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城市天然气工程项目-CNG加气站可行性研究报告


城市天然气工程项目-CNG 加气站研究报告

目录
前 言 ...................................................................... 4

1 总 论 ........................................................

.............. 5 1.1 项目背景 .................................................................. 5 1.2 项目概况 .................................................................. 9 1.3 主要技术经济指标 ......................................................... 11 2 市场分析 ................................................................... 12 2.1 天然气汽车国内外发展概况 ................................................. 12 2.2 沈丘县加气站现状 ......................................................... 12 2.3 车用压缩天然气需求预测 ................................................... 13 2.4 售气价格预测 ............................................................. 13 2.5 竞争力分析 ............................................................... 14 2.6 结论 ..................................................................... 15 3 建设规模 ................................................................... 16 3.1 车用压缩天然气用气量 ..................................................... 16 3.2 压缩天然气加气子站建设规模 ............................................... 17 4 项目选址 ................................................................... 18 4.1 选址原则 ................................................................. 18 5 气源 ....................................................................... 19 5.1 天然气资源 ............................................................... 19 5.2 天然气基本参数 ........................................................... 19 5.3 压缩天然气气质要求 ....................................................... 20 5.4 结论 ..................................................................... 20 6 技术方案、设备方案 ......................................................... 21 6.1 技术方案 ................................................................. 21 6.2 主要工艺设备 ............................................................. 24 6.3 工艺管道 ................................................................. 29 7 总图运输及公用工程 ......................................................... 31 7.1 总图运输 ................................................................. 31 1 上海科元燃化工程设计有限公司

城市天然气工程项目-CNG 加气站研究报告 7.2 建筑结构设计 ............................................................. 33 7.3 电气工程 ................................................................. 35 7.4 自动控制与通讯 ........................................................... 37 7.5 暖通设计 ................................................................. 39 7.6 给水排水及消防设计 ....................................................... 40 8 环境保护专篇................................................................ 42 8.1 主要设计依据 ............................................................ 42 8.2 环境影响分析 ............................................................. 42 8.3 污染防治措施 ............................................................. 42 8.4 环保专项资金 ............................................................. 43 8.5 环境影响评价 ............................................................. 43 9 安全、工业卫生专篇 ......................................................... 45 9.1 设计应遵循的标准 ......................................................... 45 9.2 主要危害因素分析......................................................... 45 9.3 防范措施 ................................................................ 46 10 消防篇 .................................................................... 48 10.1 主要设计依据 ............................................................ 48 10.2 火灾爆炸危险性分析 ...................................................... 48 10.3 危险区域划分 ............................................................ 48 10.4 防火与消防设计 .......................................................... 49 10.5 运行管理防火措施 ........................................................ 50 10.6 消防专项资金 ............................................................ 51 10.7 结论 .................................................................... 51 11 节能 ...................................................................... 52 11.1 编制依据 ................................................................ 52 11.2 工程概述 ................................................................ 52 11.3 能耗分析 ................................................................ 52 11.4 节能措施 ................................................................ 53 11.5 节能效益 ................................................................ 53 12 劳动定员及工程实施进度 .................................................... 54 12.1 组织机构 ................................................................ 54 2 上海科元燃化工程设计有限公司

城市天然气工程项目-CNG 加气站研究报告 12.2 劳动定员 ................................................................ 54 12.3 员工来源 ................................................................ 54 12.4 工程实施进度 ............................................................ 54 13 招标 ...................................................................... 56 13.1 勘察、设计 .............................................................. 56 13.2 建筑、安装工程 .......................................................... 56 13.3 监理 .................................................................... 56 13.4 设备及重要材料 .......................................................... 56 14 投资估算及经济分析 ........................................................ 58 14.1 投资估算 ................................................................ 58 14.2 财务评价 ................................................................ 58 14.3 国民经济评价 ............................................................ 61 14.4 社会评价 ................................................................ 61 14.5 风险分析 ................................................................ 61 14.6 结论 .................................................................... 61 17 结论与建议 ................................................................ 62 17.1 结论 ................................................................... 62 17.2 存在问题及建议 .......................................................... 62

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沈丘县位于河南省东部,东部、南部与安徽省交界,居颍水中游。隶

属于河南省周口市(原周口地区) ,是周口市的东大门,也是豫东南和皖西 北交流的重要门户和物资集散地。 全县辖 10 镇 10 乡 2 办事处, 总人口 121.26 万人,总面积 1080.53 平方公里。沈丘县农副农品资源丰富。盛产小麦、 玉米、大豆、棉花、芝麻、瓜果等,特色农业、畜牧业、养殖业已具规 模,是国家确定的粮食生产基地、生猪外贸出口基地、槐山羊板皮出口 基地、黄牛生产基地和揪楝树生产基地。近年来,沈丘工业正在崛起, 初步形成了以电力、电子、机械、化工、轻纺、食品、建材、皮革为支 柱的工业格局。 但是伴随着沈丘县现代化建设和经济的发展,沈丘县大气污染日趋严 重,其中汽车尾气是大气污染的主要污染源,为此,县政府制定了“强化 汽车尾气的监测与治理,加大汽车尾气排放的监督管理。积极推广天然气 汽车”的政策。而近年来汽车燃油价格的居高不下,也给公交行业的经营 者带来了沉重的经济负担。发展天然气汽车,建设天然气加气站是解决这 些问题的有效途径。 我公司受沈丘县汇鑫天然气公司委托,编制《沈丘县城市天然气利用 工程-CNG 加气站可行性研究报告》 。在会同建设单位进行现场勘察、调研和 搜集资料过程中,得到主管部门和其它有关单位大力支持和帮助。在此特 对给予我们支持和帮助的各主管部门和有关单位的各位专家深致谢意。

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1 总



1.1 项目背景
1.1.1 项目名称
沈丘县城市天然气利用工程-CNG 加气站

1.1.2 承办单位概况
承办单位名称:河南沈丘汇鑫天然气公司 申报单位简介:沈丘县汇鑫天然气有限公司,是以城市燃气开发经营管理 为主业的股份制公司,公司具有先进的天然气工程建设技术力量、优良的 城市燃气运营队伍。 1.1.3 项目概况 1.1.3.1 沈丘县城市天然气利用工程项目拟分三期投资建设; 一期工程: (1)沈丘配气站、CNG 加气站, (2)沙颖河以北城区管网, (3)项城市至沈丘县输气干线, 一期投资额为 3920 万元; 二期工程:沙颖河以南城区管网;二期投资额为 2430 万元; 三期工程:环城线连接以及南、北工业园区的供气。三期投资额为 2080 万 元。 从 2009 年 11 月至今已完成投资,843 万元。 计划投资总额 8430 万元 1.1.3.2 本工程属于总规划一期内容,预计 2010 年底投入使用;

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1.1.4 编制依据、编制原则、编制范围
1.1.4.1 编制依据 (1)沈丘县 CNG 加气站岩土工程勘察报告。 (2) 《沈丘县 CNG 加气站设计合同》 甲方:沈丘县汇鑫天然气公司 乙方:上海科元燃化工程设计有限公司 (3)沈丘县汇鑫天然气公司提供的相关技术资料。 1.1.4.2 编制的原则 (1)设计中严格执行国家的有关方针、政策、标准、规范; (2)在保证技术先进、工艺合理的前提下,充分利用现有的资源、节约建 设资金; (3)在充分调查、详细研究的基础上确定合理的发展规模,同时认真贯彻 为人民服务,为发展公共福利事业服务的方针,力求取得良好的经济效益、 社会效益和环境效益。 (4)注重环境效益,力求及时设计、施工,及时投产和使用,取得最好的 经济效益和社会效益。 1.1.4.3 编制的范围 沈丘县 CNG 加气站站址选择; 压缩天然气 (以下简称 CNG) 脱水、 压缩、 加注系统的工艺设计;总图设计以及与之配套的自控、电气、给排水、消 防、土建等专业设计。 1.1.4.4 设计遵循的标准、规范 (1) 《城镇燃气设计规范》GB50028-2006 (2) 《建筑设计防火规范》GB50016-2006 (3) 《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002(2006 年版) (4) 《车用压缩天然气》GB18047-2000
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(5) 《汽车用压缩天然气钢瓶定期检验与评定》GB19533-2004 (6) 《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000 年版) (7) 《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98 (8) 《环境空气质量标准》GB3095-2001 (9) 《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996 (10) 《压力容器安全技术监察规程》质技监锅发[1999]154 号 (11) 《压力管道安全管理与监察规定》劳部发[1996]140 号 (12) 《建筑抗震设计规范》GB50011-2001 (13) 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92 (14) 《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005 (15) 《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003

