CNG加气站可行性研究报告.docx
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CNG加气站可行性研究报告
1总论
1.1项目简介
工程规模
1、母站：
CNG加气母站是专门为CNG汽车提供燃料的集接收、净化、压缩、储存、转运天然气于一身的大型城市天然气运用基础设施。
一个加气母站一般配有多个加气子站，母站建于城市外围靠近天然气气源的地方，而子站一般是建设在城市内，以方便车辆加气，或者建设在没有燃气管道敷设的乡镇的工业区，供给天然气作为能源。
母站利用压缩机将天然气加压储存，再由专用运输拖车将压缩天然气运往子站，子站再给CNG汽车加气。
对于工业区的子站，工艺流程简介：
低压或者中压天然气通过压缩机，增压至20-25Mpa,将其压缩到特制的钢瓶或管束，放到带牵引机构的撬车上，运至子站，连接卸气柱经卸气系统进入CNG调压设备，通过减压撬将高压天然气减至用户所需的压力0.2-0.4Mpa后进入输送管网，供给用户使用天然气。
2、子站：
子站是建在加气站周围没有天然气管线的地方，一般建设在城市内，以方便车辆加气，或者建设在没有燃气管道敷设的乡镇的工业区，供给天然气作为能源。
母站利用压缩机将天然气加压储存，再由专用运输车将25Mpa压缩天然气运往子站，子站再给CNG汽车加气。
对于工业区的子站，工艺流程简介：
低压或者中压天然气通过压缩机，增压至20-25Mpa,将其压缩到特制的钢瓶或管束，放到带牵引机构的撬车上，运至子站，连接卸气柱经卸气系统进入CNG调压设备，通过减压撬将高压天然气减至用户所需的压力0.2-0.4Mpa后进入输送管网，供给用户使用天然气。
1座CNG汽车加气子站工程，加气站规模按照生产能力为2000m3/h进行设计，主要供应对象为出租车和公私车辆。
加气站每天拟供应1000辆社会车辆加。
3、1个CNG汽车改装厂，省一级主管部门（发改委经贸委或则其他部门）核准，质监要求有压力容器安装改造维修许可证。
工程地点
本CNG-站位于天津市XXXX
供气范围
1、天津市内的CNG天然气车辆供应CNG
2、天津市及周边县市公交、长途客车。
建设时期
1、CNG汽车加气子站、CNG汽车改装厂计划在201X年XX月建成投产。
1.2项目承办单位简介
单位名称：
天津市中川XX能源有限公司
基本情况：
XX
1.3项目主要财务测算指标
1.3.1投资
本工程建设总投资约为1000万元。
1.3.2资金来源
资金来源于企业自筹。
1.3.3气价
天然气CNG进气价格暂定为2.20元/m3（含税）。
天然气销售价格经测算暂定为：
CNG3.95元/Nm3,
1.3.4气量
CNG按初期每天6000—20000Nm3，
1.4结论与建议
根据效益分析该项目的财务状况较好，财务内部收益率高于行业基准收益率，投资回收期符合行业基准投资回收期的要求。
且具备借款偿还能力。
以不确定性分析，项目有一定的抗风险能力。
因此从财务上讲该项目是可行的。
该项目实施后可以减少汽车尾气排放，为城市环保大计贡献一份力量。
本项目为CNG加气站，其最大优势在于既有CNG的价格优势，该项目的实施，CNG部分能使白城市出租运营企业降低燃料运行成本并能使城市树立绿色公共交通和绿色环保的良好形象。
因此，本工程的建设应早日实施。
1.5编制依据
1.5.1文件依据
《设计委托书》；
1.5.2法律、规程、规范依据
CNG部分
（1）、《中华人民共和国消防法》（2008年12月）；
（2）、《中华人民共和国环境保护法》（1989年）；
（3）、《建筑设计防火规范》GB50016-2010；
（4）、《城镇燃气设计规范》GB50028-2006；
（5）、《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002（2006年版）；
（6）、《汽车用燃气加气站技术规范》CJJ84-2000；
（7）、《建筑抗震设计规范》（2008年版）；
