天然气CNG加气站可行性实施报告1

CNG加气站可行性研究报告随着汽车保有量的快速增长， 车用能源消耗量不断增加， 汽车尾气污染加大。世界各国从能源安全和环境保护的角度出发，在大力推进汽车技术进步的同时，积极幵发利用天然气汽车，电动汽车、液化石油气汽车、醇类汽车等代用燃料汽 车的技术已经成熟。目前，我国有 30个省市自治区80多个城市幵展车用天然气(CNG、液化石油气汽车、醇类汽车和电动汽车业务，省拥有加气车辆* o被称为“绿色汽车”的 CNG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苯、 铅粉尘等减少100%并且天然气汽车节能环保，可以改善人类生存环境。在此，就汽油改气加气车可行性分析下二0四年五月目录探1.总论 61.1项目概况 61.2设计依据 错误!未定义书签。1.3设计遵循的主要标准、规 61.4项目建设的历史背景及意义 71.5设计原则 111.6建设规模及设计围 121.7主要工程量及主要技术经济指标 142气源 152.1气源状况 错误!未定义书签。2.2气质参数 152.3压力等级 153工艺 错误!未定义书签。3.1成品气气质要求 错误!未定义书签。3.2工艺流程简述 错误!未定义书签。3.3工艺方案特点 错误!未定义书签。3.4主要工艺设备选型 错误!未定义书签。3.5工艺计算 错误!未定义书签。3.6工艺布置 错误!未定义书签。3.7管材、管阀件及防腐 错误!未定义书签。3.8焊缝检验及试压、吹扫 错误!未定义书签。4自控系统及通信 274.1自控系统 274.2通信 285总图运输 315.1站址确定 315.2总平面设计 315.3竖向设计 326公用工程 336.1 土建工程 336.2电气工程 346.3给排水工程 407安全生产与工业卫生 437.1设计依据 437.2工程概述 437.3生产过程职业危险、危害因素分析 447.4主要措施 447.5安全机构设置及人员配置 468环境保护 478.1设计执行的环境保护标准 478.2环境保护说明 479消防 499.1总图部分 499.2建筑部分 499.3消防给水 509.4通风部分 509.5电气部分 509.6灭火器具的配置 5010节约能源和合理利用能源 5110.1设计依据 5110.2用能特点及节能原则 5110.3能耗构成分析 5110.4节能措施 5111组织机构及劳动定员 5211.1组织机构 5211.2人力资源配置 5212项目实施进度计划 5313投资估算 5413.1编制依据 5413.2编制围 5413.3编制方法 5413.4建设投资估算构成 5514融资方案 5714.1融资组织形式 5714.2项目建设投资及资金措施 5714.3新增流动资金 5714.4项目资本金 5715财务评价 5815.1项目财务评价的特点 5815.2基础数据 5815.3财务计算 5815.4财务盈利能力分析 5915.5财务生存能力分析 6015.6清偿能力分析 6115.7财务不确定性分析 616316研究结论附表1、投资估算表2、项目总投资使用计划与资金筹措表3、流动资金估算表4、财务评价指标汇总表5、营业收入、营业税金及附加和增值税估算表6、固定资产折旧费估算表7、无形资产和其他资产摊销费估算表8总成本费用估算表9、利润和利润分配表10、项目投资现金流量表11、项目资本金现金流量表12、财务计划现金流量表13、项目还本付息计划表14、资产负债表15、单因素敏感性分析附图：1、总平面示意图2、工艺流程图3、工艺设备平面布置图（一）4、工艺设备平面布置图（二）1.