1.1.5 项目提出的过程
自 1989 年我国建成第一座车用 CNG 加气站以来,经过 20 多年的发展, 车用天然气产业进入蓬勃发展时期。根据国家发展改革委发改能源 [2007]2155 号《天然气利用政策》 ,河南省沈丘县汇鑫天然气有限公司利用 西气东输一线天然气气源到达项城的机遇,从项城接气至沈丘县,在沈丘县 天然气建设城市天然气管网、配气站和天然气 CNG 加气站,作为沈丘县天 然气供气基地,同时满足周边未通管道天然气县市的天然气汽车用气需求, 充分利用沈丘县地处南洛高速公路主干线交通枢纽的重要位置,发展当地 经济和汽车加气业务。 1.1.6 项目建设的必要性 在当今的世界,能源短缺和环境污染已成为世界性的课题。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 兼具资源丰富、分布广泛、价格低廉且排废大大减少等多方面的综合优点。 (1)发展天然气汽车产业是解决能源短缺的有效途径 传统的汽车燃料为汽油、柴油和液化气,这些燃料均为石油深加工产
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品,其供应量及价格必然随着原油的产量及价格而波动。特别是随着经济 的发展,我国原油及成品油需求量猛增。而国内的原油开采和成品油加工 却难以满足需要,每年需大量进口,我国已成为世界原油、成品油进口大 国。近年来,受世界油类市场价格持续走高和其他因素的影响,我国成品 油价格飞速增长,达到历史最高水平。在这种形势下运输企业、用车单位、 出租汽车经营者及私家车拥有者等纷纷感到其带来的沉重压力。 因此迫切希望新的燃料来替代和补充。发展天然气汽车、筹建天然气 加气站可以有效改善沈丘县车辆燃料的供应结构。 (2)发展天然气汽车产业能够有效的改善城市环境污染 环境和能源是近一个世纪人类最关心的两个问题,高速发展的汽车保 有量,给人类带来经济的繁荣和精神文明的同时也给城市带来了大气污染 和汽车能源的紧张,近年来,世界上各国政府(发达国家、发展中国家)寻 求解决由于汽车保有量高速发展造成的大气污染和汽车燃料结构的调整, 一直努力地寻找解决途径,如氢气汽车、甲醇汽车、电动汽车、天然气汽 车等。天然气汽车由于它排放性能好,运行成本低、技术成熟、安全可靠, 所以被世界各国公认为最理想的替代燃料汽车。 我国自改革开放以后社会和经济取得了巨大的进步,但是大气污染却 日益严重,大气中的污染物 50%来源于汽车尾气。特别是大中城市,机动车 尾气占污染源总量的比例已超过 50%。机动车尾气含有一氧化碳 CO、氮氧 化物 NOX、碳氢化合物 HC、二氧化硫 SO2、铅及其他有害物质。天然气是一 种洁净的能源,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炭的 1/2,是石油的 2/3。天然气汽车则是以天 然气作为燃料的汽车,近年来,天然气汽车在全球发展很快,在应用与运 营方面比较成功。天然气汽车是一种理想的低污染车,与汽油汽车相比, 它的尾气排放中 CO 下降约 90%,HC 下降约 50%,NOx 下降约 30%,S02 下降 约 70%,CO2 下降约 23%,微粒排放可降低约 40%,铅化物可降低 100%。
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天然气对环境造成的污染远远小于液化石油气、石油和煤炭,是一种 优良的汽车发动机绿色代用燃料。同时,天然气汽车的使用成本较低,比 燃油汽车节约燃料费约 50%。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有 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 在世界上得到广泛应用。 (3)建设压缩天然气加气站能够完善沈丘县天然气输配系统 沈丘县 CNG 加气站不仅能为交通行业提供清洁燃料,也能为管道天然 气无法到达的偏远地区的居民用户、商业用户、工业用户提供气源,利用 压缩天然气减压技术尽早实现供气,提高了城市的整体生活水平。它是城 市天然气输配系统的有效补充。该项目的建成不仅扩大了天然气的市场, 增加就业机会,同时也带动了汽车改装产业发展,极大地促进地方经济发 展。 综上所述,发展天然气汽车产业在改善城市环境质量,改善城市交通 的能源结构,提高居民生活水平等方面具有无可比拟的优越性。

1.2 项目概况
1.2.1 地理位置
1.2.1.1 建设地点 沈丘县 CNG 加气子站位于沈丘县县城西北边,沈丘县至郸城省道旁。 交通便利,地形基础平坦,地貌属黄淮冲积平原。 气象条件:沈丘县属于暖温带大陆性季风气候,年平均气温 14.5℃,年 平均降水量 700 毫米左右,全年无霜期 200 天左右。

1.2.2 建设规模
在沈丘县沈郸路旁建设一座车用压缩天然气加气子站, 总设计规模为 2 ×104Nm3/d,本可研只对设备选型、投资估算及经济分析予以考虑。
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1.2.3 主要建设条件
(1)沈丘县现有营运车辆大部分以汽油或柴油为燃料,建设 CNG 汽车 加气站,发展双燃料汽车不仅能够显著改善城市尾气污染状况,而且车用 天然气有巨大的市场需求,利润将十分可观。 (2)我国西部有丰富的天然气资源,2009 年底西部累计探明天然气储量 已超过 2.6 万亿立方米。西气东输是西部大开发的启动工程,是将新疆塔 里木盆地等西部的天然气通过高压长输管线送至上海,全长约 4000 公里, 沿途设置多个加压站,输气压力为 10MPa。途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、 山西、河南、安徽、江苏,同时建设南京至杭州的支干线,西气东输不仅 解决了东部地区对清洁能源的需求,而且可以解决沿途路经省份各主要城 市对天然气的需求。本工程原料天然气由西气东输管线供应,该管线的建 成保证了站原料天然气的供应。 (3)加气站的用水、用电、用热就近由县城区自来水管道、变电所及 锅炉房供应。 (4)CNG 加气站工艺及辅助专业技术成熟、可靠,本项目不存在任何 技术风险。加气站内主要设备已经过多年实践考验,国内、外生产厂能够 提供满足本工程需要的成型设备。 (5)本工程所需资金全部由企业自筹。

1.2.4 项目投入总资金及效益情况
该项目总投资约 1200 万。工程所得税前全部投资内部收益率 26.31%, 所得税后全部投资内部收益率 20.84%,所得税前投资回收期 3.12 年,所得 税后投资回收期 3.47 年。财务内部收益率高于基准收益率,投资回收期较 短。项目的财务状况较好。

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1.3 主要技术经济指标
主要技术经济指标表
序号 1 1.1 2 2.1 2.2 3 3.1 3.2 3.3 4 5 5.1 5.2 5.3 5.4 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 建设规模 日供气量 原料消耗 年用电量 年用水量 占地面积 总占地面积 建、构筑物占地面积 道路及回车场占地面积 劳动定员 项目总投资 工程费用 其它费用 基本预备费 流动资金 财务评价指标 年平均总成本费用 年平均营业收入 年平均净利润 所得税前财务净现值(Ic=12%) 所得税后财务净现值(Ic=10%) 盈亏平衡点(生产能力利用率) 万元 万元 万元 万元 万元 % 1463 1898 282 405 277 52.00 平方米 平方米 平方米 人 万元 万元 万元 万元 万元 2704 932 750 19 1200 800 210 340 190 万度/年 吨/年 188.68 96.45
立方米/日

项目

单位

数量

备注

2×104

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2 市场分析
2.1 天然气汽车国内外发展概况
早在 20 世纪 30 年代,意大利、俄罗斯、乌克兰等国已开始发展天然 气汽车项目。到 2003 年上半年,据世界燃气汽车协会统计信息显示,世界 上已有 63 个国家和地区在推广天然气汽车。天然气汽车总拥有量已达 2814438 辆,其中绝大部分燃气汽车使用的是压缩天然气(CNG) ,也有一些 重型燃气汽车使用液化天然气(LNG) 。CNG 加气站 6455 座,小型天然气汽 车充气装置 4783 套。据估算,目前全世界每年用于汽车燃料的天然气大约 在 40—50 亿立方米之间。 我国发展燃气汽车的历史,如果从 1989 年在四川南充建第一座加气站 开始算起,大约已经有 20 年的历史。鉴于 2004 版《汽车产业发展政策》 的技术政策更加强调节能和环保,再加上近几年国内外石油价格的不断攀 升,燃气汽车再次成为中国汽车业关注的热点。 近年来,国内骨干汽车企业已陆续开发出单一燃料或双燃料燃气汽车 和大型中巴车用发动机,并均已具备批量生产能力。国产高性能天然气加 气站成套设备不仅部分替代进口,且有批量出口;清洁汽车关键零部件的 技术水平和产业化能力明显提高。截至 2003 年底,北京、上海、天津、重 庆等 16 个城市被确定为清洁汽车行动的试点示范区。这 16 个重点推广城 市的燃气汽车保有量达到 19 万辆,已建成加气站 560 多座。天然气汽车已 经占到燃气汽车总量的 40%以上。 其中有近 6 万辆燃气汽车投入城市公交和 出租车行业运营。虽然这些燃气汽车只占城市汽车保有量的 10%,但由于集 中在城市区域往复行驶,总运行里程却占 40%到 50%。专家预测,燃油税实 施后,燃气汽车有望在税收上得到较大优惠。这正是燃气汽车的优势。

2.2 沈丘县加气站现状
沈丘县目前尚未建成天然气加气站,本项目对沈丘县车用燃料单一,污
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染大的状况有一定改善。

2.3 车用压缩天然气需求预测
2.3.1 沈丘县车辆现状及规划
根据“沈丘县城市总体规划(讨论稿) ”提供的资料显示,2009 年沈丘 县城区现有中巴 100 辆,出租车 600 辆。中巴约 80%为柴油车;出租车全以 液汽油为燃料。 预计 2013 年沈丘县将拥有中巴 155 辆, 出租车 860 辆; 2015 年将拥有中巴 200 辆,出租车 1160 辆。

2.3.2CNG 汽车发展预测
天然气汽车可以在燃油汽车的基础上进行设计和制造成为专门使用天 然气的单一燃料汽车。也可在原供油系统不变的情况下,加装一套车用燃 气装置,实现燃气、燃油两种功能,使汽车燃料适应性大大增强,同时油 气转换只需一个切换开关,任何时候都可以迅速转换,操作非常简单,这 种汽车被称为双燃料汽车,它是一种过渡形态。从我国其它城市天然气汽 车的发展规律来看,在今后一段时期内天然气汽车发展的方向主要针对出 租车及中巴车。 对于使用期较短的出租车可通过改装,使之成为双燃料汽车;对于使 用期接近报废的出租车可待服役期满后直接更换天然气汽车或双燃料汽 车。 中巴车中约 80%使用柴油。我国目前柴油车的改装技术成熟,能实现 50%CNG 与 50%柴油混烧;而我国目前柴油车改装技术不过关,只能采用 50% 柴油与 50%CNG 混烧,如果完全燃用 CNG 必须更换发动机。建议新增中巴车 为 CNG 汽车,因中巴车使用期较短,预计三年后中巴车改装量将有较大的 增加。

2.4 售气价格预测
根据我国及其它国家的经验,保持油、气一定的差价是促进天然气汽
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车发展的有效手段,国内一般价差为 0.8-1.0 元。意大利、荷兰、西班牙、 瑞士、法国等国,规定 1 立方米天然气的价格,只能在 1 升汽油价格的 30—50%之间变动。沈丘县加气子站售气价格可参考周围城市现有的售气价 格。近期发改委下发文件,压缩天然气终端价格再次提高。 根据甲方资料门站天然气出口价格为 1.23 元/Nm3,考虑一定的涨价因 素,本工程加气站进气价格确定为 1.60 元/Nm3。同时考虑用户的承受能力, 保证工程财务内部收益率大于 12%的行业基准收益率。 参考周围城市现有加 站售气价格,本工程站压缩天然气销售价确定为 2.30 元/Nm3。

2.5 竞争力分析
压缩天然气汽车项目属于市政公用行业,能够显著地改善城市环境质 量,对提升城市的综合实力具有积极的促进作用。 市场证明,只有车主得到实惠,燃气汽车才能得以推广。汽车车主希 望看到燃气汽车使用性能特别是动力性与汽油汽车相接近或更好,在经济 上更为节省,因而有改装的积极性。 车用燃料在我国使用最多的是汽油、柴油、液化石油气及天然气。出 租车一般以 93#汽油为燃料,一般现有车辆可通过改装使用 CNG。而较大型 的中巴车一般以柴油为燃料,而我国目前柴油车改装技术不过关,只能采 用 50%柴油与 50%CNG 混烧,如果完全燃用 CNG 必须更换发动机,投资加大, 只能等现有中巴车报废后,新增车辆直接购买以 CNG 为燃料的中巴车。下 面以出租车为例对三种燃料的使用进行对比。 不同燃料的出租车使用情况比较表
93#汽油 耗油(气)量 燃料单价 燃料价(元/104km) 燃料价差(元/104km) 9.65L/100Km 5.0 元/升 4825 0
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LPG 10L/100Km 3.8 元/Nm3 3800 1025

