城市燃气-讲课稿

讲课稿讲课稿城市燃气部分城市燃气部分（LPG）主要内容n燃气的基本知识n燃气的主要特性n液态LPG管道nLPG供应基地（储存站、储配站、灌装站）nLPG气化站、混气站、瓶组气化站n瓶装LPG供应站nLPG用户（案例）燃气的基本知识n城镇燃气的种类和质量要求n城镇燃气系统构成n城镇燃气的特点n燃气输配系统的压力分级和组成城镇燃气的种类和质量要求n以气源的种类来分人工制气天然气城镇燃气煤制气油制气生物制气液化石油气二甲醚工业余气沼气气田天然气石油伴生气凝析气田气煤层气液化天然气压缩天然气城镇燃气的种类和质量要求n以燃烧特性来分人工燃气天然气液化石油气5R6R7R4T 6T10T12T13T19Y20Y22Y华白数燃烧势燃烧特性指标燃气互换性n华白数：W=H/s W华白数，或称热负荷指数 H燃气热值 s燃气相对密度（设空气为）华白数是代表燃气特性的一个参数。设有两种燃气的热值和密度均不同，但只要它们的华白数相等，就能在同一燃气压力下和同一灶具上获得相同热负荷。城镇燃气的种类和质量要求n天然气、液化石油气、人工煤气国家标准n主要指标：n天然气 qh31.4MJ/m3n人工煤气 ql14.7MJ/m3n燃气中硫化氢的含量要求在20mg/m3以下安全考虑：加臭（乙二醇、四氢噻酚）加臭的最小剂量：20%，0.02%液化石油气：纯气：不需加臭，混气：需加臭城镇燃气系统构成n城镇燃气系统构成n城市燃气输配系统组成示意图n液化石油气供应系统组成示意图n压缩天然气液化天然气供应系统示意图城镇燃气系统构成上游中游下游天然气气田油田人工制气厂炼油厂LNG接收基地煤矿输气管线厂站储气设施城市管网调压设施管理系统居民用户商业用户工业用户高中压调压站储配站城市门站分输站储配站储配站储配站高中压调压站高中压调压站高中压调压站长输管线中压管网城市燃气输配系统组成示意图人工制气厂中压管网液化石油气系统组成示意图液化石油气气化厂铁路运输公路运输管道运输液化石油气储配站储存灌装用户中压管网压缩天然气液化天然气供应系统示意图气化、减压、调压公路运输液化天然气供应站压缩天然气减压站压缩母站、液化厂、接收基地城镇燃气的特点n介质易燃，具有爆炸危险性，安全问题突出。n联系千家万户，要求具有很高的可靠性。n服务行业，点多、线长、面广，管理要求高。燃气输配系统的压力分级和组成名名 称称压力力/MPa/MPa高高压燃气管道燃气管道A A2.5P4.02.5P4.0B B1.6P2.51.6P2.5次高次高压燃气管道燃气管道A A0.8P1.60.8P1.6B B0.4P0.80.4P0.8中中压燃气管道燃气管道A A0.2P0.40.2P0.4B B0.01P0.200.014.0MPa；1.6MPaP4.0MPa；P1.6MPa。n设计压力按高于起点最高工作压力确定。液态液化石油气（LPG）管道n流速的确定：n平均流速：技术经济比较；n经济流速：0.8-1.4m/s；n最大流速不得超过3.0m/s。n强度设计系数：与输气管线相同。液态液化石油气（LPG）管道n选线：n不得穿越居住区、村镇和公共建筑群等人员集中的地区；n尽量避免和减少穿越河、湖、沼泽和铁路等大型障碍物；n尽量避免与国家铁路和高速公路近距离平行敷设，宜与、级以下的公路平行敷设。n尽量避开沿途地质条件不良的地段敷设；n与沿线建、构筑物之间水平距离应符合规范的规定。n敷设：埋地敷设，冰冻线以下。液态液化石油气（LPG）管道n管材、阀门及附件 n应选择10、20或具有同等以上性能的无缝钢管，其技术性能应符合输送流体用无缝钢管GB/T8163和其他有关标准的规定。n阀门和管道附件的设计压力不应小于管道设计压力，液化石油气输送管道上阀门的设置应符合规范的规定。城市燃气管道设计n设计常见问题n选线与安全间距n设计压力的确定n腐蚀控制方法的运用城市燃气厂站设计n门站和储配站设计n调压站和调压装置设计n液化石油气站设计nCNG和LNG站设计门站和储配站设计n一般概念n平面布置n工艺设计n主要设备n公用工程门站和储配站设计n一般概念n门站是城镇输配系统接收天然气长输管线输送来的天然气的首站，也可称城镇天然气输配系统的气源站。