天然气供气站可行性研究报告.docx
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天然气供气站可行性研究报告
一、总论
（一）项目背景
1.项目名称及建设单位
项目名称:
X供气站
建设单位:
X燃气有限公司
2.编制依据和原则
2.1编制依据：
设计遵循的主要标准、规范
1.《城镇燃气设计规范》GB50028-93（2002版）；
2.《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001版）；
3.《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002；
4.《供配电系统设计规范》GB50052-1995；
5.《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994（2000版）；
6.《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85；
7.《建筑抗震设计规范》GB50011-2001；
8.《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90（1997版）；
9.《工业企业照明设计标准》GB50034-92；
10.《低压配电设计规范》GB50054-95；
11.《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93；
12.《电力工程电缆设计规范》GB50217-94；
13.《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-94；
14.《工业企业总平面设计规范》GB50187-93；
15.《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92；
16.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；
17.《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；
18.《建筑结构荷载规范》GB50009-2001；
19.《砌体结构设计规范》GB50003-2001；
20.《建筑给排水设计规范》GB50015-2003；
21.《室外给水设计规范》GBJ13-86（1997版）；
22.《室外排水设计规范》GBJ14-87（1997版）；
23.《水土保持综合治理技术规范》GB/T16453.1～16453.5-96；
24.《建设项目环境保护管理条例》国务院第253号令；
25.《建设项目环境保护设计规定》（87）国环字002号；
26.《压力容器安全技术监察规程》（1999）质技监局锅发154号；
27.《压力管道安全管理与监察规定》（1996）劳部发140号；
28.《气瓶安全监察规定》（2003）国家质量监督检验检疫总局第46号；
2.2编制原则
1.严格遵循国家有关法规、规范和现行标准，做到技术先进、经济合理、安全适用、便于管理。
2.在城市总体规划的指导下，结合国民经济和社会发展现状，充分考虑荣昌、大足、双桥燃气汽车需求特点和发展趋势，合理确定设计规模。
作到统筹兼顾、合理安排、远近结合、切实可行，坚持需要和可能相结合，避免浪费投资和二次投资。
3.坚持科技进步，积极采用新技术、新工艺、新设备，站的设计中尽量采用性能好、技术先进、操作方便、可靠耐用的国产工艺设备，降低工程造价，同时确保加气站安全运行。
工艺仪表适当选用自动化程度较高的仪表,辅以就地检测、指示、记录。
4.综合考虑三废治理和节约能源。
做到环境保护与经济效益并重，遵循可持续发展的原则。
5.站的总体布局、建筑结构设计严格按照公安消防的有关安全规定。
始终将安全放在突出位置考虑。
