CNG移动加气站项目可行性研究报告报告.docx
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CNG移动加气站项目可行性研究报告报告
一、总 论
1.1概述
1.1.1项目名称及建设单位
项目名称：
镇雄CNG移动加气站
建设单位：
威信县庆平燃气有限公司
1.1.2城市概况
镇雄是昭通市10个县中拥有县城人口最多（15万余人）、县城规模最大（7.2平方公里）、出租车辆改烧天然气最有发展空间（730多辆出租车）的县。
镇雄县位于云南省东北，云贵川三省结合部，素有“鸡鸣三省”之称，是土地革命时期的老区、是国家重点扶贫开发县。
全县国土面积3696平方公里，辖28个乡镇；全县总人口137万。
镇雄县是云南省第一人口的大县，人均经济占有量的小县；贫困面大，贫困人口多的穷县，自然资源富集的富县；以农耕为主传统产业开发较早县，新型工业化起步较晚县。
随着近年来，国家整村推进扶贫开发力度的加快，交通等基础设施条件的改善，镇雄充分发挥资源优势、劳务输出优势、农业产业化优势，社会经济不断发展，人民安居乐业，社会和谐稳定，镇雄正站在新的起点上扬帆远航，我们相信在不远的时间，镇雄必将成为，不仅是云南的第一大县，而且还是一个经济发展强县。
根据县委、政府城市总体发展规划，到2030年，县城城区面积达30平方公里，人口达30万人。
1.1.3项目建设的必要性
1.1.3.1改善生态环境，减少城市大气污染，具有显著的环保效益。
当今世界，能源短缺和环境污染已成为世界性课题。
几十年来，针对石油资源匮乏各国投入巨资寻求新的能源，同时针对环境污染问题，人们也在努力寻求各种清洁能源。
几十年的实践证明，只有天然气汽车才具有资源丰富、分布厂泛、价格低廉且排废大大减少等多方面的综合优点。
我国的城市机动车尾气污染相当严重，以昆明为例：
全市机动车总数已接近100万辆，机动车尾气中一氧化碳、氮氧化合物及碳氢化合物等主要污染物质对环境空气浓度的实际分担率已超过60%，市区环境空气已从煤烟型污染为主转变为煤烟－机动车尾气复合型污染。
2011年30辆烧天然气的LNG燃料公交车落地昆明，掀开了云南推广新型清洁能源公交，发展昆明城市汽车尾气排放的新序幕。
镇雄县同样面临类似的问题，伴随着交通运输业的快速发展，机动车数量的快速增加，气候条件对污染物稀释、扩散不利等诸多因素的影响，由机动车尾气而导致的大气污染已成为影响镇雄人民特别是县城居民健康和制约经济持续快速发展的主要因素之一。
因此，镇雄要改善县城的大气污染，必须大力推广清洁燃料，发展以天然气为动力的压缩天然气汽车。
被称为绿色汽车的清洁能源天然气汽车在环保方面具有显著效益，用天然气作为动力与使用汽油作为动力相比较，汽车尾气中一氧化碳可减少97%，碳氢化合物减少72%，二氧化硫减少90%，噪音减少40%，导致人体呼吸道疾病及癌症的笨、铅、粉尘等减少100%。
天然气是一种清洁能源，主要成分是甲烷，燃烧后的主要生成物为二氧化碳和水，其产生的温室气体只有煤碳的二分之一，是石油的三分之二。
1.1.3.2合理利用资源
随着机动车保有量的不断增加，油料短缺将成为制约油料供给末稍的相对偏远镇雄经济发展的瓶颈，因而发展天然气汽车，改变汽车燃料结构和能源结构，是镇雄可持续发展、稳定发展的重要选择。
1.1.3.3发展天然气汽车的经济效益显著
随着天然气汽车和CNG加气站的运行，将带动与天然气汽车相关的车辆改装、维护等行业的发展，降低人们出行成本，减轻城市交通燃油上涨压力，繁荣客运市场，提高客运经济效益，让出租车主受益，让城市居民得实惠。
车辆烧汽油和烧天然气相比较，烧天然气更具经济优势。
从理论上讲，烧1方天然气，相当于1.1升汽油，就以当前油、汽价格计算：
一升93号油7.50元，一方气5.00元，每烧一方天然气可节省（7.50＋0.75－5.00＝3.25）3.25元，节省率为43%，如果一辆车（比如出租车）一天行驶200公里，烧油9升，计135元，烧气8方，计80元，一天即可节省（135－80）55元。
一月可省1650元，一年节省近2万元。
如果县城700余辆出租车、100余辆教练用车和农村500余辆微客车及部分自用车辆有70%的改烧天然气，平均每辆每天节省30元，一天即可节省6万元，一月即可节省180万元，一年即可节省2100万元。
如果县城居民按12万人计算，每人一年可得实惠1750元。
这意味着每年少烧汽油288万升，同时也减排288万升烧汽油排放的尾气污染。