n燃气储配站主要是为了解决城市燃气各类用户用气量的变化与气源供气量之间不平衡的气量调节。n天然气调峰的储罐站有时也可与门站合建。门站和储配站设计n站址选择和平面布置n站址选择应符合规范要求。（燃规、建规）n门站与输气管线分输站相邻建设时，则应与分输站站址位置的选择协调。n要符合防火安全规定的间距，并适当考虑发展的的余地，并符合当地规划部门的要求。n在山区和丘陵地区选址，应避开易发生山洪、滑坡等不良工程地质段。门站和储配站设计n站址选择和平面布置n分区布置n间距要求规范n消防通道n罐区在全年最小频率风向的上风侧。门站和储配站设计n工艺设计n功能满足输气调度和调峰的要求；n分组设置过滤、计量和调压装置，n调压装置应根据燃气流量、压力降等工艺条件确定设置加热装置。n站内计量调压装置和加压设备应根据工作环境要求露天或厂房内布置，n进出站管线应设置切断阀门和绝缘法兰；n进罐管线上宜设置调节装置以控制进罐压力和流量；n当长输管道采用清管工艺时，其清管器的接收装置宜设置在门站内；n站内管道上应根据系统要求设置安全保护及放散装置。n站内设备、仪表、管道等安装的水平间距和标高均应便于观察、操作和维修；门站和储配站设计n低压罐工艺设计n分别设置燃气进、出气管，各管应设置关闭性能较好的切断装置，并宜设置水封阀，n低压储气罐应设储气量指示器。n储气罐高度超越当地有关的规定时应设高度障碍标志；n湿式储气罐的水封高度应经过计算后确定。n寒冷地区湿式储气罐的水封应设有防冻措施；n干式储气罐密封系统，必须能够可靠地连续运行；n干式储气罐应设置紧急放散装置；n干式储气罐应配有检修通道。稀油密封干式储气罐外部应设置检修电梯。门站和储配站设计n高压储气罐工艺设计n分别设置燃气进、出气管，燃气进、出气管的设计宜进行柔性计算；n分别设置安全阀、放散管和排污管；n应设置压力、温度检测装置；n宜尽量减少接管开孔数量；n宜设置检修排空装置；n当高压储气罐罐区设置检修用集中放散装置时，集中放散装置宜设置在站内全年最小频率风向的上风侧。门站和储配站设计n加压车间工艺设计n按独立机组配置进、出气管、阀门、旁通、冷却器、安全放散、供油和供水等各项辅助设施；n压缩机的进、出气管道宜采用地下直埋或管沟敷设，并宜采取减震降噪措施；n管道设计应设有能满足投产置换，正常生产维修和安全保护所必需的附属设备；n压缩机组前必须设有紧急停车按钮。门站和储配站设计n主要设备n低压储气罐是用于气源压力较低时的储气设备，其工作压力一般为4KPa以下。按照活动部位构造及密封介质分为湿式和干式两类。n湿式罐：以水作为密封介质。有直立导轨式和螺旋导轨式n干式罐按可动部分的密封材料区分为：曼型 以稀油为密封剂；可隆型 以油脂为密封剂；维金斯型 以橡胶布作为密封材料门站和储配站设计n主要设备n高压储气罐是固定的几何容积，罐内压力是随储气量的多少而增减，其储气调峰是以罐内压力的增减来进行储气和排出。其设计压力是以储气时罐的最高工作压力状态来确定。n圆筒形储气罐n球形储气罐n目前一般采用高压管道进行输气和储气门站和储配站设计n主要设备n加压机即容积型压缩机和速度型压缩机。n容积型压缩机主要有活塞式、罗茨式、螺杆式和滑片式压缩机。n速度型压缩机主要是离心式压缩机，多采用多级叶轮串连成离心式压缩机组。门站和储配站设计n加压设备选型n加压设备应结合输配系统总体设计采用的工艺流程、设计负荷、排气压力及调度要求确定；n加压设备应根据吸排气压力、排气量选择机型。所选用的设备应便于操作维护、安全可靠，并符合节能、高效、低震和低噪音的要求；n加压设备的排气能力应按厂方提供的实测值为依据。站内加压设备的型式应一致，加压设备的规格应满足运行调度要求，并不宜多于两种。n储配站内装机总台数不宜过多。