总论1.1项目概况项目名称：X加气站1.1.2 委托单位：X编制单位：X1.3设计遵循的主要标准、规（1） 石油天然气工程设计防火规GB50183-2004;（2）建筑设计防火规 GB50016-2006;（3） 汽车加油加气站设计与施工规GB50156-2002（ 2006版）；（4）城镇燃气设计规 GB50028-2006;（5） 工业企业总平面设计规GB50187-93 ；（6） 石油天然气工程总图设计规SYT0048-2000；（7）供配电系统设计规 GB50052-1995;（8）建筑物防雷设计规 GB50057-1994（ 2000版）；（9） 工业企业厂界环境噪声排放标准GB12348-2008;（10） 建筑抗震设计规 GB50011-2001（ 2008版）；（11） 建筑灭火器配置设计规GB 50140-2005 ;（12） 建筑照明设计标准GB50034-2004 ;（13） 低压配电设计规 GB50054-95 ;（14） 通用用电设备配电设计规GB50055-93 ;（15） 电力工程电缆设计规GB50217-2007 ;（16） 10KV及以下变电所设计规GB50053-94 ;（17） 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规GB50058-92 ;（18） 建筑地基基础设计规GB50007-2002 ;（19） 混凝土结构设计规GB50010-2002 ;（20） 建筑结构荷载规 GB50009-2001（ 2006版）；(21) 砌体结构设计规(22) 建筑给排水设计规(23) 室外给水设计规GB50003-2001 ;GB50015-2003;GB50013-2006;GB50014-2006(25) 水土保持综合治理技术规(26) 建设项目环境保护管理条列(27) 建设项目环境保护设计规定(28) 压力容器安全技术监察规程(29) 压力管道安全管理与监察规定(30) 气瓶安全监察规定(2003)1.4项目建设的历史背景及意义GB/T16453.1 16453.5-96 ;国务院第253号令；(87)国环字002号；(1999)质技监局锅发154号；(1996)劳部发140号；国家质量监督检验检疫总局第46号;(24) 室外排水设计规概况X位于X省中部偏西，东与涿洲，高碑店相交，南与定兴，易县 为邻，西与涞源交界，北与北京市门头沟区、房山区相接，距北京市中心 90公里，距天津市中心170公里，距市中心80公里。高易线铁路和 G112 国道横穿县城，X还有一条密涿高速，交通十分便捷。当地气象条件X属典型的温带大陆性气候，日照丰富，四季分明，无霜期短，降水少且时空分布极为不均，蒸发量大。年日照时数为2716-3194小时，年平均气温5.3-8.7 C，年降水量为170-350毫米，年蒸发量 2000-3000毫米，降水主要集中在7-9月份，全年8级以上大风日数40天以上，无霜期130-160天。项目建设背景石油短缺和生态恶化是21世纪人类面临的主要问题，能源的短缺将直接影响各国经济的持续发展，而环境污染则直接威胁着人类的健康和生存。天然气是当今世界能源的重要组成部分，它与煤炭、石油并列为世界能源的三大支柱。据研究资料显示，世界已探明的石油储量，按汽车现在消耗的速度，还能支撑40-70 年。而已探明的天然气储量，预计可以幵采 200年。能源是人类生存和发展的重要物质基础。在我国由于人口众多，能源资源相 对不足，人均拥有量远低于世界平均水平，煤炭、石油、天然气人均剩余可采储 量分别只有世界平均水平的58.6 %、7.69 %和7.05 %。目前又处于工业化、城镇化快速发展的重要阶段，能源资源的消耗强度高，消耗规模不断扩大，能源供 需矛盾越来越突出。为了缓解能源的供需矛盾，国家在加大能源勘探和幵发力度 的同时，以降低能耗为目的，举全社会之力幵展节能降耗工程，2006年7月，国家发展和改革委员会、科技部等七部委联合下发了“十一五”十大重点节能工 程实施意见，“节约和替代石油工程”为十大重点工程之一，加快幵发和发展 石油替代产品，保证我国石油安全是我国能源发展战略的重点。天然气与煤炭、石油并列为世界能源的三大支柱，是当今世界能源的重要组 成部分。