3.项目建设的目的及研究目的
3.1项目建设的目的及研究目的
3.1.1项目建设的目的
3.1.1.1环境保护的需要
目前X镇居民燃料结构以瓶装液化石油气为主，燃煤为辅，公共建筑和商业等公福用户燃料主要为液化石油气和燃煤，工业燃料以燃煤为主，燃料油和液化石油气为辅，排放的粉尘、二氧化硫、氮氧化物是城市大气的主要污染源，影响人民的身体健康和生活水平的提高。
随着城镇整体经济发展和人民生活水平的提高，人们的环保意识逐渐增强，污染和环保的矛盾将不断加剧，X镇利用天然气改善城市环境十分必要。
3.2.1.2城镇发展和能源结构调整的需要
随着经济的发展，壶关县城城市框架在不断加大，根据该县总体规划，到2012年城市规模5.5km2，规划人口6．0万人。
人口的增加、工商业的繁荣和房地产的迅速发展，将直接带动包括燃气在内的能源需求的迅猛增长。
可见城市发展从客观上要求与之配套的城市燃气系统必须建立并与之同步发展。
当前我国煤、石油等主要一次能源供应十分紧张，而且将长期存在，虽然壶关县煤炭资源比较丰富，但是由于煤质原因，共作为城市居民用户和公共建筑、商业等公福用户的生活燃料是不适用的。
天然气作为一种洁净、高效、优质的燃料，具有环保和经济的双重意义，其在世界一次能源结构中的比重不断上升，我国天然气储藏量丰富，但目前天然气在全国能源消费中的比重不足3％，远低于世界平均水平。
为此国家及各级政府已确定把开发利用天然气作为优化能源消费结构，改善大气环境，实现经济可持续发展的一项重要举措。
本项目的建设，有助于城市能源结构调整，方便城市居民生活，引导产业合理布局，为创造经济繁荣、生活富裕、生态良好的和谐社会做出贡献。
3.1.1.3消费的需要
相对液化石油气、燃料油、电力，天然气有十分明显的价格优势，经济环保，使用安全性高，供气量和供气价格稳定，应用范围广，受到各类用户的青睐，是城市一次能源消费的首选。
壶关县城采用天然气供应，可减少城市居民和工商业能源消费支出，利国利民。
3.1.1.4天然气资源开发和供应量不断加大
随着“西气东输”工程的启动，国家对天然气资源开发力度、利用程度急速加大，高产稳产的大气田、特大气田不断涌现，而且分布范围较广，利于输送，供气安全性高。
天然气（NG）管道输送，压缩天然气（CNG）公路输送，液化天然气（LNG）公路、水路输送以及即将运行的铁路输送，使得天然气向城市供应的方式多样化，可满足不同城市和用户的需求。
可见将天然气作为城市燃气的供应可靠性很强，应优先采用。
3.2.2研究目的
对X供气站工程就工艺技术上是否可行，物质基础是否可靠，投资是否合理以及效益（经济和社会效益）是否符合立项的要求等诸方面加以论证，达到为投资者和审批机关提供决策依据，是本可行性研究欲达之目的。
（二）项目概况
1.地理位置
该项目拟建在X市X镇高压电瓷厂厂区西侧。
2.建设规模
日压缩天然气供气量为8000~10000m3（标准状态）。
3.主要建设条件：
3.1拟建站址地势平坦，无拆迁工作量，站场土石方量少，具备进场施工条件。
3.2该地区周边交通条件、市政给排水、380V供电条件具备。
二、市场分析和价格预测
序号
名称
单位
数量
备注
1
设计规模
车用压缩天然气
万m3／d
1.0
储气瓶4m3（水容积）
2
主要工程量
卸气计量系统
套
1
减压机
台
1
配套工程
套
1
水、电、讯
3
人员配置
人
3
4
站区占地面积
m2
1800
5
建构筑物占地面积
m2
339.3
6
电年耗量
万kWh
12
7
水年耗量
万m3
0.2
8
总投资
万元
200
9
压缩天然气售价（汽车）
元/m3
2.8
（一）产品市场分析
1.X镇概况简介
1.1地理位置及资源状况
晋城市太行山脉南端，山西东南之门户，晋豫两省之交界，是衔接山西和中原大地，直下江南，挺进西北的重要地区，南与焦、济、洛经济区连为一体。
公路、铁路四通八达，高速公路直达郑州，仅120公里，一个小时可达郑州国际机场。