天然气汽车的使用成本不仅低，而且压缩天然气汽车还具有安全性高、抗爆能力强、发动机的使用寿命长等特点，有关专家认为天然气汽车是目前最具推广价值的汽车，尤其适合于城市公共交通和出租汽车使用。
目前，它已在全世界得到广泛应用。
因此，这是一项既节约能源、减少污染排放，又经济实惠的项目。
综上所述，建设镇雄CNG天然气加气站，发展天然气汽车在降低居民出行成本，改善县城环境质量，改善交通能源结构，提高居民生活水平等方面具有无可比拟的优越性。
1.2设计依据
根据镇雄县城总体建设规划控制性红线要求。
1.3设计原则
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，充分考虑镇雄燃气汽车需求特点和民用趋势，合理确定设计规模，做到统筹兼顾、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，加气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，工艺仪表以就地检测、指示、记录为主，适当选用自动化程度较高的仪表。
4.综合考虑三废治理和节约减排要求。
做到环境保护与经济效益并重，遵循可持续发展的原则。
5.加气站总体布局、设计严格按照公安消防的有关安全规定、质量技术监督有关法规和安全生产的相关要求，始终坚持“安全生产，责任重于泰山”，把安全生产放在第一位。
1.4执行的主要标准及规范
1.4.1设计执行的主要标准及规范
1．《城镇燃气设计规范》GB50028
2．《建筑设计防火规范》GBJ16
3.《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156
4.《供配电系统设计规范》GB50052
5.《建筑物防雷设计规范》GB50057
6.《建筑灭火器配置设计规范》GBJ87
7.《建筑抗震设计规范》GB50011
8.《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140
9.《工业企业照明设计标准》GB50034
10．《低压配电设计规范》GB5054
11.《通用用电设备配电设计规范》GB50055
12.《电力工程电缆设计规范》50217
13.《10KV及以下变电所设计规范》GB50053
14.《工业企业总平面设计规范》GB50187
15《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058
16《建筑地基基础设计规范》GB50007
17．《混凝土结构设计规范》GB50010
18.《建筑结构荷载规范》GB50009
19.《砌体结构设计规范》GB50003
20.《建筑给排水设计规范》GBJ15
21.《室外给水设计规范》GBJ13
22.《室外排水设计规范》GBJ14
23.《水土保持综合治理技术规范》GB/T164536.1－164536.5－96
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》国环字002号
26．《压力容器安全技术监察规程》质技监局154号
27．《压力管道安全管理与监察规定》劳部发140号
28．《工业金属管道设计规范》GB50316
1.4.2施工及验收执行的主要规范
1.压力容器的安装及验收、管理按《压力容器安全技术监察规程》质监局锅发154号文执行。
2.管道加工、焊接、安装应符合现行国家标准《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235）的有关规定。
焊接施工按《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236）的规定执行，焊缝质量检验按《压力容器无损检测》（JB4730）的有关规定执行。
3.压力管道的安装及验收按《压力管道安全管理与监察规定》执行。
1.5设计范围与主要内容
1.5.1设计范围
1.气源分析；
2.车用压缩天然气市场分析；
3.加气工艺方案分析；
4.配套工程建设方案；
5.组织机构和劳动定员；
6.投资估算及财务评价；
1.5.2设计内容
1.加气站工艺系统；
2.加气站计算机集中控制及管理系统；
3.加气站配套公用工程；
4．工程投资概算；
1.6工程建设规模及主要技术经济指标
1.6.1工程建设规模
目前，镇雄县共有出租车700多辆，微型车500多辆，永安、雄腾、万里、昭通等四家驾校100多辆教练用车，初步估计可改车辆在2000辆左右，随着城市建设的发展，镇雄县预计新增势头仍然迅猛，并且未来几年随着城市扩大和国家节能减排以及新能源汽车的大力推广，燃气汽车还会有较大的市场发展空间。
