压缩天然气供应城镇方式探讨

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1、压缩天然气供应城镇方式探讨

2、第1　摘要：管道输送是天然气输送的基本方式，如何满足长输管线周边中小规模城镇的天然气需求，提出一种供应方式。1前言天然气是优质高效清洁的能源，是保护环境的最理想燃料。目前，天然气产业正处于蓬勃发展阶段、逐步取代石油、煤炭成为世界首选能源之一。管道输送是天然气输送的基本方式。实践证明，对于大规模输送天燃气采用管道输送是最经济和有效的输送方式。我国现有的天然气长输管线主要有海南崖13—1气田干线、陕甘宁气田至京津干线、渤西气干线、东海平湖气田至上海干线、川气干线等区域性干线，但是由于输气干线的建设受城市气化条件、经济实力、

3、用户气价承受能力等综合因素的限制，使得这种输送方式尚未形成大范围联网，供应范围受到限制，并且只能向长输管道沿线城镇供气。因此如何满足长输管线周边中小规模城镇的天然气需求，将成为一个新的研究课题。天然气除管道输送外，还可采用其他两种非管道输送方式。一种方式是液化天然气(LNG)，是将天然气液化后再进行贮运；另一种方式是压缩天然气(G)，将天然气净化压缩后，装在专门的容器内用汽车运送。我国G应用技术已经比较成熟，目前除了应用于城市天然气汽车之外，对城镇的天然气供应也已陆续开始。1995年10月新疆鄯善首次在国内将压缩天然气技术应用到城镇燃气供应，19

4、99年12月北京怀柔压缩天然气储运工程投产，2000年1月北京密云县G工程投人运行，海口市G站也处于施工阶段。以下就G技术应用于城镇燃气供应进行控讨。2G系统供应城镇燃气的工艺流程G系统供应城镇方式源自天然气汽车加气的子母站系统。在高中压取气点建立加气母站，将天然气加压至15—25MPa，然后装入高压钢瓶拖车，通过公路运输送至加气子站供汽车加气。由于子母站系统技术成熟、灵活方便，而且投资相对建独立加气站为少，因而提出借鉴于母站系统的运行方式采用G供应城镇燃气。G城镇燃气供应系统主要由取气点加压站、G钢瓶拖车、城镇卸气站、城镇输配管网组成，工艺流程

5、框图见图1。天然气首先经计量、调压后进入净化装置，脱除超标的水、硫化氢、二氧化碳(G系统天然气质量见附录)，净化后的天然气经压缩机加压，加压后的天然气压力范围为15—25MPa，再通过加压站的高压胶管和快装接头向G钢瓶拖车充气，当拖车上的钢瓶压力达到设定值后，压缩机自动停机停止充装。G钢瓶拖车通过公路运输到达城镇卸气站，通过卸气站的高压胶管和快装接头卸气，G首先进人一级换热器加热(防止天然气通过调压器减压时温降过大，影响后续设备及管网的正常运行)，再进入一级调压器减压，之后依次经过二级换热器、二级调压器、三级调压器，将压力调至城镇管网运行压力，经

6、计量、加臭后进入城镇输配管网。城镇卸气站卸气装置的换热和调压级数应综合钢瓶拖车最高工作压力、调压装置卸气能力、城镇管网设计压力等因素确定。卸气站的调峰可采用多种方式、如采用管束储气、储罐储气、设调峰气源以及利用钢瓶拖车等。由于每辆钢瓶拖车的载气能力为3000—6000M3，具有一定的调峰能力，利用G钢瓶拖车调峰不失为一种经济、灵活的调峰手段，而且随着科技的进步以及G钢瓶逐步国产化，材质也在向非金属材料过渡，必将在提高载气能力的同时进一步降低G输气的工程造价。3G系统供应方式比较由于受拖车数量、运输条件、运距、气候等因素限制。决定了G系统供气规模不

7、宜过大。现以供气规模为2万户和5万户居民为例，分析G供应和长输管道供应两种方式的适用范围。方案一为G系统供气方案，包括取气点加压站、钢瓶拖车、城镇卸气站、城镇输配管网。方案二为长输管道方案，包括长输管道、城镇门站、城镇输配管网。两种方案均暂不考虑供应沿线城镇，从而得出不同输送方式与供气规模、运距(以10—500Km为限)、投资及成本等因素的相互关系。其中城镇输配管网方案相同，调峰储气设施根据不同方案分别考虑，长输管道输送方案的储存容积根据用户计算月平均日用气量确定，G方案储存容积由于目前尚无规范可依，考虑该供气方式的特点，暂按2—3天计算月平均日

8、用气量考虑，对于规模、运距较小的情况可适当减少储存天数。原料价格暂按天然气0．55元／M3作比较。两方案的对比条件见表1。不同方案投资、成本与运距的关系见表2，相应投资曲线、成本曲线见图2、图3。通过方案比较分析如下：(1)供气规模相同的情况下，随着运距的加大，G输送和长输管道输送的投资及成本均成增长趋势，其中长输管道的增幅较大。(2)随着供气规模的扩大，长输管道的投资增加幅度相对较小，成本的下降趋势较为明显，而G输送的投资增加幅度较大，成本降低趋势不明显，由此可见供气规模对G输送方式影响因素较大。