每15台压缩机宜另设1台备用。门站和储配站设计n其他设备n计量n调压n过滤液化石油气站设计n液化石油气供应基地的主要任务是接收、储存和灌装液化石油气，并将其销售给各类用户：包括：n储存站：接收和储存液化石油气，进行灌装槽车作业，并将其送至各类用户；n储配站 兼有储存站和灌瓶站两种功能；n灌瓶站 以灌瓶为主，将气瓶送至各类用户。液化石油气站设计n储存站：一般规模较大，储存规模为3000m3以上，主要进行槽车充装和液化气的批发。n储配站：储存规模500m3以上，3000m3以下，兼有储存和灌瓶两种功能；可进行批发和零售；n灌瓶站：以灌瓶为主，主要为零售；n供应站：无灌瓶功能，主要进行钢瓶换瓶业务。液化石油气站设计n液化石油气供应基地站址选择：n应符合城市总体规划的要求，其站址应远离城市居住区、村镇、学校、影剧院、体育馆等人员集中的地区，军事设施、危险物品仓库、飞机场、火车站、码头和国家文物保护单位等。n宜选择在所在地区的全年最小频率风向的上风侧，且应是地势平坦、开阔、不易积存液化石油气的地段。同时，应避开地震带、地基沉陷、废弃矿井和其他不良地质地段。n具有较好的水、电、道路等条件。采用铁路槽车运输时，尚应有较好的铁路接轨条件。n储罐和站内危险性建、构筑物与基地外建、构筑物的防火间距应符合城镇燃气设计规范GB50028和建筑设计防火规范GB50016的有关规定。液化石油气站设计n液化石油气气化站、混气站、瓶组气化站n气化站：分强制气化和自然气化两种方式，为液化石油气的纯气化，一般气化后管道的输送压力在0.07PMa以下，否则会容易二次液化；n混气站：液化气气化后通过和空气以一定比例混合，混合气的热值与天然气相当，也称代天然气，混合气管道的输送压力一般为0.2MPa以下，否则会容易二次液化；n瓶组气化站：瓶组气化站的规模一般不超过4.0m3，可采用自然气化和强制气化二种方式；液化石油气站设计n液化石油气的气化方式：n一是自然气化，即容器中的液态液化石油气依靠自身显热和吸收外界环境热量而气化。这种气化方式的供气组分是变化的。开始供气时轻组分含量较多，以后逐渐减少，而容器剩液中的重组分含量逐渐增多。这种气化方式产气量较少，供应户数和供应范围也较小。n二是强制气化，即采用专门的气化装置利用外来热媒加热将液态液化石油气气化转换成气态液化石油气。这种气化方式主要有三种：加压气化、等压气化和减压气化。无论那种强制气化方式，其供气组分和容积中的剩液组分相同，故称等组分气化。强制气化方式产气量较大，供应户数和供应范围较大。液化石油气站设计n液化石油气混气站液化石油气混气站 n液化石油气与空气或其他低热值可燃气体按一定比例混合成符合城镇燃气质量标准的燃气，可做为主气源、调峰气源、补充气源或代用气源向各类用户供气。n液化石油气与空气混合时，其混气方式有二种。一是引射式，另是比例流量式。n引射式混气系统主要由气化装置、引射器、空气过滤器和监测、控制装置等组成。这种混气方式工艺流程简单、投资少、不耗电、运行费用低，但其出口压力较低，供应范围较小。n比例流量式混气系统主要由气化装置、空压机组、比例流量式混合器和监测、控制装置等组成。这种混气方式工艺流程较复杂、投资较大、运行费用较高，但其自动化程度较高，供气压力较高，供气范围较大。液化石油气站设计n液化石油气混气站、气化站、瓶组气化站适用范围n混气站：规模较大，可适用于一个城市、中大型的工业企业、可作为调峰、备用气源等；n气化站：适用于2000户以上的居住小区、中小型的工业企业、大型的餐饮业、酒店等；n瓶组气化站：自然气化方式：小型餐饮业（100座位以下），100户以下小区等 强制气化方式：1000户以下小区，中小型餐饮业、小型工业等。液化石油气站设计n瓶装供应站 按气瓶总容积分为三级（m3）一级站：6V20；二级站：1V6；三级站：V1。一、二级站瓶库为敞开或半敞开式建筑，气分为空瓶区和实瓶区存放。一、二级供应站应设置围墙。