全市人均住房使用面积23．3平方米，高于全国平均水平，居全省之首。
城市实行集中供热、供水、供气，通讯发达，正瞄准“数字晋城”目标迈进。
商贸、文化教育、医疗卫生发展迅速，公园、广场、游园遍布全市，舒适宜人。
城市公共绿地面积达229公顷，人均公共绿地面积8平方米，绿化覆盖率达35％，绿地率达27％。
晋城市是全省煤电能源重化工开发的重点地区之一，经过建国４８年的建设已形成以煤炭工业为主、冶金、电力、机械、化工、建材、纺织、造纸、食品等２０多个行业的国民经济体系。
此外乡镇企业发展快，境内特产丰富，蚕桑业比较发达，高平丝绸名扬中外。
晋城市矿藏资源丰富，煤、铁储量大．无烟煤品质极佳、享有“白煤”、“香煤”煤炭工之称。
1.2市场分析
目前晋城市内已有两座天然气汽车加气站。
若出租车每日加气量按20m3计算，则每天耗压缩天然气40000Nm3。
随着时间的推移，现在以柴油为燃料的中巴车五年内将逐渐换代。
五年后按上表预测，若出租车、中巴车都改为燃气车，按中型（公交车、环卫车、客运中巴车）每日加气量为40m3，出租车每日加气量为20m3计算，每天耗压缩天然气可达8700Nm3。
随着经济的发展，燃气汽车会有市场发展空间。
2.**区概况简介
2.1地理位置及资源状况
晋城市太行山脉南端，山西东南之门户，晋豫两省之交界，是衔接山西和中原大地，直下江南，挺进西北的重要地区，南与焦、济、洛经济区连为一体。
公路、铁路四通八达，高速公路直达郑州，仅120公里，一个小时可达郑州国际机场。
全市人均住房使用面积23．3平方米，高于全国平均水平，居全省之首。
城市实行集中供热、供水、供气，通讯发达，正瞄准“数字晋城”目标迈进。
商贸、文化教育、医疗卫生发展迅速，公园、广场、游园遍布全市，舒适宜人。
城市公共绿地面积达229公顷，人均公共绿地面积8平方米，绿化覆盖率达35％，绿地率达27％。
晋城市是全省煤电能源重化工开发的重点地区之一，经过建国４８年的建设已形成以煤炭工业为主、冶金、电力、机械、化工、建材、纺织、造纸、食品等２０多个行业的国民经济体系。
此外乡镇企业发展快，境内特产丰富，蚕桑业比较发达，高平丝绸名扬中外。
晋城市矿藏资源丰富，煤、铁储量大．无烟煤品质极佳、享有“白煤”、“香煤”煤炭工之称。
（二）产品价格预测
压缩天然气的销售价格与油价密切相关，根据省内其他城市的运行经验，该价格大约为油价的50%~60%，此时具有极强的竞争力，目前国内90#汽油油价约4.2元/升，则压缩天然气价格应为2-3元/立方米，目前**市车用压缩天然气销售价格为2.53元/立方米，拟建子站的压缩天然气销售价格也确定为2.53元/立方米，预计将来一个阶段内仍将稳定在目前这个价格上。
如果燃油税实施，油价上涨，则车用压缩天然气销售价格还有一定上涨空间。
（三）原料供应（气源）和价格预测
供气站的原料是从晋城市加丰地区运来的压缩天然气。
X供气站的设计规模为10000m3／d，能够满足目前市场的需求。
（四）辅助材料、燃料的供应和价格预测
压缩天然气供气站还需要自来水、电力供应。
自来水主要是作为站内的生活用水，用量不大，拟来自附近已有的市政供水管网，价格现为1.0元/米3，估计价格还会逐渐上调。
压缩天然气供气的燃料消耗为电力，拟来自附近已有的10KV高压供电线路，站内设专用配电设施，目前电价为0.8元/度，随着我国电力事业的发展，电价总体趋降。
三、建设规模
（一）建设规模的确定原则
《汽车用加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2002）中规定压缩天然气供气站储气设施的总容积应根据工业、工福、居民用气情况等因素综合确定，在城市建成区内不应超过16m3。
对于一个主要供工业、公福、居民的供气站，其日压缩天然气的销售量主要是根据市场需求量来确定的，必须作到统筹兼顾、合理安排、远近结合、切实可行，坚持需要和可能相结合，避免投资浪费。
（二）推荐建设规模