CNG 9.1Nm3/100Km 2.7 元/Nm3 3367 1458

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出租车改装费(元) 出租车年平均运行里程(104km) 改装费回收期(月) 出租车年节省燃料费(元)

10.0 -

5000 10.0 5.9 10250

6000 10.0 4.9 14580

上表中燃料价格以最新的市场价格为依据,同时考虑 LPG、CNG 燃料的 涨价因素。通过以上比较可以看出,三种燃料中 CNG 汽车燃料费最省,对 车主的吸引力最大,具有广大的市场空间。 车用液化气原料价格受原油价格影响很大,近年来持续走高,导致经 营车用液化气企业成本上升,利润下降,各地车用液化气市场逐渐萎缩, 以长春市为例,2009 年全年车用液化气销售量比 2008 年下降 30%。相反, 压缩天然气的原料价格相对稳定,与汽油、液化气相比具有较强抗涨价能 力。同时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。比较压缩天然气汽车与液化气汽车,前者动力性明显优于后 者。

2.6 结论
综上所述,沈丘县实施车用压缩天然气项目,具有广阔的市场前景; 原料价格、售气价格具有极强的竞争能力;该项目具有很强的抗风险能力。

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3 建设规模
3.1 车用压缩天然气用气量
3.1.1 用气量指标 根据沈丘县的实际情况,以出租车和中巴车燃用 93#汽油为例,平均每 台出租车日行使里程 300 公里,百公里耗油量为 9.65L,每辆车日用油量 28.95L;平均每台中巴车日行使里程 200 公里,百公里耗油量为 30.74L,每 辆车日用油量 61.48L。 93#汽油与 CNG 性能对比如下: 汽油与 CNG 性能对比表
燃料名称 93#汽油 CNG 热值 43.953MJ/Kg 34.78MJ/Nm3 密度 0.75Kg/L 0.774kg/Nm3 单位体积热值 32.96MJ/L 34.78MJ/Nm3

如果用 CNG 代替 93#汽油,1Nm3 天然气相当于 1.06 升汽油。每台出租 车百公里用气量, 确定为 9.1Nm3, 即日用气量为 27.3Nm3, 年用气量 9965Nm3。 每台中巴车百公里耗气量为 29.0Nm3,每辆车日用气量 58.0Nm3,年用气量 21170Nm3。 3.1.2 用气量 通过调查,沈丘县 2010 年拥有中巴 100 辆,出租车 600 辆。根据城市 总体规划,预计 2013 年沈丘县将拥有中巴 155 辆,出租车 860 辆;2015 年 将拥有中巴 200 辆,出租车 1160 辆。通过市场分析,预计 2010 年将有 30% 的出租车及 30%的中巴为 CNG 汽车;2013 年将有 42.5%的出租车及 42.5%的 中巴为 CNG 汽车;2015 年将有 65%的出租车及 65%的中巴为 CNG 汽车。 经计算,压缩天然气年用量如下表:

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沈丘县天然气汽车用气量
2010 年 天然气中巴(辆) 中巴用气量(万 Nm /d) 天然气出租车(辆) 出租车用气量(万 Nm /d) 日用气量(万 Nm /d) 年用气量(万 Nm /a)
3 3 3 3

2013 年 66 0.40 360 0.98 1.38 503.7

2015 年 120 0.72 696 1.89 2.61 954.3

30 0.18 180 0.49 0.67 244.55

3.2 压缩天然气加气子站建设规模
压缩天然气加气子站预计 2010 年底建成,日供气规模确定为 2 万 Nm3/d,满足沈丘县 2015 年前车用压缩天然气需求。

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4 项目选址
4.1 选址原则
(1)符合城市总体规划要求。 (2)避开山洪、滑坡等不良工程地质地段及其它不宜设站的地方。 (3)具备良好的供电、供水、排水等外部条件,同时交通运输条件便 利。 (4)站址与周围建构筑物的防火间距必须符合现行的国家标准《汽车 加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002(2006 年版)《建筑设计防火 、 规范》GB50016-2006 及《城镇燃气设计规范》GB50028-2006 的规定。 (5)尽量少占农田,征地费用经济合理。

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5 气源
5.1 天然气资源
5.1.1 沈丘县天然气资源及开发现状
根据国家发展改革委发改能源[2007]2155 号《天然气利用政策》 ,河南 省沈丘县汇鑫天然气有限公司利用西气东输一线天然气气源到达项城的机 遇,从项城接气至沈丘县,在沈丘县天然气建设城市天然气管网、配气站和 天然气 CNG 加气站,作为沈丘县天然气供气基地,同时满足周边未通管道 天然气县市的天然气汽车用气需求,充分利用沈丘县地处南洛高速公路主 干线交通枢纽的重要位置,发展当地经济和汽车加气业务。

5.2 天然气基本参数
根据沈丘县汇鑫天然气公司提供的资料,沈丘县供气管线天然气成分 及性质如下。 天然气成分表
组 分 CH4 C2H6 C3H8 i C4H10 n C4H10 i C5H12 nC5H12 CO2 N2

体积百 93.83 分比 3.06 0.60 0.10 0.12 0.06 0.10 0.60 1.46

天然气性质: 高热值: 低热值: 密度: 38.47MJ/Nm3(9188.5Kcal/ Nm3) 34.787MJ/Nm3(8307.06 Kcal/ Nm3) 0.774Kg/ Nm3

硫化氢含量:≤20.00mg/Nm3 爆炸极限: 5.0%-15.1% 水露点: ≤-10℃(5MPa)
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5.3 压缩天然气气质要求
汽车用天然气质量应符合《车用压缩天然气》GB18047 及《汽车用压缩 天然气钢瓶》GB17258 的有关规定。具体如下: 压缩天然气气质技术指标表
项 目 低位发热量 MJ/M3 组份(V/V)% 甲烷 〉 二氧化碳 < 氧气 < 杂质含量(mg/m3) 总硫含量,10-6 硫化氢 ≯ 水份 ≯ 270 20.0 10.0 5.0 在汽车驾驶的特定地理区域内,在最高操作压力下,水露 点不应高于-130C;当最低气温低于-80C,水露点应比最低 气温低 5 C
0

技术指标 〉31.4

90.0 3.0 0.5

尘埃 < 水露点,0C

由原料天然气气质分析可知,原料气硫含量满足压缩天然气气质要求, 水露点不满足压缩天然气气质要求,因此在站内必须设置脱水处理工艺。

5.4 结论
由于西气东输一线天然气气源到达项城,汇鑫天然气有限公司及时把 握机遇,从项城接管线至沈丘县,该工程的建成投产为本项目提供了可靠的 气源保证。
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6 技术方案、设备方案
6.1 技术方案
6.1.1 工艺方案选择
压缩天然气子站工艺系统一般由调压计量系统、净化干燥系统、压缩 系统和售气系统组成。 6.1.1.1 调压计量系统 对进站气体进行过滤、计量及稳压,以保证进站气体纯净,并进行有 效计量,同时,进入压缩机的气体在通过缓冲罐进行缓冲后,压力趋于稳 定,减少气流脉动,保证压缩机的正常运行。 6.1.1.2 干燥系统 天然气在高压状态下容易析出水分和形成水化物。水分和一定的硫化 氢结合,会对钢类容器造成腐蚀及硫化氢致脆裂纹现象,对容器的危害很 大。水分和二氧化碳结合,会生成碳酸,对钢类容器也会产生腐蚀作用。 水化物在聚集状态下是白色或带铁锈色的结晶体,一般水化物类似冰或致 密的雪。它的生成会缩小管道流通截面,堵塞管路、阀件和设备。为保证 生产设备的安全,尤其是用于运输的高压钢瓶的安全, 《车用压缩天然气》 GB18047-2000 要求,加压后的天然气水露点应低于最高操作压力下最低环 境温度 50C;H2S 含量不超过 20mg/Nm3。从沈丘县天然气气质分析可以看出, 进入子站的天然气不符合“车用压缩天然气”水露点要求,所以必须设置 干燥系统。 脱水设备通常采用双塔结构,一塔脱水,另一塔再生,两塔可以互换, 保证了工序的连续性。脱水设备设置在压缩机前称为前置低压脱水;脱水 设备设置在压缩机后称为后置高压脱水。两者具体比较如下: (1)前置低压脱水工艺: 工艺流程: 脱水:原料天然气通过脱水塔,气体中的水分被分子筛吸附,使天然
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气水露点低于-550C;当分子筛被水饱和后,天然气水露点高于-550C 时,需 切换进另一脱水塔,而被饱和的分子筛塔将进行再生,循环使用。 再生:前置低压脱水工艺利用自身的压缩机密闭循环天然气,循环压 力与气源压力相同(低压再生) ,天然气进入再生塔加热到 2000C 后,将水 份带出;热湿天然气经冷却分离后,通过压缩往返循环。 特点: a.优点:脱水、再生均与进气压力相同,低压相对安全;在压缩前对 天然气进行干燥,减轻压缩机负荷,防止液击现象发生,减少气体中酸性 杂质对压缩机的损害;可采用独立的闭式循环系统进行再生,不受压缩机 开机限制。 b.缺点:对天然气中的含水率变化适应性弱,脱水效果相对不稳定; 设备体积大,吸附剂用量大。 (2)后置高压脱水工艺: 工艺简述: 脱水:压缩后的天然气通过脱水塔,气体中的水分被分子筛吸附,使 天然气水露点低于-550C; 当分子筛被水饱和后, 天然气水露点高于-550C 时, 需将切换进另一脱水塔,而被饱和的分子筛塔将进行再生;往返循环。 再生:1)后置高压脱水工艺利用 CNG 压缩机压缩后的天然气,进入加 热后的再生塔,将水分带出;热湿天然气经冷却分离后,回到 CNG 压缩机 的入口,往返循环。2)也可利用原料天然气再生,热湿天然气经冷却分离 后进入比原料气压力低的天然气管道中。 特点: a.优点:设备体积小,吸附剂用量少;对天然气中的含水率变化适应 性强,脱水效果相对稳定;在压缩后对压缩天然气的干燥,可保证所售气 质的纯净,不但确保在发动机中燃烧良好,同时也避免可能出现的对售气 系统的损害。 b.缺点:脱水压力高,高压相对危险;若利用原料天然气再生,则不
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需耗能,但必须有比原料气压力低的天然气管网;若利用压缩天然气再生, 则再生过程必须与压缩机同步进行,一旦压缩机工作时间较短,再生过程 中断,无法保证成品气质量。 根据目前实际应用,本工程采用后置高压脱水工艺。 6.1.1.3 压缩系统 天然气压缩机将 1.6Mpa 的天然气压缩到 25Mpa。压缩机系统采用整体 结构,公共底盘上容纳了压缩机、电机、控制系统、安全防护系统、管路 系统、气体回收及放空系统,整个系统固定在混凝土基础上。 6.1.1.4 售气系统 加气站设置 4 台双枪售气机为车辆加气。