（8）、《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85；
（9）、《建筑物防雷设计规范》（2000年版）GB50057-94；
（10）、《工厂企业场界噪声标准》GB12348－2008；
（11）、《大气污染物的综合排放标准》GB16297－96；
（12）、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058－92；
（13）、《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92（1999年版）；
（14）、《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005；
（15）、《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98；
（16）、《压力容器安全技术监察规程》（1999技监局锅发154号）。
（17）、《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-2008；
（18）、《输送流体用不锈钢无缝钢管》GB/T14976-2002；
（19）、《钢制弯管》SY5257-2004；
（20）、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236－98；
（21）、《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）（2008年版）；
（22）、《高压气地下储气瓶组》SY/T6535-2002；
（23）、《车用压缩天然气》GB/T18047-2000；
（24）、《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工与验收规范》SH3501-2002等。
LNG部分
NFPA57-2002
液化天然气（LNG）车用燃料系统规范
GB50156-2002
《汽车加油加气站设计和施工规范》
GB50028-2006
《城镇燃气设计规范》
GB/T20368-2006
《液化天然气（LNG）生产、储存和装卸标准》
GB/T19204-2003
《液化天然气的一般特性》
GB17820
《天然气》
GB18047
《车用压缩天然气》
CJJ84-2000
《汽车用燃气加气站技术规范》
SY0092-98
《汽车用压缩天然气加气站设计规范》
SH/T3134-2002
《采用撬装式加油装置的汽车加油站技术规范》
AQ3002-2005
《阻隔防爆撬装式汽车加油（气）装置技术要求》
GB50016-2006
《建筑设计防火规范》
GB50183-2004
《石油天然气工程设计防火规范》
GB50351-2005
《储罐区防火区设计规范》
GB50140-2005
《建筑灭火器配置设计规范》
SY/T5225-2005
《石油天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产技术规程》
GB50052
《供配电系统设计规范》
GB50058-92
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》
GB50057
《建筑物防雷设计规范》
GB50011-2001
《建筑抗震设计规范》
GB20191-93
《构筑物抗震设计规范》
SH/T3147-2004
《石油化工构筑物抗震设计规范》
GB50209-2002
《建筑地面工程施工及验收规范》
GB150
《钢制压力容器》
GB/T18442
《低温绝热压力容器》
JB/T4780-2002
《液化天然气罐式集装箱》
JB/T4783-2007
《低温液体汽车罐车》
AQ3001-2005
《汽车加油（气）站、轻质燃油和液化石油气汽车用阻隔防爆储罐技术要求》
1999
《压力容器安全技术监察规程》