由于供气站的服务对象主要X高压电瓷厂等工业用户，根据前面的市场分析，并且考虑到X镇今后的工业、公福、居民用气的发展状况，设计规模考虑为10000Nm3/d。
四、项目选址
（一）站址选择
1.站址选择原则
（1）.加气站的选址必须服从城市总体规划的用地安排。
（2）.加气站与周围建、构筑物的防火间距必须符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028-93（2002版）、《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001版）、《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002的规定。
并应远离居民稠密区、大型公共建筑、重要物质仓库以及通讯和交通枢纽等设施。
（3）.加气站站址应具有适宜的地形、工程地质、供电和给排水等条件，交通方便。
（4）.加气站应少占农田，节约用地并应注意与城市景观协调。
2.站址选择分析
为保障供气站的的经营达到预期目标，供气站必须建在交通条件好（适宜拖车通过），并且应考虑和区域内其他已建供气站的距离，该距离宜为3~5Km。
经过规划部门同意，X高压电瓷厂厂区西侧建供气站基本符合以上条件。
（二）场站建设条件
1.地形、地貌情况
晋城市总的地形地貌可分为：
低山、丘陵、沿河阶地三大单元，其分别占全县幅员面积的4.7%、91.8%、3.5%。
进一步可分为低山、低山槽谷、山麓中丘、缓丘、单斜、桌状中丘、浅丘、坪状高丘和沿河阶地八种地貌类型。
2.地震情况
根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001的规定：
××为6度地震烈度区。
五、工艺技术方案
（一）工艺技术方案
1.工艺技术方案的选择
（1）工艺技术方案确定的原则
CNG加气站工艺流程的设计，影响到建站投资及运行成本、站的运行效率、长期运行中对各种因素变化的适应性及运行的安全可靠性。
加气站的工艺设计应根据气源条件、环境状况、加气量和加气车辆的特点，经综合分析和技术、经济对比后确定。
（2）工艺技术方案的选择
由于CNG加气子站发展至今，其工艺流程已相当成熟，根据目前的技术发展水平，目前的CNG加气子站主要工艺技术方案：
子站内设增压压缩机，采用储气压力为20Mpa的CNG集气管束从母站运气到子站，CNG集气管束到达子站后，与子站内的卸气柱连接，拖车集气管束与站内的地面储气瓶组形成高、中、低压三级。
当开始集气管束内的压力较高时，可直接向站内地面储气瓶组加气，直到压力平衡。
此时，优先控制系统将给PLC启动压缩机的信号，将站内高、中压储气瓶组加压到25Mpa，这样就构成了高、中、低压三组储气方式。
当汽车来加气时，选择与汽车气瓶压力最接近的瓶组给车加气（一般是拖车瓶组气），当压力、流速降低，自动切换到从中、高压站用瓶组取气，从而保证快速充装气体到20Mpa。
如果站用储气瓶组中的压力低，压缩机启动，直接将气体排向正在加气的车辆，而不经过储气瓶组，避免汽车等候。
全站主要设备
序号
设备名称
规格或型号
单位
数量
单价
（万元）
总价
（万元）
1
CNG集气管束
（DOT-3AAX-2900）
20Mpa，8管束×2.254m3/管束（约4550Nm3）
辆
2
81
162
2
40英尺集装箱半挂车
THT9360TJZ
辆
2
7
14
3
牵引车
斯太尔（陕汽）
辆
1
22
22
4
地面储气瓶组
25Mpa，
台
2
14
28
5
子站压缩机
XD-11/35-250
套
1
95
95
6
卸气柱
CNG-111X
个
1
11
11
7
双枪加气机
CNG211
台
2
17
34
从以上分析可看出，CNG加气子站是长期存在的，因此经济效益及安全性必须作为首要的考虑目标。
目前国内所有加气子站均采用的是带压缩机的建设方案（选一个符合要求的临时加气场所并不容易）。
2.工艺流程简述