6.1.2 工艺流程
原料天然气通过管道输送进站,经过过滤器过滤,再经涡轮流量计量; 然后进入缓冲罐,再进入压缩机经多级压缩加压至 25.00 兆帕;以高压气 体状态进入脱水装置,天然气经脱水气后水露点低于-550C;高压气体出脱 水装置后通过加气柱给管束车加气;当管束车加气压力达到 20.00 兆帕时, 加气柱自动关闭加气枪,其质量流量计自动记录加气量和加气压力。工艺 流程如下: 额额 天然气管网
调压、计量装置 压缩机 脱水装置

CNG 汽车

加气机

工艺流程图详见 F-102-101。

6.1.3 工艺参数
(1)加气站日供气量:2×104Nm3/d (2)天然气压力: 进站原料气工作压力 进站原料气设计压力 1.6Mpa; >1.6Mpa;
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压缩机后最高工作压力 压缩机后设计压力 (3)天然气温度: 进站原料气温度 压缩机出口温度

25.0MPa; 27.5MPa;

常温; 不高于环境温度 15 度。

6.2 主要工艺设备
6.2.1 天然气压缩机 6.2.1.1 压缩机结构形式比较 CNG 压缩机是子站中的关键设备,为保障加气站的安全运行,选择技术 先进、性能可靠、经济合理的设备是十分必要的。 用于天然气的压缩机压比较大,基本上都是活塞往复式压缩机。其结 构形式有卧式对称平衡式(D 型) ,有立式,有角度式(V 型、双 V 型、W 型、 倒 T 型等) 。 子站大排量压缩机国内应用最多的是 D 型机及 W 型机。下面对两种型 式的压缩机进行比较。 (1) D 型机 气缸呈水平布置,并分布在曲轴两侧,在两主轴承之间,相对列气缸 的曲柄错角为 180 度。 大型活塞式压缩机(500KW 以上)大部分采用对称平衡 结构。它的特点如下: a.惯性力可以完全平衡,惯性力矩也很小,甚至为零。 b.由于相对列的活塞力方向相反,能互相抵消,因而改善了主轴颈的受力 情况,减小主轴颈与主轴承之间的磨损。 c.可采用较多的列数,例如:2 列,4 列,8 列,12 列等,使得每列串连的 气缸数较少,安装方便。 d.对称平衡型压缩机,电机设置在两个机身之间,其优点是列间距大,便 于操作检修。机身和曲轴的结构和制造简单。
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e.气缸需要少油润滑。 f.大中型(500KW 以上)压缩机采用对称平衡型,其优点很明显,特别是对 于大型高压多级压缩机,是较合理的结构形式。 它的缺点如下: a.运动部件和填料的数量较多,机身和曲轴的结构比较复杂。 b.占地面积大,厂房要求大。 c.气缸属于有油润滑,对下游用户会造成影响,不利于环保。 d.为了保证平衡,列数必须是偶数。对于不同的入口压力,级数的确定不 够灵活。 e.密封和部分运动部件产生偏磨严重。寿命短。 (2)W 型机 气缸中心线间有一定的夹角,但不等于零或 180 度。 a.同一曲拐上相邻列的气缸中心线夹角为 60 度时,其动力平衡性最佳。 b.角度式 W 型各列的一阶惯性力的合力,可用装在曲轴上的平衡块达到大 部分或完全平衡,因此机器可取较高的转数。 c.气缸互相错开一定角度,有利于气阀的安装与布置,因而使气阀的流通 面积有可能增加,中间冷却器和级间冷却器可以直接装在机器上,结构紧 凑。 d.角度式 W 型压缩机可以将若干列的连杆连接在同一曲拐上,曲轴的拐数 可减少,机器的轴向长度可缩短,因此主轴颈能采用滚动轴承。 e.该型压缩机气缸采用无油润滑,有利于环保。 f.角度式 W 型压缩机结构紧凑,同样的空间情况下,会留有较大的检修空 间。

它的缺点如下: a.径向上受力难以平衡,易产生震动。 b.侧向上缸体的密封和运动部件较易产生偏磨。
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c.不适应大型压缩机组。 6.2.1.2 压缩机冷却方式比较 压缩机冷却系统可分为水冷、混冷、风冷三大类。 风冷方式:冷却效果一般,设备噪音较大,常用于北方寒冷地区,在 南方炎热地区冷却效果较差。 混冷方式:冷却方式较好,常用于城区对噪声要求较高的区域。 水冷方式:冷却效果最好,但需要增加一套冷却水系统,使用成本较 高。 6.2.1.3 国内外压缩机比较 国产压缩机与进口压缩机指标对比详见下表。 压缩机比较一览表
项目 结构形式 冷却形式 单台排气量(Nm3/h) 配置台数(台) 工程建设投资(万元) 对天然气气质要求 维护费用 意大利赛福 W型 混冷 1750 2 1399 要求高 易损部件成本较 高;若其它部件损 坏费用更高,维护 成本高 售后服务及时,一 般问题国内工程师 即可解决。 美国 ANGI D型 风冷 2000 2 1545 要求高 易损部件成本很 高;若其它部件 损坏费用更高, 维护成本高 遇疑难故障, 国外专家诊 断,再由国外 发部件,维护 周期很长;国 外专家费太 高;并只能通 过代理商联系 厂家 无故障运行时间 8000 小时,性能 好,运行平稳, 极少有因部件质 量引发故障 自动化集成度 国产压缩机 D型 风冷 1256 2 ~800 要求低,适应力强 易损部件更换率较 高,但维护成本低

售后服务

售后服务及时

运行情况

PLC 控制

无故障运行时间 8000 小 时 , 性 能 好,运行平稳,极 少有因部件质量引 发故障 自动化集成度高,
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无故障运行时间 5000 小时, 易损件 会经常发生小故障

压缩机组自身控制

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产品制造加工精度 市场占有率

安全、送气控制灵 敏,系统出现问题 时,经厂家同意, 用户破解密码后可 做修改和维护 模块化设计,能确 保加工精度 进口设备中市场占 有率最高, 在新疆、 吉林、内蒙等地均 有

高,安全、送气 控制灵敏,系统 加密,出现问题 用户不能修改和 维护 模块化设计,能 确保加工精度 市场占有率逐年 下降,目前已很 少采用

压力、温度、过载 的模拟信号水平偏 低, 系统可不加密, 出现问题用户能修 改和维护 加工精度比进口差 由于产品质量提 高,近年站普遍选 用,市场占有率高

结论:国产压缩机生产厂已能生产大排量的加气子站压缩机,虽然事 故率高,维修频繁,但其投资少,售后服务及时。进口压缩机价格比国产 压缩机贵,虽然运行稳定;但存在维护、配件成本高等缺点。通过以上综 合比较本工程推荐选用国产压缩机。 6.2.1.4 压缩机选型 子站日供气量为 2×104Nm3。根据实际经验,压缩机每天工作时间不应 超过 16 小时,选择排气量 1265h 的压缩机 2 台,1 开 1 备。 压缩机主要工艺参数: a.流量: 1265m3/h

b.进口压力: 1.6MPa c.出口压力: 25MPa d.出口温度:不高于环境温度 15 度 e. 压缩级数:三级 f. 冷却方式:风冷 g. 电机功率:160kw 6.2.2 脱水装置 选用 1 台后置脱水装置,采用二台压缩机配置一台脱水装置的工艺流 程。 脱水装置主要工艺参数: 设计压力: 4.0Mpa
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工作压力: 设计温度: 工作温度: 处理最大气量: 脱水后露点温度: 吸附剂: 再生气温度: 总功率: 6.2.3 加气机

2.5Mpa 100℃ <40℃ 1500Nm3/h ≤-55.00℃(常压下) 专用 4A 分子筛 ≤260.00℃ 30KW

子站选用 4 台加气机,计量设备采用质量流量计。加气机为双枪高速 加气机,加气管线带有放空装置,可以通过放散塔放空到大气中,当瓶内 压力达到 20MPa 时,自动停止供气。 主要技术参数: 设计流量: 2-40Nm3/min

最高工作压力:25.00MPa 设计压力: 27.50MPa

计量精度等级:0.5 级 6.2.4 计量、稳压系统 选用小时处理气量 1500Nm3 的计量、稳压系统一套。整个系统由天然气 过滤器、 调压器、 流量计、 缓冲罐 (2m3) 等组成。 调压后天然气压力为 1.6MPa, 计量精度等级为 0.5 级。 6.2.5 废气回收罐 接受压缩机排污气及脱水装置再生气排气,同时起到气液分离和储存 之作用。废气回收罐容积为2m3,设计压力为2.5MPa。 6.2.6 主要工艺设备一览表:

主要工艺设备一览表
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名称 天然气压缩机 脱水装置 双枪加气机

型号 Q=1265m3/h,P 出口=25MPa Q=1500m3/h 单枪流量 Q=2-40m3/min

单位 台 台 台 套 套 套

数量 2 1 4 1 1 1

备注 国产 国产 国产 国产 国产 国产

计量、 稳压系统 (含缓冲罐) Q=1500m3/h 废气回收罐 天然气污水罐

6.3 工艺管道
6.3.1 管径计算 根据计算公式:Q=V.S 其中 Q-----流量(Nm3/s) V-----流速(m/s) S-----流通面积(m2) 管道流量以二期供气规模确定,经计算 CNG 子站进站总管管径为φ 89 ×5,压缩机高压出口管径φ 32×5。 6.3.2 管道材料 压缩机后高压管道采用材质为 S316 不锈钢管,其技术性能符合《不锈 钢无缝钢管》GB/T14976-94 的规定;排污、放散管道采用材质为 20 号钢无 缝钢管,其技术性能符合《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-1999 的规定; 进站总管采用材质为 20#钢无缝钢管,其技术性能符合《石油天然气工业输 送钢管—交货技术条件 第 2 部份 B 级钢管》GB/T9711.2—1999 的规定。 6.3.3 管道防腐 所有非不锈钢管道及管件均要求除锈后进行防腐处理,其中埋地管道 采用三层“PE”防腐;地上管道(包括地沟内管道)采用氯磺化聚乙烯防 腐涂料,作法为:底漆两道,中间漆两道,面漆两道。面漆色彩:天然气
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管道为黄色,安全放散管道为红色,排污管为黑色,镀锌管道涂银粉。