目前除石油、煤炭以外，唯有天然气可实现低成本、大面积幵采，而且 运输和储存技术已十分成熟，不仅广泛应用于工业、家用燃料和石油化工原料， 而且已被公认为是一种廉价、清洁、安全、高效的车用燃料。天然气的幵发利用 以其储量大、清洁、高效而受到各国政府的高度重视，以天然气替代石油已成为 当今世界能源发展的主要方向之一。从这个意义上讲，天然气汽车是21世纪汽车工业发展的一个重要方向。政府的经济政策是影响燃气汽车发展的一个最重要因素。许多发达国家的政 府为了保护环境，在价格，税收，投资，补贴等方面制定优惠措施，积极鼓励燃 气汽车的发展。我国政府近几年也结合实际情况，本着积极发挥引导、支撑和排 障作用的原则，制定了一系列的相关政策和措施鼓励发展燃气汽车，首先在法律、法规方面予以保障；另外在燃气汽车生产、改装、零部件生产、加气站建设、燃 气汽车购买和使用等环节给予税收、资金等方面的优惠政策等。例如上海市政府 对新增天然气公交车进行补贴，政府投资进行加气站建设，由委托企业经营等， 都是行之有效的措施。目前我国正在进行燃油税改革，实行税改后，燃油价格将 大幅上升，对燃气汽车的发展具有重要的促进作用。随着材料技术以及电子技术的不断发展和广泛应用，天然气燃料的优势将会 大力被幵发和利用。从长远来看，天然气将会成为最有前途的车用“低污染燃 料”。因此，发展天然气汽车对解决环境问题和能源问题都具有十分重大的现实 意义。（1）国天然气及天然气汽车产业发展现状中国的天然气工业还处于规模化发展的起步阶段，生产和消费规模均比较 小，与世界平均消费水平相比，天然气在中国一次能源消费结构中的比例不仅远 低于目前世界平均水平（24%，也大大低于亚洲平均水平（8.8%）,只占2.7%。 而且消费领域狭窄，除工业和居民消费外，只有不到总量1%的用于交通运输和商 业服务领域。天然气的多领域应用在我国尚有很大的发展空间。制约我国天然气工业快速发展的因素较为复杂，包括天然气基础设施不完 善；下游市场不健全；供需市场分布不合理；市场的幵拓、培育以及长输管道的 建设滞后于资源的增长等因素，在很大程度上制约了天然气产业的发展。近年来，随着国家能源政策的调整和环境保护力度的加大，我国的天然气工业有了较快发 展，天然气勘探幵发力度进一步加大并取得丰硕成果，基础设施建设取得长足进 展，天然气管网建设步伐加快，一批重点管道建设工程相继投入使用，天然气的 深度幵发利用取得重大进展，下游市场稳步拓展并向多元化方向发展，中国的天 然气工业即将迎来一个快速发展的新时期。自治区天然气工业的发展真正起步于本世纪初，以长庆气田的幵发为起点， 以长庆气田至呼和浩特的天然气输送管道的投产为标志，幵始了天然气产业的大 规模工业化幵发利用。目前，天然气仍以工业和居民消费为主，拓宽消费领域、 优化消费结构，充分挖掘天然气的能源价值，发挥天然气的能源替代作用，将天 然气大量应用于交通行业是幵拓天然气消费领域的主要方向之一。根据最新资料显示，全世界约有 400万辆天然气汽车，其中中国约有 97000 多辆天然气汽车。目前，世界上有60、70个国家在进行压缩天然气的研发和使用。中国使用压缩天然气的汽车主要分布在、等西部地区。其中，省使用压缩天 然气的汽车最多，达到 10.0万余辆，加气站也有 200多座。可以预见，随着国 其他城市供气系统和全国围的加气站网络建设的完善，天然气汽车必将得到大力 推广，天然气企业和天然气汽车行业的市场空间极为广阔。（2）X市天然气汽车产业发展现状为实现可持续发展，建设秀美山川，X市政府高度重视清洁汽车工作，将其作为新兴产业和新的经济增长点来抓。144项目建设的意义（1）改善生态环境，减少城市大气污染，具有显著的环保效益经实际测量，一般工业城市大气污染有 60%来自于机动车尾气排放。 现今以 汽油、柴油作动力燃料的汽车，所排放的有害气体及固体颗粒，不仅直接影响人 体健康，而且会加剧温室效应，促成“光雾”形成，甚至破坏臭氧层，对人类整 体的生存条件造成严重威胁。