三级供应站（1.0m3以下）可将瓶库设置在与建筑物（住宅、重要公共建筑物和高层民用建筑除外）外墙毗连的单层专用房间，并应符合下列要求：液化石油气站设计1、建筑物耐火等级不应低于二级2、应通风良好，并设有直通室外的门3、与其他房间相应的墙应为无门、窗洞口的防火墙4、相邻房间应是非明火、散发火花地点5、应配置燃气浓度报警器6、室内地面应是不发火花地面7、照明灯具和开关应采用防火型8、至少应配置8kg干粉灭火器2具9、与主要道路间距8.0m，与次要道路间距5.0m。各种能源的现行比价关系序号 燃料种类 价格 热值 同等热值价格 折合天然气价格 （元/GJ）（元/Nm3）1 燃料煤 700元/t 20.9MJ/kg 33.49 1.32 2 93#汽油 6000元/t 47.04MJ/kg 127.55 5.04 3 轻柴油 6300元/t 46.0MJ/kg 136.96 5.41 4 重油 3500元/t 41.86MJ/kg 83.61 3.30 5 液化石油气 4500元/t 45.89MJ/kg 98.06 3.87 6 电 0.483元/度 3.6MJ/度 134.17 5.30 7 天然气 2.4元/Nm3 39.50MJ/Nm3 60.76 2.40LPG用户（案例分析）瓶组气化站瓶组气化站：1、当采用自然气化方式时，且总容积V1.0m3时，需设置独立的瓶组间，瓶组气化站总容积不应大于4.0m3（32个50kg钢瓶）。3、瓶组气化站的瓶组间不得设置在地下室或半地下室。4、商业用户使用的气瓶组严禁与燃气燃烧器具布置在同一房间内。LPG用户（案例分析）n瓶组自然气化方式：LPG用户（案例分析）n平图布置：（8个钢瓶占地12m2）LPG用户（案例分析）n规模及设计参数：1、小区住户180户，按入住率50%考虑，2、高峰小时用气量16kg/h，采用12个50kg钢瓶，6瓶使用，6瓶备用 3、设计压力：调压器前1.6MPa，调压器后0.2MPa。4、2天更换一次钢瓶（6个）。LPG用户（案例分析）n高峰小时用气量计算：Qh=kNQn Qh计算流量 k 燃具的同时工作系数 N 同种燃具数目 Qn燃具的额定流量（热负荷）（m3/h）LPG用户（案例分析）n一般灶具额定负荷按kw表示 1kw/h=3.6MJ 1kw等热值换算约为0.1Nm3的天然气，约等于0.08kg的液化气。一个普通双眼灶的额定热负荷为5.8kw，换算成天然气为0.58Nm3，换算成液化气为0.464kg一台10l热水器额定热负荷为19kw，则换算成天然气为1.9Nm3，换算成液化气为1.52kg一般小区150户以下可采用自然气化方式，餐饮业高峰小时流量在36kg以下可采用自然气化方式（32个50kg钢瓶）。带自动切换的钢瓶高峰小时气化能力（1小时）为2.29kgLPG用户（案例分析）n瓶组强制气化方式（空温式气化）LPG用户（案例分析）n瓶组强制气化方式（水浴式气化）LPG用户（案例分析）n平面布置（32个钢瓶占地75m2）LPG用户（案例分析）n平面布置（占地103.6m2）LPG用户（案例分析）n平面布置（占地192m2）LPG用户（案例分析）n平面布置（占地192m2）LPG用户（案例分析）n平面布置（占地92.4m2）LPG用户（案例分析）n瓶组强制气化规模：小区规模1500户以下：采用50kg钢瓶32个，使用瓶16个，备用瓶16个，2天更换一次。餐饮业：小时气化量200kg/h（相当于总热负荷2500kw)以下。LPG用户（案例分析）n混气工艺（酒店规模：100NM3/h）：LPG用户（案例分析）n平面布置（占地：231.84m2）LPG用户（案例分析）n规模：混气100Nm3/hn投资：489万元LPG用户（案例分析）n山和水别墅花园：用户规模：380户，同时供应小区大型会所酒店餐饮功能：居民生活和采暖用气，会所酒店餐饮用气、物业用气等用气量计算：居民生活用气102.3kg/h，采暖用气87kg/h，会所餐饮 等用气100kg/h，最终确定：LPG储存规模4.0m3，高峰小时气化规模：300kg/h。