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7 总图运输及公用工程
7.1 总图运输
7.1.1 总平面布置
依据河南沈丘汇鑫天然气公司提供的地形图,根据《城镇燃气设计规 范》GB50028-2006、 《建筑设计防火规范》GB50016-2006、 《石油天然气工 程设计防火规范》GB50183-2004 等规范进行总平面布置,总平面布置图详 见 F-301-101。 站区中部设有 1 层附属办公区,配电间、控制间及司机休息室,东侧 设有天然气压缩机工艺装置区。在西侧设置了较大加气棚,在回车场设有 4 个加气机。 本工程与周围建、构筑物距离如下表:
表 4.0.7 压缩天然气工艺设施 与站外建、构筑物的防火距离(m) 重要公共建筑物 明火或散发火花地点 一类保护物 民用建筑物 保护类别 二类保护物 三类保护物 甲、 乙类物品生产厂房、 库房和甲、 乙类液体储罐 项 目 其它类物品生产厂房、库房和丙类 液体储罐以及容积不大于 50m3 的 埋地甲、乙类液体储罐 室外变配电站 铁路 城市道路 快速路、主干路 次干路、支路 国家一、二级 架空通信线 一般 名称 供气瓶 储气井组、 放散管 组、脱硫 加气机、 压 管口 脱水装置 缩机 100 30 20 18 25 100 25 20 15 25 100 20 14 12 18

18 25 30 12 10

18 25 30 10 8

13 18 22 6 5

1.5 倍杆 1.5 倍 高 杆高 不跨越加 气站 1 倍杆 1 倍杆高 高

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城市天然气工程项目-CNG 加气站研究报告 电压>380V 架空电力线路 电压≤380V 1.5 倍杆 1.5 倍 高 杆高 不跨越加 气站 1.5 倍杆 1.5 倍 高 杆高

注:1 压缩天然气加气站的撬装设备与站外建筑物的防火距离,应按 本表相应 设备的防火距离确定。 2 压缩天然气工艺设施与郊区公路的防火距离按城市道路确定:高速 公路、 Ⅰ级和Ⅱ级公路按城市快速路、主干路确定;Ⅲ级和Ⅳ级公路 按照城市 次干路、支路确定。

7.1.2 竖向设计
由于建设单位未提供地形图,根据实地踏勘情况,场地基本平整,场 地相对标高比周边道路低约 1.0 米。为保证场地排水和管束车的进出方便, 场地设计标高比原地面应高 1.5-2.0 米。厂区填方量约为 3600 立方米。 地面标高呈南高北低,地面设计坡度为 3‰。站内雨水由南向北沿道路 排放至站外。

7.1.3 围墙、道路和绿化
(1)围墙 本工程站北侧、东侧、南侧设置高度为 2.1 米的实体围墙,西侧与 站外道路相临设置铁艺透视围墙。 (2)场地和道路 本工程设置两个对外出入口,北侧大门宽度为 4 米,西侧大门宽度 为 0.8 米,用于站内车辆及人员进出。 (3)绿化 站内压缩区、辅助厂房区域场地内采用草坪、灌木绿化;加气棚区域 场地以草坪、灌木、花卉为主,辅以乔木植物。

7.1.4 技术经济指标
占地面积: 建构筑物占地面积: 场地、道路占地面积: 建筑占地系数: 2704m2 930m2 750m2 34%
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绿化占地系数: 围墙长度:

26.55% 101m

7.1.5 运输
原料天然气运输 原料天然气采用管道输送方式,接管点到加气站距离约 1.50 千米,接 管为 89×5mm,设计压力为 2.00MPa。能够满足输气量 1500Nm3/h。

7.2 建筑结构设计
7.2.1 建筑设计
(1)建筑工程主要内容 站内建筑主要是根据生产工艺的要求,按照有关安全生产的规范、规 程进行设计,并按业主建设意图和生产及管理需要设置,其主要内容包括: 办公楼、配电室、加气罩棚等。办公楼包括:办公室、值班室、休息室、 卫生间等生产辅助用房等。 (2) 建筑造型及装修 造型与装修原则:建筑物设计在满足生产工艺和生活要求的前提下, 力求格调高雅,明快清新,群体协调,创造出优美和谐、富有时代气息的 建筑。 墙面:办公楼、配电室,外墙为米黄色高级外墙涂料饰面,采用塑钢 窗、木制内门。建筑物内墙面均为白色乳胶漆,卫生间墙面为 300X250 内 墙砖到顶。 加气棚:顶棚采用蓝色彩钢板,银灰色铝塑板封边,立柱用铝塑板外 包。 楼地面:办公室、控制室及走道楼地面铺 600X600 地砖,厨房、卫生 间地面为 300X300 防滑地砖(带防水层) ,其它生产用房地面为一般水泥砂 浆地面。 顶棚:除控制室设有轻钢龙骨矿棉板吊顶外,其余房间顶棚均为白色
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乳胶漆饰面。 门窗:除个别门采用玻璃弹簧门外,室内门一般采用成品实木门,外 门窗以白色塑钢门窗为主,有良好的密闭性能及耐侯性。 屋面防水等级为 2 级,防水层采用 SBS 防水卷材。

7.2.2 结构设计
(1)本工程中所有建、构筑物均按永久性建构筑物设计。建筑物设计 正常使用年限为 50 年。 (2) 沈丘地区抗震设防烈度为 6 度。 设计基本地震加速度为 0.05g, 设计地震分组为第一组。本工程建筑物结构设计应符合 6 度抗震设防的 要求,采取相应抗震构造措施。 (3)砌体结构应按规范设置地圈梁及构造柱。 (4)站内建筑物耐火等级均为二级。

7.2.3 主要建筑材料
钢材、板材及型材为 Q235 钢,钢筋采用 HPB235 级和 HRB335 级钢筋。 水泥品种一般采用普通硅酸盐水泥,并根据建、构筑物的特点和所处 的环境条件合理选用添加剂,混凝土采用 C10、C20、C25、C30 混凝土。 砌体采用粘土多孔砖。 道路、回车场采用 200mm 厚 C30 素混凝土地面。

7.2.4 建构筑物特征
建、构筑物特征一览表
序 号 1 2 3 名称 办公楼 压缩区 加气棚 层数 1 1 1 面积 m2 139.2 206.2 441.0 耐火 等级 二级 二级 二级 结构 形式 砌体结构 钢结构 钢结构 基础 类型 条形基础 独立基础 独立基础 屋面形式 混凝土 钢丝网 彩钢板

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7.3 电气工程
7.3.1 设计范围
电气设计以加气站电源进线终端杆为界,包括各子项内的动力配电、 照明配电、电气控制以及各建(构筑物)的防雷、设备防静电及接地保护 等。

7.3.2 电源
站内动力、照明负荷按“三类”用电负荷设计;由沈丘县城区 10KV 电 网引一路架空线作为主电源引入站内 10KV 终端杆,经避雷器保护后,以电 缆方式引入站内变电所高压配电室。站内自控、仪表配置 UPS 不间断电源。 消防负荷按“二类”用电负荷考虑,采用柴油发电机作为备用电源。 柴油发电机(型号:P75HE)作为备用电源。当外电源发生故障,柴油发电 机自动启动,以供消防、工艺参数检测及照明用电。外电源正常后,自动切 换回外电源,发电机停止运行。

7.3.3 负荷计算
采用需要系数法计算。

供电负荷一览表
序 号
1 2 3 5 6 9 10 11

用电设备 组名称
天然气压缩 机 脱水装置 空气压缩机 轴流风机 加气机 控制及配电 间照明 生产照明 加气岛照明

设备组 功率因 有功功 需要系 总功率 数 率 数 Kx Pe(kW) Pc(kW) cosφ
1420 120 22 2 5 15 20 10 0.8 0.8 0.9 0.8 0.8 0.6 0.9 0.9 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.9 0.9 0.9 35 1136 96 19.8 1.60 4 9 18 9

无功功 视在功 率 率
Qc(kva r) 852 72 14.85 1.20 3 4.356 8.712 4.356 Sc(kW) 1420 120 24.75 2 5 10.00 20.00 10.00

计算电 流 Ic(A)
2049.65 173.21 37.60 2.88 7.60 15.19 30.39 15.19

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城市天然气工程项目-CNG 加气站研究报告 12 13 站区照明 其它 合计 乘以同时系 数 0.9 后 补偿量 补偿后总计 消防用电 22 1 0.8 1253.6 22 10 50 1 0.8 0.9 0.8 10 40 1392.9 1253.6 4.84 30 1025.3 922.8 400 522.8 16.5 1358 27.5 1960.2 41.8 11.11 50.00 1730.9 1557.8 16.88 75.97 2512.2 2261

从上表中可知: 正常生产: Sjs=1323KVA 火灾时消防容量:22KW

低压补偿:400Kvar

补偿后功率因数 cosφ =0.92。

7.3.4 电气设计
站内设一座配电室,电源进户采用电缆直接埋地敷设引入变电所。站 内供电电压等级 380V,TN-C-S 系统供电。 变压器选用 SCB10-1600KVA 10/0.4KV Dyn11 型两台,高压开关柜选 用 KYN28-G 型;低压配电柜选用 SIVACON (1000mmX800mmX2200mm)型;成套 低压自动补偿装置,补偿功率 500Kvar(可适当调整)。 站内压缩机室、加气机等爆炸危险环境,按国标 GB50058-92《爆炸及 火灾危险环境电力装置设计规范》 的要求设计, 电气设备选用隔爆型 dIIBT4 级防爆电器,照明导线穿钢管敷设。其它环境按一般建筑物设计。 进入防爆区域的各类电缆采用防火性能较高的阻燃电缆。站内配电采 用放射式配电方式,室外电缆直埋或电缆沟敷设,直埋埋深-1.0m,过路及 穿墙穿钢管保护。

7.3.5 动力及控制
动力:站内 0.4KV 较大功率 (大于 30KW) 的电机设备均采用软启动方式, 其它小型设备采取直接启动方式。 控制:控制方式采取两级控制方式,即就地手动和控制室计算机自控 方式相结合,并可选择切换,便于调试及检修。