1.6.1.1设计规模
本加气站的工艺设计按移动站设计，其设计规模为：
日生产压力为25MPa的压缩天然气20000m3（标准状态），贮气装置总容积120m3（水容积）。
1.6.2主要技术经济指标
镇雄CNG天然气加气站
主要数据及技术经济指标
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
2
储气集装箱120m3（水容积）
2
主要工作量
低压系统卸气机
套
1
压缩机
台
1
储气瓶组
口
288只
120m3（水容积）
高压充装系统
CNG加气机
台
2
配套工程
套
1
水、电、讯
3
人员配置
人
12
4
站区占地面积
m2
2000
5
建构筑物占地面积
m2
800
6
电年耗量
万Kwh
61.7
7
水年耗量
万m3
2.76
8
总投资
万元
400
9
投资回收期（税后）
年
5
1.7结论及建议
1.本项目账务内部收益率15%，高于基准收益率和银行贷款利率，投资回收期5年，从经济分析的结果来看，本项目各项目经济指标达到要求，具有一定的抗风能力，利润较好，并且本项目属于公用事业，因此综合来看本项目是可行，建议实施。
2.本工程实施后，能改善城市汽车燃料结构，促进环保事业发展。
3该工程选项、技术方案先进可行，规模确定合理。
4.该项目属于城市基础设施建设，对完善基础设施、改善投资环境、提高劳动生产率具有重要意义，该项目应尽快付诸实施。
二、项目概况
2.1城市地域概况
镇雄县位于云南省东北，云贵川三省结合部，地跨东经104o181至105o191,北纬27o171至27o501。
东以赤水河为界与四川叙永相邻，南连贵州毕节，西毗彝良，北抵威信。
镇雄县东西横距99公里，南北纵距54公里，总面积3696平方公里。
地处云贵高原北部斜坡地带，境内山峦起伏，沟壑纵横，全县无坝区、山区和高寒山区。
地势西南高、东北低，中部和南部稍平缓。
县城所在地乌峰镇，城区面积7.2平方公里，常住人口14万，流动人口5万；规划面积30万平方公里，人口30万人。
2.2自然条件
2.2.1海拔高度：
境内最低处为罗坎镇桐坪村大滩，海拔630米；最高点是以古镇麦车村戛么山，海拔2416米。
2.2.2河流水文：
县境内有横江、赤水河、乌江三大水系，含大小河流39条，主要河流有白水江、罗甸河、翟底河等，年降水33.65亿立方米，地下水储量10.38亿立方米，水能蕴藏量26万千瓦。
2.3气源及输送条件
CNG移动加气站的气源从四川泸州和宜宾购进，并且威信庆平燃气开发公司已与泸洲祥博燃气公司签定长期供气协议，由泸州祥博公司直接供气到镇雄加气站。
泸州祥博燃气公司是一家专门生产经营压缩天然气的、有实力的大企业，在泸州纳溪护国镇已建成投产第一期日产5万方的天然气加工厂，按规划设计，第二期日产15万方，第三期日产20万方。
因此，气源是有保障的。
2.4气质条件
CH497.188%C2H60.701%
C3H80.133%CO21.266%
N20.613%He0.040%
H20.004%H2S0.83mg/m3
相对密度：
0.0575临界温度：
192.73K临界压力：
4.623MPa
２.5压力等级（工作压力）
低压系统：
~0.60MPa增压系统:
0.6－25.0MPa
储存系统:
25.0MPa
高压充装系统:
20.0MPa
三、总图设计
3.1设计执行的主要标准及规范
1.《城镇燃气设计规范》GB50028
2.《建筑设计防火规范》GBJ16
3.《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156
3.2加气站站址确定
3.2.1加气站站址选择原则
1.加气站的选址必须服从镇雄县城市总体规划的安排。
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》CB50028、《建筑设计防火规范》GBJ16、《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156的规定，并远离居民稠密区、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.加气站选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。
3.2.2站址的确定
加气站址：
初步选在镇雄县城东北近郊三公里处，过境路边，交通方便，供电就近，管线铺设容易。