工艺：采用电加热水浴式强制气化工艺，50Kg钢瓶32个，16个使用，16个备用。气化器2台，一用一备。设计参数：系统设计压力：调压器前1.6MPa，调压器后5000pa，阀件、管配件设计压力：调压器前2.5MPa，调压器后2.0pa，占地：225.7m2。总投资：427.47万元。LPG用户（案例分析）n高淳双湖明珠小区：用户规模：810户功能：居民生活用气，每户按1台双眼灶和1台6l热水器考虑用气量计算：双眼灶按5000kcal/h，热水器按1400kcal/h考虑计算出小时用气量为186kg/h，设计规模200kg/h。工艺：采用空温式气化器强制气化工艺，瓶组总容积4.0m3，50Kg钢瓶32个，16个使用，16个备用。气化器2台，一用一备。设计参数：系统设计压力：调压器前1.6MPa，调压器后0.4MPa，阀件、管配件设计压力：调压器前2.5MPa，调压器后1.6MPa，占地：111.25m2。总投资：67.93万元。LPG用户（案例分析）n高淳百江农民安置小区：用户规模：1140户功能：居民生活用气，每户按1台双眼灶和1台6l热水器考虑用气量计算：双眼灶按5000kcal/h，热水器按1400kcal/h考虑计算出小时用气量为253.62kg/h，设计规模300kg/h。工艺：采用空温式气化器强制气化工艺，瓶组总容积4.0m3，50Kg钢瓶32个，16个使用，16个备用。气化器2台，一用一备。设计参数：系统设计压力：调压器前1.6MPa，调压器后0.4MPa，阀件、管配件设计压力：调压器前2.5MPa，调压器后1.6MPa，占地：121.0m2。总投资：72.66万元。LPG用户（案例分析）n南京京滨化油器瓶组气化站用户规模：工业用气：日用气量1500kg/h，平均小时用气量62.5kg/h，最大小时用气量75Kg/h。功能：24小时供气设计规模：100kg/h。工艺：采用电加热水浴式气化器强制气化工艺，瓶组总容积4.0m3，50Kg钢瓶32个，16个使用，16个备用。气化器2台，一用一备。设计参数：系统设计压力：调压器前1.6MPa，调压器后0.4MPa，阀件、管配件设计压力：调压器前2.5MPa，调压器后1.6MPa，占地：47.70m2（独立瓶组占地）。总投资：57.71万元。LPG用户（案例分析）n弓箭玻璃器皿（南京）有限公司液化气改造工程用户规模：工业用气：1000Nm3/h（混合气）功能：向用气车间的供料道和成型机 24小时供气设计规模：1000Nm3/h工艺：采用比例式混合工艺，由于是改造项目，在原LPG气化站储罐区增加一台输液泵，在混气间增加一台混气撬。目的：作为天然气到来前的过渡气源和备用气源。LPG用户（案例分析）南汽名爵项目液化石油气站用户规模：工业用气：冬季高峰小时用气2993kg/h，其他季节933kg/h，功能：24小时供气设计规模：冬季小时用气3000kg/h，其他季节1000kg/h，储存规模500m3，蒸汽气化器2000kg/h3台。工艺：采用蒸汽水浴式强制气化工艺。占地：6318m2(9.47亩）总投资：约633万元。LPG用户（案例分析）诚德钢厂LPG工程用户规模：工业用气：LPG100吨/天，小时LPG用气量1781Nm3。功能：原生产工艺一直采用水煤气作为冶炼的气源，水煤气杂质多且热值低，使得高品质钢管一直无法达到质量要求。后改用LPG混气作为气源，为40万吨高钢级油井管生产线的能源配套，24小时供气设计规模：储存规模：利用扬州招商局道达尔石化公司液化气储存站，在其内增设气化混气工艺，采用比例式混合，气化器规模3000kg/h，3台（2用1备），混合气规模2000Nm3/h，3台（2用1备）。占地：5022m2(7.53亩，不含储罐区）总投资：1106.68万元（不含储罐区）。谢谢大家！欢迎提问。与我联系： 13952003704