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7.3.6 照明设计
在保证照度的前提下优先采用高效节能灯具和使用寿命长且显色性好 的光源。防爆区域内的照明灯具以高压钠灯或金属卤素灯为光源的防爆等 为主,适当辅以防爆荧光灯。非防爆区域以高效荧光灯为主,适当辅以部 分装饰灯具。

7.3.7 电能计量
10KV 母线段设置有 10KV 专用计量柜。

7.3.8 防雷、防静电及接地保护
整个工程按二类防雷接地标准设计 (1)防直击雷:以避雷带和避雷针相结合。 (2)防感应雷:各级配电母线上均设置防感应雷避雷器。 (3)接地保护:接地系统采用 TN-S 系统,各电气设备外壳、线缆穿 管(金属管) 、电缆金属保护层等均须做好 PE 保护。 (4)接地装置以人工及自然接地装置相结合,防雷、防静电及接地保 护共用接地装置,要求接地电阻小于 1 欧。

7.4 自动控制与通讯
7.4.1 自动控制
站压缩机自动化程度高,其控制系统中的 PLC 柜的功能已完全能满足 站的自动监控要求。站设置计算机监测管理系统作为 CNG 公司的计算机管 理系统的一个监测子站预留标准数据端口和网络线路。 站设置计算机监测管理系统对进站的压力、流量和压缩机各级压力温 度、天然气水含量、加气过程中的压力和加气量进行自动监测、记录和控 制。各信息源通过标准数据端口将信号传送到站置计算机监测管理系统的 操作站计算机。 主要监控点: 进站压力及温度、压缩机测控参数、脱水装置测控参数、加气机测控参
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数。 (1)进站管线 进站监控:当进站压力超过设定值,计算机自动报警,关断进站电磁 阀并作自动记录。信号拾取点:流量表的积算仪(二次仪表) 。 自动计量:自动记录进站瞬时、累计流量,当流量超过设定流量,计 算机自动报警,关断进站电磁阀并作自动记录。信号拾取点:涡轮表的积 算仪(二次仪表) 。 脱水监控:自动记录脱水装置出口天然气含水量,当出口天然气水露 点高于-55°时,报警、切换。信号拾取点:脱水装置控制器(二次仪表) 。 (2)压缩区 自动监控:监测压缩机各级压力、温度,当超过设定值时,系统自动 报警、停机,并自动记录。信号拾取点:压缩机 PLC 柜(二次仪表) 。 (3)加气区 自动监控记录:自动记录加气机对每车辆的加气压力和加气量,当高 压气体车辆压力达到设定值时自动关闭电磁阀;信号拾取点:加气机质量 流量计 PLC 输出接口(二次仪表) 。 (4)压缩机房、加气机等处设置可燃气体检测探头,在值班控制室实 现声光报警,并与压缩机房内排气装置联动;信号通过通信网可直接将信 息送至城市消防信息网。

7.4.2 主要仪表设备选型
(1)可燃气体泄漏检测仪表 各工艺装置区均设置可燃气体报警器探头,可燃气体报警器采用盘装 式安装于控制室仪表盘内。 (2)压力变送器 型号:BP-800 (3)中央控制台 所有显示仪表及所有控制元器件(尤其 PLC 部分)均采用国内外知名
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隔爆型:dIIBT6

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品牌,以保证其性能的稳定性及可靠性。具有全套显示,报警 PLC 控制联锁 动作功能;具有模拟流程图,能直观反映整站工艺,并且可以在流程图上 直接观看工艺参数、工艺参数是否有报警点及主要设备的运行状态;仪表 安全报警参数可根据现场及工艺要求手动设定。

7.4.3 仪表的防雷及防爆
CNG 子站生产区属爆炸危险区域,故现场仪表均选隔爆型产品。 为了避免雷击使仪表与之相连的监控系统遭到破坏,本工程仪表系统 配置防雷单元。

7.4.4 通讯
(1)有线电话 子站以有线通讯为主。站房每间办公室设直拔市话 1 部,其中站总值 班室与压缩控制室设直拔市话 1 部作为安全及消防专用电话。 (2)光纤 办公楼每个房间敷设光纤线路。

7.5 暖通设计
7.5.1 采暖设计
(1)气象参数 冬季采暖温度 冬季最冷月相对湿度 大气压力 -27℃; 71%; 夏季 987.3kpa;

冬季 100.38kpa;

冬季空调干球温度 室外风速

-29℃;

冬季平均 35m/s; 夏季平均 3.5m/s; 31.1℃; 23.9℃; 27℃; 74%;
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夏季空调干球温度 夏季空调湿球温度 夏季通风干球温度 夏季最热月相对湿度

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最大冻土深度 (2)热负荷 根据以下公式计算: Q=KF(tn-tw)α

1.93m;

其中:Q-围护结构的基本耗热量(W) F-围护结构的面积(m2) K-围护结构的传热系数[W/( m2.℃)] tw–冬季采暖室外计算温度(℃) tn-冬季室内计算温度(℃) α -围护结构温差修正系数 具体热负荷见下表 采暖负荷一览表
名 称 热负荷(kw) 司机休息室 6 控制室 2 值班室 4.2 卫生间 0.2

(3)供热方式选择空调供热。

7.5.2 通风设计
因槽车库内有易燃易爆气体,采用机械排风的方式排出有害气体,风机 选用大流量的防爆型轴流通风机,正常换气次数每小时不小 3 次,事故通 风换气次数每小时不小于 12 次;变电所设置事故通风装置,事故通风换气 次数每小时不小于 12。

7.6 给水排水及消防设计
7.6.1 给水设计
(1)给水水源:从站区西侧市政给水管网接一条 DN50 管道供压缩天 然气站生产、生活用。 (2)生活用水量:站内劳动定员为 19 人,用水定额 40L/人·天,最大
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小时用水量为 0.34m3,最大日用水量约 2.73m3。

7.6.2 排水设计
站区雨水通过散排方式排至站外。 压缩机及脱水设备等产生的生产污水排入隔油池,定期用抽水车外运 处理。站内生活污水由排水管网收集后排入站区的化粪池,化粪池定期进 行清淘。待开发区排水管线敷设完毕后,站内生活污水经化粪池处理后排 入市政排水管网。

7.6.3 消防设计
消防器材 在加气区及其它工艺装置区等处设置灭火器材,以便灵活有效地扑灭 室内、外初起火灾。灭火器材设置地点、型号及数量见下表。

子站灭火器配置一览表
建筑物名称 装置区 加气机 辅助用房 灭火器型号 手提式干粉灭火器 MF8 手提式干粉灭火器 MF/ABC8 手提式 CO2 灭火器 MT5 数量 4个 4个 4个

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8 环境保护专篇
8.1 主要设计依据
(1) 《中华人民共和国环境保护法》主席令第 22 号 (2) 《建设项目环境保护管理条例》国务院 253 号令(1998 年) (3) 《大气污染综合排放标准》GB16297-1996 (4) 《环境空气质量标准》GB3095-2001 (5) 《工业企业厂界噪声标准及其测量方法》GB12348-12349-90 (6)《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85 (7) 《污水综合排放标准》GB8978-1996 (8)《地表水环境质量标准》GB16297-1996

8.2 环境影响分析
(1)废气 本工程整个生产过程均在全封闭的系统内运行,有先进的尾气回收设 施,正常生产不产生废气,只有在事故状态下或设备、管道检修时有少量 废气排放。但天然气密度比空气轻,排放的天然气很快在大气中扩散掉, 不会对大气和周围环境造成影响。 (2)废水 天然气压缩机和脱水设备生产时产生少量废水,属微量间歇排放,对 环境基本不构成影响。子站产生一定量的生活污水。 (3)噪音 子站内压缩机等设备产生噪音。

8.3 污染防治措施
8.3.1 废气治理措施
(1)采用操作灵活,密封性能好的阀门,可避免天然气泄露。
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(2)站内设有天然气浓度超限报警仪。

8.3.2 废水治理措施
站内生活污水由排水管网收集后排入化粪池,化粪池定期进行清淘。 压缩机及脱水设备等产生的生产污水排入隔油池,定期用抽水车外运处理。

8.3.3 噪声治理措施
子站设备有噪声产生,设计中选用低噪音压缩机,以达到该地区要求 的标准。设备噪声值小于 75 分贝,同时设备基础采取防震处理。控制室与 压缩机室之间设置防爆、隔音设施,操作人员控制室内操作,可不受噪音 影响。 对于施工期间的打夯机噪声,现无有效的治理措施,建议尽量避免夜 间施工。

8.3.4 其它治理措施
管线采用埋地敷设,施工完成后恢复自然地貌,恢复沿线植物,管道 对地表植物无影响。不会造成生态环境的破坏。

8.3.5 绿化设计
厂区绿化根据生产及当地特点,选用能抵抗有害气体,适应性强、生 命力强的树种及草皮。

8.4 环保专项资金
(1)绿化: 3.15 万元

(2)排水设施:3.6 万元 (3)合计: 6.75 万元

8.5 环境影响评价
(1)本工程的建设,符合国家、沈丘县的能源结构调整计划,符合国 家产业政策的要求,该项目的建设将有利于改善城市的大气环境状况。 (2)环境功能区的符合性:根据现状调查监测与预测,目前本项目所
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处区域环境质量现状良好,本项目的建设,在采用了切实可行的环保措施 后,不会影响该区域的环境功能和环境质量。 (3)清洁生产分析:本建设项目生产过程中原辅助材料及能源消耗, 达到清洁生产的基本要求;生产工艺及控制技术采用新技术、新工艺、新 设备,整个系统的工艺技术水平达到了国内先进水平;产品天然气,是高 效清洁能源;从清洁生产思路的几个方面考虑本项目,基本符合清洁生产 的概念和要求。 (4)达标排放、采取环保措施: 子站厂界噪声符合《工业企业厂界 噪声标准》3 类标准要求;生活污水经处理达标排放;固体废物主要为生活 垃圾,由环卫部门统一收集处理。 综上所述:本工程符合国家产业政策,符合城市规划要求,从环保的角 度看,该项目的建设是可行的。

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9 安全、工业卫生专篇
为了贯彻“安全第一、预防为主”的方针,确保压缩天然气站工程投 产后符合职业安全卫生的要求,保证劳动者在生产过程中的安全与健康, 创造一个良好的工作环境。在总平面布置,各专业设备的选用和站房设计 中,均遵守有关劳动安全与工业卫生标准的规定,设计中采取措施,达到 国家颁发的各项标准的要求。