2003
《特种设备安全监察条例》
GB/T14976
《流体输送用不锈钢无缝钢管》
GB50316
《工业金属管道设计标准》
SY0007
《钢制管道及储罐防腐蚀控制工程设计规范》
2项目概况
2.1资源的可靠性
2.1.1气源
已经与中石油股份公司吉林油田分公司签订了长期供气合同，是该项目实施的有力保障，且该气源为主管道处开口不存在气源中断或不足的问题。
2.2项目建设的必要性
为了实现白城市总体规划的目标，紧抓住全市正在大力发展天然气的良好契机，加强机动车尾气污染控制，大力实施公共交通的清洁能源改造，发展天然气汽车，展现良好的公共交通形象。
项目建设是对白城市利用天然气工程的重要支撑，是调整白城市车辆能源消费结构和降低尾气排放，改善环境状况的需要。
北京华厡世纪燃气投资有限责任公司拟建的白城市CNG-LNG联合加气站工程，是白城市公共交通车辆合理利用优质、清洁能源，实现能源结构调整，改善环境质量的良机；是使白城市公共交通运营企业早日实现燃油价格免受国际原油市场波动的影响，大大降低燃料运行成本的重要契机；是经营企业借着“气化吉林”的东风，在白城市发展CNG汽车和开拓LNG公交、长途客车市场领域迈出的重要一步。
因此，早日、全面地实施本工程是白城市天然气利用的重要支撑，是推动城市化进程、带动地方经济发展、促进企业走向良性循环的重大历史机遇，它对调整白城市能源和产业结构、提高城市环境和人民生活质量、实现经济和社会可持续发展具有重要的现实意义和深远的历史意义，是完全必要的。
2.3项目供气规模
根据业主委托要求，白城市联合站中CNG加气子站部分的总生产能力为15000Nm3/d，LNG部分50000Nm3/d。
2.4项目建设主要内容
本工程中的CNG部分主要设备如下：
双枪加气机4台，2-40Nm3/min；
压缩机2台，1000Nm3/h；
储气瓶组4口，水容积8m3；
卸气柱1台，4500Nm3/h；
LNG部分主要设备如下：
储罐（1.2Mpa，60立方）一个
LNG低温烃泵Subtran2台
配套泵池（真空绝热）2台
储罐增压撬100Nm3/h，1.6Mpa1台
增温调饱和加热器1台
EAG加热器100Nm3/h2台
增温调饱和加热器1台
卸车增压器撬1台
工艺管道、阀门、支架及保冷
PLC系统
3项目设计
3.1站址
本CNG-LNG联合站位于白城市纯阳路与034乡道交汇处废旧加油站原址，根据对本站站址现场的勘察，本站的外部条件良好，均可以满足建设加气站的要求，加气站的用电负荷应根据实际情况进行增容。
3.2工艺流程
CNG部分
本站气源为压缩天然气拖车从母站运来的压缩天然气，属于CNG加气子站。
拖车内天然气经加气站卸气柱卸气计量，由压缩机打至储气瓶组储存，同时可向汽车直接加气。
储气瓶组最高工作压力为25.0MPa，拖车最高工作压力为20.0MPa，剩余压力为2.0～3.0MPa，子站采用直供线路和加压线路供气。
LNG部分工艺流程
卸车流程：
LNG槽车—密闭接头—LNG泵—LNG贮罐
从LNG液化厂用低温运输槽车将LNG运至汽车加气站，通过加气站卸车接口、真空管道、潜液泵、阀门等将LNG灌注到加气站的低温贮罐中。
我公司提供的加气站，还实现了利用普通增压器卸车的功能，通过与储罐增压器共用增压器的原理实现普通LNG气化站卸车方式，可以在LNG加气站初次使用时卸车或者为了保护泵减少泵的使用频率时可以使用此普通卸车方式。
1）汽车加液流程：
LNG贮罐—LNG泵—售气机—LNG车载气瓶
给车辆加气时，先将加注管路通过专用的LNG加液枪与汽车上的LNG瓶进液接口相连接，控制贮罐内的压力将LNG输送到一种专业的低温潜液泵中，通过加气机来控制泵运转输送的流量，同时用LNG流量计计量出输送的液体，在控制面板上反显示质量（或标方数）和价格。
2）调压流程：
LNG贮罐—LNG泵—LNG增温加热器—LNG贮罐（液相）卸车后，用LNG低压泵将贮罐中的部分LNG输送到汽化器，汽化后通过气相管路返回贮罐，直到罐内压力达到设定的工作压力，本流程就是实现了自动调饱和的功能，可以增加LNG的温度，以提高储罐的压力。
