升压调压阀会自动开启,LNG即进入增压器,气化后的
天然气再回到储罐顶部，从而达到储罐增压的目的。
e.BOG加热器.BOG是槽车和储罐的蒸发气体,日蒸发率一般为储量的0.3%.这部分蒸发的气体如不及时
排出,会使槽车和储罐上均设有降压调节阀,当压力超出设定值时,降压调节阀会自动排出BOG.因此在
站内还设有BOG加热器和缓冲罐，回收BOG。
４.气源的比较与分析
对各气源,采用相同的订额和收费标准,经济比较见下表：
气源 |
热值MJ` m- 3 |
居民用气价元 ` m- 3 |
单位热量价格元 `MJ-1 |
LGP 混空气 |
53.04 |
6.00 |
0.113 |
CNG |
36.19 |
3.10 |
0.086 |
LNG |
38.06 |
3.30 |
0.087 |
根据各气源的比较分析,其单位热量价格CNG和LNG接近,LPG混合空气要高出CNG和LNG约31%.当居
民使用LPG混空气,CNG,LNG不同气源时,则每户每月燃料费分别为75.60元,56.73元,57.42元,采用LPG
混空气作为气源居民每月燃料费最高。
５. 结语
近几年LPG因受国际市场原油价格影响波动大,选择LPG混空气作为城镇燃气气源时要慎重考虑。
CNG和LNG气源对那些远离天然气输气支线管道或暂时无法建输气管道的中小城镇提供了气源保证.随
着城镇的发展,即使将来使用管道天然气,已建的CNG供气站和LNG供气站均可用作备用和调峰.当CNG
和LNG个经济指标接近时,宜选择CNG供气方案,因为CNG工艺简单,设备少,短期内即可完成。
|