9.1 设计应遵循的标准
(1)《压力容器安全技术监察规程》质技监局锅发[1999]154 号 (2)《压力管道安全管理与监察规定》 劳动部[1996]140 号

(3)《建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定》 劳动部 1996 (4)《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002 (5) 《工业企业厂界噪声标准及其测量方法》GB12348-12349-90 (6)《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85 (7) 《城镇燃气设计规范》GB50028-2006 (8) 《建筑设计防火规范》GB50016-2006 (9) 《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000 年版) (10) 《建筑抗震设计规范》GB50011-2001 (11) 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92

9.2 主要危害因素分析
本工程天然气的计量、压缩、储存、输送为物理过程,正常生产时基 本无“三废”排放,事故工况下有少量天然气被排放,设备、管道检修时 有少量燃气排放。 主要危害因素分为生产过程中产生的危害因素和自然灾害因素。生产 过程中产生的危害因素包括中毒、火灾爆炸、噪声、触电、坠落等各种因 素。自然因素包括地震、洪水、雷击、不良地质、风向、气温等。
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9.3 防范措施
9.3.1 设计采取的措施
(1)子站的选址及总平面布置严格执行有关规范的规定。 (2)承压设备及管道设置安全阀保证安全。 (3)天然气压缩机控制系统随机附带,控制采用整套的微机控制,以确保 系统正常运行。 (4)在加压区、加注区等有爆炸危险环境的场所内的电气、仪表装置均按 规范规定的防爆场所等级进行设计。 (5)工艺设备及管线设置静电接地和防雷接地。 (6)本工程储气瓶、压缩机室、加气柱等区域均安装可燃气体浓度检测报 警仪。 (7)本工程在办公楼、厂房及加气机等处配置了消防器材。 (8)建筑物耐火等级均为一、二级,严格按照该地区的地震烈度等级设防 的各项措施要求设计。

9.3.2 设备保养和维护
(1)设备安装前应按规定进行全面检查。 (2)生产设备必须定期检修、保养和维护,避免燃气泄漏,减少生产用气 的跑、冒、滴、漏等事故发生。 (3)生产、检修、保养及维护期间必须严格按检修规程操作。 (4)全厂仪器、仪表必须设计齐全,照明系统、安全报警装置、通讯系统 及联络信号应保证处于良好工作状态和操作环境,晚间照明充足、通讯畅 通及检查方便。

9.3.3 个人防护
(1)对经常在噪声区工作的人员进行听力检查,进行医疗保护。 (2)子站主要实行“四班三运转制”保证操作工人有充足的休息时间。 (3)办公楼设有卫生间、淋浴室、更衣室、休息室,为工作人员的工作、
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生活提供方便。 (4)在值班室安装空调设备,为管理操作人员提供一个良好的工作环境。 (5)站区空地种植草皮、花卉,以美化站区环境。 (6)每班配有一名兼职安全员,站内设有专职安全机构,对劳动安全工作 进行管理。

9.3.4 安全教育
制定安全防火制度、安全作业制度、设备及消防设施定期检查制度和 各级人员安全培训与考核制度,严格遵守。

9.3.5 安全色与安全标志
为了提醒人们注意安全,预防发生工伤事故,在有毒、有害物质的场 所,容易发生爆炸、火灾的场所,容易发生触电事故的场所以及其它一切 不安全因素的场所都要求设置安全标志或安全色。

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10 消防篇
10.1 主要设计依据
应遵循的主要消防规程和标准如下: (1) 《建筑设计防火规范》GB50016-2006 (2) 《建筑防雷设计规范》GB50057-94(2000 年) (3) 《爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范》GB50058-92 (4) 《城镇燃气设计规范》GB50028-2006 (5) 《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005 (6) 《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002(2006 年版)

10.2 火灾爆炸危险性分析
天然气组分主要为 CH4,密度为 0.774Kg/m3,其爆炸极限 5.10~15.1%。 天然气属甲类危险物品,火灾危险性较高,雷击、静电、明火、渗漏等均 可能酿成火灾或爆炸事故。如果不及时采取有效的抢修措施,将会发生火 灾爆炸事故。 本工程设备、管道正常运行和操作时有微量渗漏,但事故工况下会产 生较大的泄漏,具有发生火灾的可能性。 站内主要设备有 CNG 压缩机、脱水装置、加气机等。站内设置 2 储气 瓶,正常运行时无泄漏,不会产生火灾爆炸危险。但若储气钢瓶一旦破裂, 遇到点火源将发生难以扑救的可燃气体爆炸,其破坏性和危害性大,因此 高压气体运输车是最危险的设备,卸气区是最危险的区域。

10.3 危险区域划分
本工程易产生燃气泄露的生产场所主要为加气区。根据《建筑设计防 火规范》《汽车加油加气站设计与施工规范》《城镇燃气设计规范》的规 、 、 定,其危险等级见下表:
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CNG 站站危险区划分表
场所或装置 压缩机工艺装置区 储气瓶 加气机 生产分类 甲 甲 甲 危险等级 二区 二区 二区 危险介质 备注

CH 4 CH 4 CH 4

对表中所列的危险区域,必须作为火灾防范的重点部位,采取完善的 消防安全措施,来保证安全生产。

10.4 防火与消防设计
10.4.1 总平面布置
(1)加气子站为易燃易爆的甲类生产企业,总平面布置严格遵照执行 《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》等有关规定进行设计。保证各工种生产流程合理、有序、顺畅的 前提下,满足车辆运输、停靠、人行便捷。 (2)站内设置 2 个储气瓶(一个中压,一个高压) 、配电室的距离远大 于规范要求。与站外道路及其它设施距离满足有关规范要求。

10.4.2 建筑、结构防火设计
(1)站内建筑物耐火等级均不低于二级。 (2)站内建筑物抗震设防烈度按 6 度设计,符合沈丘县 6 度抗震设防 的要求。

10.4.3 工艺设计
(1)压缩机在运行时由自带的控制系统的 PLC 自动控制。系统中的所有 自控阀门都由气动执行器负责打开和关闭,而气动执行器的动作则由 PLC 控制。在压缩机和控制盘上装有手动紧急情况停止按钮,触发这些按钮中 的任何一个都会中止整个系统。一旦出现事故,自动控制系统将连锁关闭 整个系统使其停在安全位置上。
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(2)加气站内 CNG 管道选用不锈钢无缝钢管,应符合《不锈钢无缝钢 管》GB/T14976-2002。 (3)站内输气管线的始端、终端、分支和转弯等处设置防静电或防感 应的接地设施,避免发生静电事故。

10.4.4 电气、自控设计
(1)站内动力、照明负荷按“三类“用电负荷设计;消防负荷按“二 类”用电负荷考虑,备用电源采用柴油发电机供电。 (2)防直击雷:以避雷带和避雷针相结合。 (3)防感应雷:各级配电母线上均设置防感应雷避雷器。 (4)接地保护:接地系统采用 TN-S 系统,各电气设备外壳、线缆穿 管(金属管) 、电缆金属保护层等均须做好 PE 保护。 (5)接地装置以人工及自然接地装置相结合,防雷、防静电及接地保 护共用接地装置,要求接地电阻小于 1 欧。

10.5 运行管理防火措施
为保证 CNG 供应系统安全运行,除在设计上采用上述安全防火措施外, 在运行管理上尚应采取下列措施。 (1)组建安全防火委员会,下设义务消防队、器材组、救护组和治安 组。并在当地消防部门指导下,制订消防方案,定期进行消防演习; (2)建立健全各项规章制度,如:岗位安全操作规程、防火责任制、 岗位责任制、日常和定期检修制度,职工定期考核制度等; (3)做好职工安全教育和技术教育,生产岗位职工考试合格后方可上 岗; (4)建立技术档案,做好定期检修和日常维修工作; (5)重要部门设置直通外线的电话,以便发生事故时及时报警; (6) 设置消防报警器, 发生事故时, 迅速通知本单位职工和邻近单位, 切实做好警戒;
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(7)生产区入口设置(入厂须知)揭示版。生产区外墙和生产区内设 置明显的(严禁烟火)警戒牌; (8)严格遵守国家安全部门和燃气行业安全管理的有关规定; (9)对消防设施加强管理和维护,并对运行管理进行监督检查; (10)为了迅速扑灭初起火灾,站内配置的手提式干粉灭火器,以灵 活机动地有效扑灭初起火灾; (11)当发现站内生产车间内外或各部位管线设备发生燃气泄漏着火 时,应立即切断气源,封闭有关设备、管线,并采取有效措施,及时向消 防部门和控制室报警。

10.6 消防专项资金
消防器材: 消防服饰: 消防警示: 合计: 2.2 万元 0.5 万元 0.2 万元 2.9 万元

10.7 结论
本工程严格进行火灾危险性分类,总图设计布置合理,充分保证安全 防火间距,合理设置消防车道;建筑设计严格执行规范中有关耐火等级和 防爆的要求;消防设施配置齐全,功能完善;电气仪表设计按防爆要求进 行设计等。本工程消防设计是可靠的。

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11 节能
11.1 编制依据
节能篇依据《关于固定资产投资工程项目可行性研究报告“节能篇” (章)编制及评估的规定》 (国家计委、国家经委、建设部文件[1997]2542 文件)编制。

11.2 工程概述
本工程在沈丘县沈郸路建设压缩天然气子站,一期工程能够满足 500 辆租车和 100 辆中巴的用气需求,日供气规模为 2 万 Nm3/d。

11.3 能耗分析
11.3.1 能源消耗
天然气加气站工程的能量消耗主要是耗水、耗电等。本工程年用水 量为 96.45 吨,年耗电量为 186.88 万度。站用水主要是厂内生活用水及消 防用水,厂内耗电主要是压缩机等设备用电。

11.3.2 折标系数
投入物、产出物等能源及耗能工质的折算(折标准煤)系数如下: 折 标 系 数 表
序号 1 2 名 称 水 电 单 位 t/10 m
4 4 3

折标系数 0.1 4.04





t/10 kWh

11.3.3 能耗计算

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能 耗 估 算 表
序号 1 2 3 项目名称 电 水 总能耗 单位及系数 4.04t/10 kWh 0.1t/10 m t
4 3 4

年实物量 187 97

折标准煤(t) 755.48 9.7 765.18

计算结果:本项目总能耗为 0.08 万吨标准煤。

11.4 节能措施
在本工程的设计中,采取以下节能措施: (1)本着高效、安全、节能的原则,设备及材料在技术先进,选型合 理的前题下,尽量考虑节能增效。 (2)采用操作灵活,密封性能好的阀门,尽量避免燃气泄漏损失。 (3)合理定员,降低生活能耗。 (4)加强计量管理,做到计量准确。