3）泄压流程：
LNG贮罐—安全阀（泄压）
LNG贮罐内气相压力高于安全阀设定压力，安全阀自动泄压。
3.3建筑、结构、装修及绿化设计
3.3.1设计原则
（1）、在满足工艺、安全运行、环境保护、节约能源、有利生产、方便生活、方便管理及工艺流程等原则下，做到“技术先进、经济合理、安全适用、确保质量”。
使整个站场平面布置合理紧凑、建筑造型简洁明快，站内建筑物和谐统一。
（2）、根据生产的特点，遵照国家规范，妥善处理好防火、防爆、防腐、防潮、防噪声、防尘、洁净等技术要求以满足安全生产的需要。
（3）、遵照执行国家颁发的现行设计规范、规定和法定计量单位及部颁标准。
3.3.2建筑设计
站内设有控制间、营业房、卫生间、值班间、办公室等建筑物。
站内建筑除满足生产工艺要求外，外观上力求简洁、新颖，与站区原有建筑和谐一致，并与周围绿化相结合。
地坪：
站区内场坪铺设25cm厚C30混凝土地坪，并加20mm厚的不发火面层。
3.3.3结构设计
建构筑物耐火等级为二级。
结构：
砖混结构。
主要设备基础均为钢筋砼结构。
避雷针,加气棚：
钢结构。
3.3.4抗震设计
抗震设计按照《建筑物抗震设计规范》（GB50011-2001）进行。
抗震设防烈度为7°，设计基本地震加速度值为0.15g。
3.3.5基础形式
墙下条形基础：
主要用于砖混结构。
钢筋混凝土基础：
主要用于设备基础。
3.3.6建筑装修
（1）、外墙粉刷
所有建构筑物外墙刷灰白色丙烯酸涂料，局部色彩装饰，使整个建筑群体简洁大方，清晰明快（墙体外墙须做保温层）。
（2）、内墙面装修：
砖墙上粉刷混合砂浆，再粉808环保涂料。
（3）、室内顶棚：
板底粉混合砂浆，石灰浆喷面层。
（4）、屋面保温：
50厚聚苯板保温。
（5）、屋面防水：
4mm厚SBS改性沥青防水卷材，屋面坡度为3%。
（6）、地（楼）面：
水泥砂浆面层
3.3.7绿化设计
绿化不仅具有生态功能、物理和化学效用，而且在调节人的心理和精神方面也发挥着积极作用。
4组织机构和建设进度计划
4.1组织机构及职能分工
加气站组织机构均属于北京华厡世纪燃气投资有限责任公司，其编制如下：
站长（兼安全员）1名
厂长1名
加气工8名
改装厂工人12名
维修工2名
统计、结算2名
工程技术人员4名
总计30名
4.2建设进度计划
根据建设要求，本CNG-LNG联合加气站工程于2012年3月开始设计审批，至2012年7月开工建设，10月全部建成投产。
建设计划如下：
工程建设计划
任务名称
开始时间
完成时间
1
项目申请报告
2012-3-15
2012-3-30
2
项目申请报告报批
2012-3-30
2012-4-25
3
初步设计
2012-4-25
2012-5-15
4
初步设计报批
2012-5-15
2012-6-15
5
设备采购
2012-6-15
2012-7-25
6
施工图设计
2012-6-15
2012-7-15
7
工程施工建设
2012-7-15
2012-9-15
8
工程竣工验收、调试
2012-9-15
2012-10-15
9
工程投运
2012-10-20
95环境保护
5.1设计依据
见编制依据。
5.2主要污染源与污染物
（1）、L-CNG联合加气站的设备以及管道附件部位在运行过程中可能有极少量泄漏。
由于天然气无毒，几乎不含硫化物，且比空气轻，泄漏后极易向高处扩散，除泄漏易产生爆炸危险外，几乎不会构成环境和人体的伤害。
（2）、在运行中需要定期对站区的过滤设备进行清洗。
清管、清洗中主要产生的杂物为少量灰分；
（3）、天然气本身无毒、无味，为便于及时发现泄漏，购进的天然气已经进行了加臭。
（4）、站内产生的生活污水。
（5）、站内的主要噪音发生设备为压缩机噪声。
5.3对环境保护的影响分析
汽车的环保性主要体现在汽车排放上。
汽车排放是指从废气中排出的CO（一氧化碳）、HC＋NOx（碳氢化合物和氮氧化物）、PM（微粒，碳烟）等有害气体。