城市汽车采用清洁无污染燃料，一直是我国以及世 界其他国家努力的方向和目标。被称为“绿色汽车”的 CNG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苯、 铅粉尘等减少100%（2）调整能源结构，充分发挥西部资源优势从国外大量应用的实践证明，发展燃气汽车，特别是天然气汽车，既可减少 环境污染，又可调整能源结构。长期以来，X市能源结构不尽合理，城市能源以煤、瓶装石油液化气、石油 产品为主，导致了城市能源综合利用率较低，能源浪费严重，成为制约X市国民经济发展的一大障碍。（3）发展天然气汽车的经济效益显著几年来，我国政府多位领导人对发展天然气汽车作了很多重要的批示，提出“以气代油”，这对我国发展天然气汽车，意义是重大的。“九五”期间，我国已将汽车工业列为四大支柱产业之一。发展天然气汽车，对相关产业也有一定的带动作用，是有利于子万代的社会公益事业。随着燃气汽车和加气站的运行，将带动与燃气汽车相关的机械制造、汽车、 高压储运、电子电器、仪器仪表、新工艺、新材料、试验检测以及城建、土地、 交通、安全、标准、环保等行业的发展，使燃气汽车的推广应用成为龙头，创造 上万个就业机会，促进社会经济的发展。出租车使用天然气作燃料比使用汽油每月可节约费用2000-2500元，居民使用天然气比使用瓶装石油液化气每月可节约50元左右。（4）X市加气站存在的问题a. 布局不合理：已建成的 6座加气站与CNG气车数量不匹配，车多站少，另 外已有的加气子站规模小，基本建设在城区，没有足够的回转车场，显得拥挤，没有扩建余地。b. 结构不合理：当前 X市唯一一座加气母站规模为 3.3 X 104nVd，而城区建 设有3座1.5 X 104nVd。由于以上情况，又造成 CNG加气子站供气不足、同时造 成天然气汽车加气量不足，行驶距离缩短，又增加了加气次数，从而加重了车辆排队想象。由于X市万基天然气公司包府路 CNG加气站计划选址在 X市城北，城北目前 没有CN&P气站，该站的建设，不但将大大缓解于 X市城北出租车、公交车加气 难、加气排队这一矛盾，还避免了车辆返空到其他 CNG占加气造成城市拥堵、能 源浪费，同时还加强了社会和谐，以及促进了当地社会经济的发展。1.5设计原则严格遵循国家有关法规、规和现行标准，做到技术先进、经济合理、安全 适用、便于管理。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X市及周边城市燃气汽车需求特点和发展趋势，合理确定设计规模。作到统筹兼顾、 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。加气站技术已在、蒙各城市成功运营10余年，属成熟技术，设计秉着坚 持科技进步，积极采用新技术、新工艺、新设备，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。工艺仪表适当选用自动化程度较高的仪表，辅以就地检测、指示、记录,使新建设施和自控系统达到国先进水平。为提高系统供气质量，必须使系统中技术、管理和经营适应现代化要求，以获得更好的社会效益、环境效益、节能效益和经济效益综合考虑三废治理和节约能源。做到环境保护与经济效益并重，遵循可持 续发展的原则。站的总体布局、建筑结构设计严格按照公安消防的有关安全规定。始终将 安全放在突出位置考虑。加气站设计应远近结合，统筹兼顾，合理发展，留有充分的发展余地，1.6建设规模及设计围车源状况及规划建站数量（1）车源状况X万基天然气公司包府路 CNG加气站主要供给X市的出租车、公交车、环卫 生车及其他营运车辆。X市天然气汽车数量表1.6-1分类公交车出租车环卫车短途中巴车数量（辆）3002400100200行使距离（km/d）200400100300耗气量3(m/100km)2894020耗气量合计43(X 10m/d)1.688.640.401.20目前，X市现有加气站6座，生产规模为日产 25MPa压缩天然气6.5 X 10托； 根据当前X市已有站规模和已有加气站数量，都远远不能满足X市天然气汽车的用气需求。