3.3总平面设计
3.3.1总平面布置原则
1.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。
2.根据生产功能和危险程度进行分区布置，与竖向设计统一考虑。
3.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。
4.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。
3.3.2站址简介
站址选择在镇雄县烟草公司原加油站处，加气站呈不规则四边形，总面积2000m2，按照要求进行部分改造即可满足建CNG移动加气站的要求。
从长远考虑，若今后城市扩张，需要搬迁亦非常简便，不造成投资浪废。
3.3.3功能分区
加气站站区总的布局，按撬装式移动加气站模式分三个单元安排：
第一单元为储气单元，设计安放2个集装箱；第二单元为压缩系统单元，设计安放1个压缩机集装箱；第三单元为售气单元，设计安装2台4枪的售气机。
各功能区相对独立，但又形成一个集“储气、压缩、充装”三位一体的系统、科学、规范的布局。
3.3.4消防通道
本站进出站车道净宽大于6m，在站内有环形消防通道，道路净宽大于6m，满足规范要求。
3.4竖向设计
3.4.1竖向设计的原则
1.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。
2.结合生产工艺要求和运输要求，使竖向顺畅。
3.确定地坪标高时，防止安装时过多破坏地面设施和填充。
3.4.2加气站区标高及排水组织方式
加气站区地面标高略高于站外道路，站区均在一个平面内设计，站内地面找坡利用地形有组织地排向站区排水沟内，再排向城市雨水管网内。
地下污水管埋深1.5m，高压天然气管道采用地沟敷没，设地沟深0.5m，给水管埋深0.7m，电缆埋深1.0m。
四、工艺
4.1设计中执行的主要标准及规范
1.《城镇燃气设计规范》GB50028
2.《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156
3.《压力容器安全技术监察规程》质技监局锅发154号
4.《压力管道安全管理与监察规定》劳部发140号
4.2工艺流程简述
槽车运输来的压力约13MPa－20MPa的CNG气体进站后，计量：
然后经调压装置将压力稳定至15MPa后进入CNG缓冲罐，再进入压缩机，经压缩机四级增压，达到25MPa，使其露点达到或低于－54oC，通过顺序程控盘进入高、中、低压三组贮气瓶组贮存，再经贮气瓶组直接由压缩机向加气机供气，当车载气瓶内的压力达到20MPa时，自动关闭充气阀门。
4.3工艺方案特点
整个工艺设计，采用撬装移动式工艺。
即，储气、压缩、充装均采用集装箱相对独立，按照规范组装成一个工艺整体，既节约建设成本，又合理利用现有场地。
同时，今后需要搬迁也较简便，只需将三个集装箱运到新址组装即可，无需大规模拆装和损坏。
1．进站安全切断系统：
进站CNG气道上设置自动紧急气动切断阀，在切断阀后设有调压器及缓冲罐，以确保压缩机进气压力及进气量平稳。
2.调压系统：
考虑到来气的气压随用气量的不同会产生波动，为保证压缩机进气压力平稳，使压缩机能尽可能在其最佳设计点工作，因此站内设置一套高压系统。
在该系统中设置有自动监测保护装置及紧急切断装置。
3.全站安全监控系统：
站内设置可燃气体报警器，监测压缩机房、贮气瓶组等处的泄漏天然气浓度，同时可燃气体报警器与压缩机控制柜及进气管线电磁阀联锁，可自动切断压缩机进气。
4.自动化控制系统
全站实行高度自动化的控制管理，以可编程控制PLC为核心，采用温度及压力传感器实现各级压力超压，油、水压低压报警和过载保护，自动记录，故障显示。
5.高压管道及设备的安全泄放：
压缩机系统各级安全泄压天然气压缩机箱外集中泄放，贮气瓶组排放天然气进废气回收罐或就地泄放。
6．废气回收系统
压缩机系统各级排污泄放天然气进入废气回收罐，在废气回收罐内设置有高效过滤分离装置，将排污气中所含油水分离出去，油水沉积在罐的底部，天然气经上部排出进入缓冲罐，从而达到保护环境及减少浪费的效果。
4.4工艺计算
1.基本参数：
进气压力：
15MPa
工作压力：
a．调压后至压缩机一级进气系统段工作压力为20MPa.
b．压缩机出口至储气瓶组，充装系统工作压力为25MPa.
设计压力：
a.高压后至压缩机一级进气系统段设计压力为1.0MPa.
b.压缩机出口至储气瓶组，充装系统设计压力为27.5MPa.