目前，压缩天然气汽车已发展至第三代的电控喷射，该类车的排放性能可达到欧
、欧
法规限值和美国加州超低排放车标准。
欧
型式认证和生产一致性排放限值
车辆类别
基准质量
（RM）kg
限值g/km
CO
HC
NOx
HC＋NOx
PM
汽油机
柴油机
汽油机
汽油机
柴油机
柴油机
柴油机
第一类车
全部
2.3
0.64
0.2
0.15
0.5
0.56
0.05
第二类车
1级
RM≤1305
2.3
0.64
0.2
0.15
0.5
0.56
0.05
2级
1305＜RM≤1760
4.17
0.8
0.25
0.18
0.65
0.72
0.07
3级
1760＜RM
5.22
0.95
0.29
0.21
0.78
0.86
0.1
欧
型式认证和生产一致性排放限值
车辆类别
基准质量
（RM）kg
限值g/km
CO
HC
NOx
HC＋NOx
PM
汽油机
柴油机
汽油机
汽油机
柴油机
柴油机
柴油机
第一类车
全部
1.00
0.50
0.10
0.08
0.25
0.30
0.025
第二类车
1级
RM≤1305
1.00
0.50
0.10
0.08
0.25
0.30
0.025
2级
1305＜RM≤1760
1.81
0.63
0.13
0.10
0.33
0.39
0.04
3级
1760＜RM
2.27
0.74
0.16
0.11
0.39
0.46
0.06
根据日本相关实际测验结果表明，天然气汽车与欧
型式认证的汽油车相比，具体排放减少效果如下：
小型车CO降94％，HC降90％，NOx降88％；
重型车CO降37％，HC降63％，NOx降55％。
可见天然气应用于汽车，替代燃料油，对降低污染、较少汽车尾气排放、提高城市环境质量具有积极的意义。
其社会效益和环保效益不言而喻。
5.4综合利用与治理方案
（1）、在设计和施工过程中加强质量管理，将天然气利用系统运行时出现泄漏事故的可能性降到最低。
天然气经营单位成立专业抢修队伍，一旦出现泄漏，能够及时组织抢修，将事故的破坏率降到最低。
（2）、压缩机在运行过程当中产生的噪音在1m范围内控制在70dB以内。
另外为减少压缩机等装置产生的噪声等级，设计中考虑可采取的措施有：
a、在压缩机进出口地上管路缠绕吸音材料；
b、增设隔音罩等措施；
（3）、厂站内设有可燃气体检测报警装置，便于及时发现泄漏。
（4）、管路清管和过滤装置中清理出的灰分等杂物可采取掩埋的方式处理。
（5）、生活污水经化粪池沉淀后排入站外城市污水管网。
6安全与工业卫生及劳动保护
6.1设计执行的主要规范及标准
见编制依据及站址环境资料。
6.2生产中的不安全因素和职业危害因素
6.2.1自然危害因素及防范措施
自然危害因素主要指自然因素所引起的对工程、操作人员的不利或有害影响，主要有雷电、地震、暴雨、风和气温等因素。
6.2.2人为危害因素
天然气为易燃易爆气体（爆炸极限为5%～15%），如操作不当，造成泄漏一旦遇明火即会造成爆炸、火灾事故。
6.3对各因素采取的防范措施
（1）、场站内主要建筑物分区设置，所有建筑物的耐火等级、泄爆面积等均按规范要求进行设计，建筑物的设计基本加速度取0.10g（相当于抗震设防等级7度）。
（2）、根据规范要求的通风次数，场站内建筑物均为自然通风，其换气次数每小时不小于3次，自然通风总面积不小于300cm2/m2地面。
（3）、站内有完备的排水系统，可以防止雨水的侵害，站区地坪标高设计时高于最高洪水位标高0.5m。
（4）、爆炸危险场所均设置可燃气体浓度报警仪，并将报警信号远传至中央控制室。
（5）、工程设计和施工严格按照国家有关规范执行。
（6）、从公司组织结构上设立抢修中心，配备相关人员和车辆设施。
运行管理上建立对突发事故的紧急抢险预案。
6.4劳动及卫生设施
为改善职工的工作条件，加气站内单独设置操作值班间，操作人员除规定的现场巡检及操作情况外，一般情况下在中控室或仪表间对整个系统进行监控。
现场操作人员着防静电工作服，以防人体静电的危害。