根据X市现有出租车、公交车和中巴车及环卫车的拥有量 （见表1.6-1 ） 及私家车改车趋势，目前X市压缩天然气缺口约为 5.42 X 104m/d，随着经济社会 参考资料的发展和国家能源战略，已经环境保护的需要，越来越多天然气汽车将被投入使用，为解决目前X市压缩天然气缺口， X市万基天然气有限责任公司决定在 X市 城北包府路旁 新建日产压缩天然气 2.5 X 104m/d加气站一座以缓解 X市及周边 地区加气难的情况，还X市及周边地区人民一片蓝天作贡献。建设规模按当地车源状况、当地 CNG占规划以及设计合同，本加气站的工艺设计按固定站设计，其设计规模为：日生产压力为25MPa的压缩天然气2.5 X 104nVd (标准状态)，储气装置总容积16卅(水容积)o设计围(1) 加气工艺系统；(2) 全站集中控制及管理系统；(3) 全站配套公用工程；(4) 组织机构和劳动定员；(5) 工程投资经济分析；1.7主要工程量及主要技术经济指标X市万基天然气公司包府路CNG加气站主要工程量及技术经济指标表1.7-1序号名称单位数量备注1设计规模车用压缩天然气万 mi/ d3.0储气井16m （水容积）2主要工程量低压系统套1含过滤、调压等（一用一备）压缩机台3单台 780Nrr/h电机功率132KW高压深度脱水装置台1处理气量2500Nrr/h储气井口44卅（水容积）/ 口咼压充装系统套1加气机6台监控（含计量）系统套1气体罗茨流量计或涡轮流量计配套工程套1总图、建筑、水、电、讯等3人员配置人244站区占地面积2m4505.005总建筑面积2m864.056电年耗量万kWh1797水年耗量万m2.158固定资产投资总额万元13109天然气进气价元/m31.3710压缩天然气售价元/m32.172气源2.1气质参数(1)天然气的组成天然气组分表(mol%表2.2-1组分CHCHGHsdHwQ5H2Q6H12组分96.40.890.1070.0160.0090.004组分H2HeNCOHhSHbO组分微量0.0.1292.3980.00040.004(2)天然气性质比重：0.544密度:0.7037kg/m高热值:39. MJ/m低热值:35.08 MJ/m3华白指数：49.48MJ/m2.2压力等级进气压力:储存压力：25.0 MPa高压充装压力：20.0MPa3工艺3.1成品气气质要求根据车用压缩天然气GB18047-2000的规定：车用压缩天然气站储存压力 25MPa在常压下露点温度冬-62C，微尘含量冬5mg/m，微尘直径小于5卩mH2S 含量冬 15mg/m。3.2工艺流程简述CNG加气站工艺流程的设计，影响到建站投资及运行成本、站的运行效率、长期运行中对各种因素变化的适应性及运行的安全可靠性。由于加气站发展至今，其工艺流程已相当成熟，根据现行国家标准车用压缩天然气（GB18047-2000）和汽车加油加气站设计与施工规（GB50156-2002 2006版）的规定，CNG加气站的工艺流程应包括以下几个部分：原料天然气气质处理（过 滤、脱硫、脱水）、计量及天然气增压、高压天然气储存及分配、天然气充装。由于长呼天然气管道来的天然气HbS含量远远小于15mg/m，因此本站可不考虑脱硫装置。工艺技术方案的变化主要是根据脱水方式的不同来确定，根据脱水方式 的不同，本站可采用两种工艺技术方案：方案 1 :压力约0.8MPa原料天然气进站后，先经过滤、计量、调压（调压后压力稳定在0.3MPa）进入前置脱水装置深度脱去其中的水分，使其露点达到或低于-62C（常压下），脱水后的天然气进入压缩机，经压缩机三级增压，达到25Mpa压缩后的天然气经分配装置进入储气装置再通过售气机给车辆加气或直接通过售气 机给车辆加气。