CNG集气管束首先在母站充气，然后由牵引车拉到子站给车辆加气，牵引车同时可将在子站卸气完毕的集气管束拉到母站充气。
CNG集气管束到达子站后，与子站内的卸气柱连接，拖车集气管束与站内的地面储气瓶组形成高、中、低压三级。
当开始集气管束内的压力较高时，可直接向站内地面储气瓶组加气，直到压力平衡。
此时，优先控制系统将给PLC启动压缩机的信号，将站内高、中压储气瓶组加压到25Mpa，这样就构成了高、中、低压三组储气方式。
当汽车来加气时，选择与汽车气瓶压力最接近的瓶组给车加气（一般是拖车瓶组气），当压力、流速降低，自动切换到从中、高压站用瓶组取气，从而保证快速充装气体到20Mpa。
如果站用储气瓶组中的压力低，压缩机启动，直接将气体排向正在加气的车辆，而不经过储气瓶组，避免汽车等候。
3.自控系统及通信
（1）设计原则
严格执行国家有关规范及标准，确保技术先进、安全可靠、方便管理、投资经济合理。
（2）自动监控水平
由于子站工艺流程简单，其核心设备为压缩机，因此全站的自动监控主要是对压缩机的各种状态及加气情况进行监控，目前该监控系统已完全由压缩机自带PLC控制系统集成，可实现全站运行的高度自动化。
生产中主要的控制和数据采集处理功能均由该系统配套的现场自控仪表完成，本站不再另行设置监控系统。
（3）通讯
由于CNG加气站与公司以及对外的联系主要由话音通信构成，并且为了保证加气站的生产安全和公司的调度畅通，该站应该保证至少安装直拨电话一部，并且预留数据远传端口一个。
由于加气站靠近城区，通讯设施较为完备，因此话音通信并入市网。
（二）主要设备选型
1.主要工艺设备选型
（1）压缩机：
压缩机是加气站的心脏，其性能好坏直接影响到加气站运行的可靠性和经济性。
本站考虑到为降低子站的经营成本，推荐使用能耗低的XD-11/35-250压缩机。
由于子站压缩机为间断运行，可不考虑备用机。
站内仅需设1台压缩机即可。
压缩机可以使用电机驱动，也可使用天然气发动机驱动，由于子站的压缩天然气成本高，且天然气发动机噪声大，故障率高，维护费用高，安全性差，因此在国内CNG加气子站上均采用电机驱动。
本站压缩机拟采用电机驱动。
（2）储气瓶组：
站内地面上设有2只CNG高压大容积储气瓶，单只水容积2m3，呈1×2布局，按运行压力分为高、中压两组，其水容积比值为1:
1。
（3）售气机：
CNG售气机的主要功能是安全地将燃料加入汽车中，同时计量所加燃料的量，一般采用三线式售气机，加气机有单枪和双枪两种。
考虑到该站加气量相对较大而且加气时间较集中，根据其他类似加气站的加气情况，每日的高峰时间段大约有2个，一个在上午，一个在下午，每次大约持续2小时左右，由于每辆汽车（以出租汽车为例）加气时间为4~8分钟，每辆车每次加气量约8~9m3（以出租汽车计），而子站每日加气量设计为15000m3，要求每小时加气量约1200m3，因此本站推荐采用2台三线式双枪售气机，该机应具有如下特点：
a.高准确度（采用进口科里奥力原理质量流量计）；
b.定压切断气源；
c.断电保护功能；
d.超大容量记忆功能；
e.完善的数据保存、管理、查询功能；
f.定量、非定量售气功能；
g.三压力自动切换功能；
主要指标：
准确度：
0.5级最大工作压力：
25MP工作温度：
-30℃--50℃
流量范围：
2m3/min~30m3/min
售气机生产企业必须取得国家质量技术监督局颁发的计量器具制造许可证，取得计量检定合格证书，整机防爆合格证书。
（4）卸气柱：
卸气柱的主要功能是将子站拖车CNG集气管束内的压缩天然气卸到站内储气装置或加气机内，采用单线式进气,卸气柱分带计量或不带计量两种，考虑到经营上的需要，为监督子站拖车的行为，避免引起纠纷。
本站推荐采用1台带计量装置的单枪卸气柱,该卸气柱应具有如下特点：
a.高准确度（采用进口科里奥力原理质量流量计）；
b.断电保护功能；
c.超大容量记忆功能；
d.完善的数据保存、管理、查询功能；
主要指标：
准确度：