11.5 节能效益
本工程实施后,可供应 100 辆中巴和 500 辆出租车燃料用气,总供气 规模 2.0x104Nm3/a。目前沈丘县的中巴车和出租车大多数以汽油,柴油为燃 料,少数以液化石油气为燃料。改烧天然气后一年可节约燃油 0.35 万吨, 折合标准煤为 0.42 万吨。

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12 劳动定员及工程实施进度
12.1 组织机构
根据本项目状况,结合汇鑫天然气公司现有的组织机构负责其运行、维 护和管理。

12.2 劳动定员
企业劳动定员是为保证企业生产经营活动正常进行,按一定素质要求, 对配备各类人员所规定的限额。本报告所列定员的范围包括从事生产、技 术、管理和服务工作的基本生产工人、辅助生产工人、工程技术人员、管 理人员和服务人员,不包括与企业生产经营和职工生活无关的其他人员。 公司临时性生产或工作所需要的人员不定员。 本报告根据《城乡建设各行业编制定员试行标准》的规定,并参照同 类型燃气公司的定员水平,确定加气子站定员为 19 人,具体如下: 劳动定员一览表
序号 岗 位 站长 技术员 收银员 操作工 合计 人 1 1 1 16 19 持证上岗,四班三倒 数 备 注

1 2 3 4

12.3 员工来源
加气站工作人员采用招聘的方式录取,要求具有满足岗位要求的技能。 有关操作人员应进行必要的技能培训。

12.4 工程实施进度
沈丘县加气子站工程建设计划于 2010 年 4 底开始, 2010 年 7 月建成投
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产。具体进度如下: 2010 年 4 月,完成项目的可行性研究的审查工作; 2010 年 5 月,完成项目的初步设计; 2010 年 6 月,进行项目报批,并进行资金筹措; 2010 年 6 月,完成主要招标定货工作; 2010 年 6 月,完成施工图设计; 2010 年 7- 8 月,子站建设,组织操作人员培训、试运行; 2010 年 9 月,竣工投产。

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13 招标
为了更好地实施加气站项目,根据国家计划委员会 2002 年第 9 号令, 招标有关事项说明如下:

13.1 勘察、设计
本工程勘察设计工程量较大,工程建设周期较短。为了加快工程进展, 在明确总体设计方案的基础上,本工程勘察、设计可分段、分批委托一家 或多家勘察、设计单位。为了保证本工程勘察、设计更科学、合理,保证 工程质量,本工程的勘察、设计根据沈丘县汇鑫天然气公司有关规定采取 招标等方式。

13.2 建筑、安装工程
本工程以天然气管道及设备安装工程为主。本工程工程量不大,工程 建设周期比较短。为了加快建筑、安装工程进展,本工程也可以分段、分 批委托一家或多家安装单位。为了保证本工程的工程质量,进一步加快工 程进度,本工程的建筑、安装工程,根据沈丘县汇鑫天然气公司有关规定 采取招标等方式。

13.3 监理
为了保证本工程的工程质量,进一步加快工程进度,按照建设工程的 有关规定,本工程的工程监理,根据沈丘县汇鑫天然气公司有关规定采取 招标等方式。

13.4 设备及重要材料
本工程中的重要设备主要有压缩机、脱水设备、加气机、缓冲分离设 备;重要材料为高压管材、阀门、管件。
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由于 CNG 加气站内设备均为非标产品,其质量好坏只能通过现有用户 或使用后方能了解;再者设备其配置差别极大,应根据相关规定采取招标 等方式。 1)压缩机 要求生产单位具有生产许可证,并具有压力管道 GC1 级资质 2)脱水设备 要求生产单位具有生产许可证,并具有压力管道 GC1 级资质 3)缓冲分离设备 三类压力容器生产资质。 4)加气机 要求生产单位具有防爆、计量认证。

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14 投资估算及经济分析
14.1 投资估算
14.1.1 估算内容
沈丘县天然气加气子站工程投资估算内容包括:土建、工艺、自控、 电气等专项工程。工程总投资 1200 万元,其中:建设投资 1010 万元,流 动资金 190 万元。

14.1.2 编制依据
本工程估算依据为各专业提供的资料计算工程量。同时依据《中国石油 天然气股份有限公司石油建设项目可行性研究投资估算编制规定》 (油计字 [2005]第 945 号)《石油建设工程其他费用规定》[95]中油基字第 79 号, , 《石油建设工程其他费用补充规定》石油计字[2003]第 71 号,同时参照本 院近年编制的燃气工程概、预算资料。 (1)设备价格按厂家报价加运杂费计算。 (2)建设单位管理费等第二部分费用分别按有关规定计算。 (3)预备费按 8%计算。 具体内容见投资估算表。

14.1.3 融资方案
本工程总投资为 1200 万元,其中建设投资 1010 万元,流动资金投资 190 万元,全部由企业自筹。

14.2 财务评价
该项目财务评价是在可行性研究完成市场需求预测、产品规模、工艺技 术方案、建设条件、消防设施、环境保护、安全卫生、劳动定员以及项目 实施规划等诸多方面研究论证和多方案比较后,确定了最佳方案的基础上 进行的。 本评价编制主要依据《投资项目可行性研究指南》 及《方法与参数三》 ,
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行业有关法规以及现行的财税制度。采用含税价格计算各项指标。项目计 算期 15 年。 主要参数: 基准收益率 大修费 营业费 所得税 10% 3% 2% 25% 销项税 进项税 教育费附加 城市建设维修费 13% 13% 3% 7%

14.2.1 成本预测
按要素成本估算法进行成本估算 外购天然气 电价 水价 1.60 元/Nm3 0.82 元/KWh 4.0 元/吨 (含税) (含税) (含税)

劳动定员 19 人,年均工资 2.8 万元/人,福利费 12%。 固定资产按直线折旧,建筑物折旧年限 20 年,设备及管网折旧年限 15 年,残值率均为 5%,无形资产按 10 年摊销,递延资产按 5 年摊销。 其他费用是在制造费用、销售费用、管理费用中扣除工资及福利费、 折旧费、摊销费、修理费后的费用。 计算年平均总成本 1463 万元。

14.2.2 销售价格
外销 CNG 2.6 元/Nm3 (含税)

14.2.3 销售收入
年平均营业收入 1898 万元。

14.2.4 利润总额及分配
年平均利润总额为 435 万元,所得税按利润总额的 25%计取,盈余公积 金按税后利润的 10%计取。年平均税后利润为 282.75 万元。

14.2.5 财务能力分析
(1) 盈利能力分析
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所得税前财务内部收益率(FIRR)为 26.31%,财务净现值(Ic=12%时) 为 405 万元。所得税后财务内部收益率为 20.87%,财务净现值(Ic=10%) 为 277 万元。财务内部收益率均大于基准收益率,说明盈利能力满足了企 业最低要求,财务净现值均远远大于零,该项目在财务上是可以考虑接受 的。 所得税前投资回收期为 4.88 年(含建设期) ,所得税后投资回收期为 5.47 年(含建设期) ,表明项目能按时回收。 主要指标计算: 投资利税率=年利润总额÷总投资×100% =28.89% 投资利润率=年平均净利润÷资本金总额×100%=22.01% (2) 不确定性分析 a.敏感性分析 该项目作了所得税前全部投资的敏感性分析。考虑项目实施过程中一 些不定因素的变化,分别对固定资产投资、销售收入、经营成本作了提高 和降低 10%、20%、30%的单因素变化对内部收益率、投资回收期影响的敏感 性分析。 从表中可以看出,各因素的变化都不同程度影响内部收益率及投资回 收期,其中销售收入最敏感,合理地确定售价很关键。 b.盈亏平衡分析 以生产能力利用率表示的盈亏平衡点(BEP) 经过计算为 52%。说明该 项目只要达到设计能力的 52%,收支就能平衡,由此看来项目风险不大。

14.2.6 财务评价结论
从上述财务评价看,项目的财务状况较好,财务内部收益率高于基准 收益率,投资回收期较短。从不确定分析看,项目具有很强的抗风险能力, 因此项目从财务上讲是可行的。

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14.3 国民经济评价
本项目费用效益计算比较简单,不涉及进出口平衡问题,财务评价的 结果能够满足最终决策的需要,不进行详细的国民经济评价。

14.4 社会评价
本工程属于城市基础设施建设的附属项目,具有重大的社会效益。建 设该项目,将企业的多余资源转化成经济效益,减少汽车尾气排放,减轻 对城市环境的污染,改善企业的自身条件,改善社会投资环境,促进经济 发展。

14.5 风险分析
市场风险 该项目属于国家提倡发展项目,市场风险不大。 资源风险 沈丘县汇鑫天然气公司能够保证加气站的气源供应,故资源风险不大。 技术风险 本项目采用的生产工艺,及选用的主要生产设备,均是成熟工艺及成 型设备,国内外类似项目广泛采用,因此技术风险不大。 工程风险 承包给经验丰富的专业施工单位施工,施工现场的情况并不复杂,故 本项目的工程风险不会很大。

14.6 结论
从工程投资估算和财务评价的结果来看,本工程的各项经济指标还是 比较好的,符合国家的有关规定,并且获得比较好的经济效益。

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17 结论与建议
17.1 结论
本项目对沈丘县来说是一项环保工程,可以改善城市大气污染的现状, 具有很好的社会效益、节能效益、经济效益。 (1)本项目气源为天然气,其资源丰富,燃气质量优良,工艺成熟可 靠,技术先进。 (2)项目达产后,能够满足沈丘县约 500 辆出租车及 100 辆中巴的用 气需要。社会效益和环保效益显著。 (3)项目重视环境保护、安全消防、工业卫生和节能。 (4)项目正常年各项经济指标较好,有一定抗风险能力,投资回收年 限合适。 综上所述,本项目技术上先进,经济上可行,有利于促进地方经济的 可持续发展,社会效益和环境效益显著,切实可行,建议尽快实施。

17.2 存在问题及建议
(1)沈丘县应尽快建设天然气加气子站、汽车改装厂及其配套设施, 以确保燃气汽车的快速发展。加气站建成后可首先在出租车行业进行推广 使用,以此为基础逐步向同行业、公交公司和客车领域扩展。 (2)天然气汽车的发展离不开当地政府的支持,鉴于加气站投资大, 回收期长,政府应适当给予一定的补贴;对加气站的所得税,应参照高新 技术产业政策,采取免二减三的税收政策;对加气站用电按照特殊工业用 电对待,电价从优;对加气站用地,按重大项目和环保产业对待,特事特 办,不要互相推诿、扯皮。

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