设计温度：
a.最高设计温度：
50.0oC
b.最低设计温度：
－10.0oC
管道设计流速：
a.压缩机前设计流速：
20m/s
b.压缩机后设计流速：
5m/s
2.管径计算：
根据计算公式：
d＝18.8（Q/V）1/2
其中：
Q―――流量（m3/h）
V―――流速（m/s）
d―――管路内径（mm）
经计算：
压缩机前进气总管管径为Φ89×4.5
压缩机至加气区总管管径为Φ22×3.5
4.5主要工艺设备选型
4.5.1增压及主要工艺设备
1压缩机（撬装式）
采用每小时产量为1000－1500方天然气的撬装式压缩机1台，按每天10－16小时计算，每天产量在15000－20000方。
更为主要的是要考虑运输槽车一次运送5000方气，需在3－4小时缷完，因此压缩机的工作量必须达到每小时1500方以上的产量。
2贮气瓶组（集装箱）
集成2个集装箱，每个集装箱144个80升的瓶位，储气量为2300方，2个集装箱共计4600方。
每个储气集装箱144只瓶位，按1：
2：
7的比例设计成高、中、低三组，储气量不够时由压缩机给汽车直充补气。
3.售气机：
CNG加气站压缩机排量一定，但加气车辆、车型多变，且加气时间不连续，加气量不稳定，因而加气机的加气量应大于压缩机的排量，采用4台双枪售气机（进口流量计）第一期只安装一台2枪。
准确度：
0.5级最大工作压力：
25MPa工作温度：
－20ºC－50ºC
序号
名称
规格、型号
数量
投资（万元）
1
压缩机
撬装
1
68
2
储气瓶组
2个集装箱
288只气瓶
100
3
卸气柱
台
1
16
4
售气机
双枪
2
28
5
废气回收罐
1m/3（水容积）PN1.6
1
2.5
6
运输槽车
1
150
7
安装及其它
22
8
顺序控制盘
S18
1
6
9
不可预见费
5
合计
400
4.5.2配气设备
1.阀门：
关键和常操作的阀门采用密封性好、操作灵活、质量可靠的直通球阀，放空阀采用使用寿命长、噪声小、耐冲刷的节流截止放空阀，排污选用密封性能好、耐冲刷、操作方便的阀套式排污阀。
直通球阀按压力等级选取PN≤4.0选取Q41F系列；PN25选取HP22NS系列（DN15）
2.流量计：
选用经国家计监部门认证的TBQZ－80B型PN1.6DN80气体智能涡轮流量计。
3.过滤器：
选用GDL－80PN1.6型可排污式过滤器。
4.调压器：
选用压损小、流通能力大的自立式调压器。
5.安全阀：
选用开启关闭可靠、严密不易泄漏的XSA46F系列先导式安全阀。
6.截断阀：
选用启闭迅速、高精度的QM162B12SEXSR系列气动式快速遥控截断阀（美国ASCO防爆电磁阀）
7.管材：
DN80/50/32/15/6L=80/50/30/350/80m
序号
名称
型号系列
数量
投资（万元）
备注
1
阀门
B00、HP22NS、FLJ41
30
8
2
流量计
TBQZ－80B、TBQZ－25
2
3.4
3
过滤器
GDL－100、GDL－25
3
1
4
调压器
TZ4LD/2
2
1.5
5
安全阀
XSA46F
2
1
6
截断阀
QM/P
1
1.2
7
管材
DN80/50/32/15/6
L=80/50/30/350/80m
3.98
合计
20.8
4.5.3仪表设备
1.现场压力表：
选用SGYF－B系列带阀型压力表。
2.水含量分析仪：
选用HZ3312A系列水含量分析仪。
3.可燃气体变送气：
选用JQB－BM－AEC2231防爆式可燃气体浓度变送器。
序号
名称
型号系列
数量
投资（万元）
备注
1
管路测压器
SGYF－B
8
1.12
2
压力变送器
DG1300－GY
1
0.2
3
硫化氢含量
分析仪
SP－2104/SP
－1003
1
1.6
4
水含量分析仪
HZ3312A
1
1.8
5
可燃气体
变送器
JQB－BM－AEC2231
4
2．2
合计
6.92
4.7管材、管阀件及防腐
1.管材
中低压工艺线及油品管线管材选用符合《输送流体用无缝钢管》GB8163标准的20号无缝钢管。
压缩机出口至售气机、储气集装箱段输送高压气的高压工艺管线管材选用符合《高压锅炉用无缝钢管》GB5310标准的不锈钢（1CR18NI9）无缝钢管。
2.阀件
低压阀件选用优质国产阀门：
压缩机出口至售气机及加气装置工艺管道、设备用阀主要采用进口高压不锈钢。
3.高压管件
压缩机系统内部（压缩机与冷却装置）安装系统管道由供应商自行确定；压缩机系统出口至储气集装箱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.防腐
所有非不锈钢管道及管件均要求除锈后进行防腐处理，基中埋地管道采用环氧煤沥青特加强防腐，其余地上部分管道（包括地沟内管道）采用聚氨酯改性环氧防腐蚀漆，作法为：
底漆两道，中间漆两道，面漆两道；面漆色彩：
压缩机有工艺管道为绿色，阀体为黑色，阀门手柄为红色，安全放散系统为红色，排污管为黑色，其余管道为银灰色。
4.8投资估算
工艺投资为：
21
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