0.5级最大工作压力：
25MP工作温度：
-30℃--50℃最大流量：
5000m3/h
卸气柱生产企业必须取得国家质量技术监督局颁发的计量器具制造许可证，取得计量检定合格证书，整机防爆合格证书。
2.主要设备清单：
站内主要工艺设备表
序号
设备名称
规格或型号
单位
数量
单价
（万元）
总价
（万元）
1
地面储气瓶组
25Mpa，（约1200Nm3储量）
套
1
28
29
2
子站压缩机
（含优先控制系统）
SafeB50-30
套
1
95
95
3
卸气柱
CNG-111X
个
1
11
11
4
双枪加气机
CNG-211
台
2
17
34
合计
168万元
（三）主要材料及阀件
1．管材
根据《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2002）中的规定，增压后的天然气管线管材应选用高压无缝钢管，并应符合现行国家标准《高压锅炉用无缝钢管》（GB5310-1995）或《流体输送用不锈钢无缝钢管》（GB/T14976-2002）。
由于天然气中都不同程度地含有硫化物，在高压下，对钢材的腐蚀性大大高于低压状态下，同时奥氏体不锈钢（1Cr18Ni9）比20号无缝钢管的硬度低，更适合卡套、扩口等高压管道与设备常用的连接方式，尽管不锈钢无缝钢管的价格高于无缝碳钢管，但是由于全站的管材用量少，如选用奥式体不锈钢管（1Cr18Ni9）总费用大约为5万元，而选用20号无缝碳钢管总费用大约为4万元（管壁厚、管径大、相对不锈钢管重量多1倍），因此综合考虑拟选用奥式体不锈钢（1Cr18Ni9）无缝钢管，这也是目前国内90%加气站的做法，而国外则全部选用不锈钢管。
管道连接采用焊接方式（与设备、阀门连接除外）。
2．阀件
设备用阀主要采用进口高压不锈钢阀。
3．高压管件
压缩机系统内部（压缩机与冷却装置）安装系统管道由压缩机供应商自行确定；压缩机系统出口至储气瓶及加气机的高压输气管道为不锈钢（1Cr18Ni9）无缝钢管，全部采用焊接或管接头。
4．管道安装
全站高压管道均采用管沟方式敷设。
管沟盖板为水泥盖板，盖板之间必须有缝隙以便于天然气泄放。
六、总图运输、土建及公用辅助工程
（一）总图运输
1.总平面设计
（1）总平面布置原则
a.符合《建筑设计防火规范》、《城镇燃气设计规范》、《汽车加油加气站设计与施工规范》等有关规定。
b.根据生产功能和危险程度等进行分区布置，与竖向设计统一考虑。
c.具有良好的操作空间和巡查路线，保证工艺流程、人员、车辆顺畅。
d.布置适当紧凑并与周围环境协调，既要满足生产要求又要节约用地。
（2）站址简介
站址选择在晋城市新市东街路北东谢匠水池西处。
总征地面积约5.5亩，站区占地面积约3亩，站区内高差不大。
（3）总平面方案确定
我们暂且假定站区呈一规则四边形（约50m×36m），根据加气子站的特点，考虑了如下方案，现叙述如下：
本站属甲类防火防爆场所,考虑车辆方便、有序出入，在面向道路一侧设有10米、6米宽的进出口各一个，转弯半径R≥12米。
加气区位于站区开阔部分，子站拖车卸气区在进站口后侧，两者互不干扰。
汽车加气区共设有4个加气岛、8个加气车位，子站拖车卸气区共设有2个卸气车位。
在加气区背向道路内侧为工艺设备及配气区，站内的辅助用房设在出站口一侧。
各功能区相对独立，减少了彼此的干扰。
生产区与加气区、辅助用房区用绿化带隔离。
（4）站区绿化
站内绿化以分散绿化和集中绿化相结合，绿化种类有草坪及灌木。
在道路两侧、围墙内侧、房屋四周尽可能布置绿化，以改善站区的工作环境。
2.竖向设计
（1）竖向设计的原则
a.与总平面布置统一考虑，合理确定各类场地和建筑物设计标高。
b.结合生产工艺要求和运输要求，使竖向顺畅。
c.确定地坪标高时，防止填土过深加大工程量。
（2）站区标高及排水组织方式
站区地面标高略高于
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