根据生产要求，站内设两班运转制，保证职工有足够的休息时间；另外对工作人员上岗前必须作岗前培训，生产中也要经常参加学习，提高职工素质。
7消防
天然气属于易燃、易爆的介质，在天然气的应用中，安全问题始终是放在非常重要的位置。
在考虑加气站的安全问题时，首先要了解加气的特性及其潜在的危险性。
针对这些潜在的危险性，充分考虑对人员、设备、环境等可能造成的危害，考虑相应的防护要求和措施，其次是了解相关的标准。
对于加气站的生产、储运各个环节，主要考虑的安全问题，就是围绕如何防止天然气泄漏，与空气形成可燃的混合气体，消除引发燃烧的基本条件以及设备的防火及消防要求；防止设备超压，引起超压排放或爆炸；由于CNG的高压特性和LNG的低温特性，对材料选择和设备制作方面的相关要求等。
7.1设计依据
1、中华人民共和国消防法（2008年12月）
2、《建筑设计防火规范》（GB50016-2010）
3、《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2002）
4、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）
5、《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）
6、《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）
7、《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）
7.2编制原则
1、严格执行国家、行业的有关法律、标准、规程和规范；
2、充分考虑工程的火灾危险性，采取有效措施提高场站的安全性可靠性，确保安全生产；
3、工程建设以近期市场为主，结合近、远期气源情况及市场需求统筹安排，合理布局，系统优化；
4、采用国内外先进、成熟、适用的技术和设备材料，实现工程建设的“高标准、高质量、高效益”；
5、实现可靠性和经济性的良好统一，优化技术方案，尽可能降低工程投资，确保较好的经济效益和社会效益。
7.3火灾危险因素分析
本工程使用的天然气为易燃易爆物，在静电、明火、雷击、电气火花以及爆炸事故等诱发下，均有发生火灾的可能，火灾危险性的大小与危险物质的多少及生产性质、操作管理水平、环境状况等有直接关系。
7.3.1主要火灾爆炸危险物品
天然气为易燃物质，甲类火灾危险品，具燃爆性，其主要成分为CH4。
引燃温度482～632℃，爆炸极限浓度（体积）：
5.1%～15.3%，遇明火高热易引起燃烧爆炸，与氟、氯等能发生剧烈的化学反应。
7.3.2主要生产场所及装置的火灾性分析
根据《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）中的相应规定，并参照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》等有关规定，本工程主要生产场所及装置的火灾爆炸危险性主要为2区，生产类别为甲类，危险介质为天然气。
7.4工程防火和消防措施
本项目各种设施按其功能、性质以及火灾危险性的大小，结合自然条件全面地、因地制宜地分类分区布置，力求紧凑合理，最大限度地达到节约用地、节省投资、防止发生爆炸火灾等目的。
本项目建设区域的总平面布置根据生产性质、工艺要求及火灾危险性的大小等因素，同时考虑地形与风向等因素，各设施之间安全距离均符合《建筑设计防火规范》（GB50016-2010）、《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）的要求，并预留相应的防火安全间距，以防止一旦发生火灾造成火势扩大、蔓延。
本工程在正常生产情况下，一般不易发生火灾，只有在操作失误、违反规程、管理不当及其它非正常生产情况下，才可能由各种因素导致火
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