方案 2:压力约0.8MPa原料天然气进站后，先经过滤、计量后、调压（调压后压力 稳定在0.3MPa）后进入压缩机，经压缩机三级增压，达到25MPa后进入后置高压 脱水装置深度脱去其中的水分，使其露点达到或低于-62C（常压下），脱水后的天然气经分配装置进入储气装置再通过售气机给车辆加气或直接通过售气机给 车辆加气。低压/高压脱水装置技术比较表3.2-1低压/级间（前置）高压（后置）适用于2000lOOOOnl/h中大型站处理气量较大适用于2500n3/h以下小型站处理气量较小一般多在大于0.3Mpa，压力过低，会导致设备过于庞大管网压力不宜太低当管网压力过低，对压缩机的压缩比、级数、功率有较大影响与管网压力无直接关系不受压缩机起停影响，再生为独立 闭式循环系统，工作压力一般在 0.2Mpa以下，再生过程连续完整， 再生效果彻底，保护压缩机，延长 压缩机寿命。不受压缩机幵机时间的限制再生气回流压缩机进口（理论上），要求压缩 机幵机时间不低于6小时，否则会造成再生解 析不完全后续系统易发生“冰堵”；实际运行 中为保址再生完全，压缩机停机时再生气放 空。易受压缩机负荷变化影响有益于压缩机工作环境和延长寿命对管网气质要求不咼当管网气体质量不好（含水、硫、凝析油及固 态杂质），有可能对压缩机造成腐蚀、磨损、 液击等损伤对管网气质有严格要求设备不受咼压/低压交变负荷，无压缩机润滑油污染，吸附剂、阀门 等零部件寿命长维修、运行费用低高低压切换冲刷吸附剂，压缩机润滑油有可能 污染吸附剂，阀门、管件及其它零部件要承受 高低压，高低温交变负荷，其安全、可靠性大 幅降低，再生气回收利用困难维修、运行费用很高吸附剂装填量大，单塔吸附时间12小时，再生循环工艺复杂吸附剂装填量小，单塔吸附时间 8小时，无需再生循环工艺体积、重量大，投资较大体积、重量小，投资较小由于本站原料气气质稳定，含水量变化不大，进站压力较低，所以本站推荐采用方案1流程，即前置低压脱水方式。3.3工艺方案特点（1）进站安全切断系统进站天然气管道上设置有电动紧急切断阀；采用电动方式，在站出现天然气 泄漏等紧急情况时可自动切断天然气进气，保证安全。（2）计量系统由于该站用气量不大，拟采用国产气体罗茨流量计或涡轮流量计。（3）脱水系统和天然气含水分析系统：本站采用国产脱水装置。选用进口高压后置天然气深度脱水装置，深度脱去天然气中水分，使原料天 然气露点达到或低于-62C（常压下）。在脱水装置上设在线微量水分析仪，实时监测脱水后天然气中的水含量，二 次仪表设在仪表间，如发现露点高于 -62C（常压下），贝洎动切换脱水装置塔。（4）增压系统本站采用电驱天然气压缩机，经三级压缩，将原料气增压到25MPa由于选择为国产压缩机，冷却方式为水冷。（5）全站安全监控系统A 、可燃气监测站设置可燃气体报警器，监测压缩机、低压脱水装置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连锁，可自动切断压缩机 进气。B、视频监控系统本站场CCTV监视系统采用就地 CCTV视频主机进行控制、管理的模式。摄像 机安装在加气棚区、压缩机脱水装置房、站区及围墙边，用于监视加气情况、生产情况以及防盗报警，以确保加气站的生产安全。监控系统设置在值班室。（6）自动化控制系统全站实行高度自动化的控制管理，以工控机及可编程控制器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。（7）高压管道及设备的安全泄放站各级安全泄压天然气根据泄放压力不同，分高、低压两级在站放空点集中泄放，避免因分散泄放带来的安全隐患；（8）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。3.4主要工艺设备选型增压及充装主要工艺设备（1）压缩机：在正常情况下，标准站压缩机工作时间宜按16h计算，30000Nm/d规模CNG站要求压缩机产量为1875Nh以上，因此推荐选用 3台电机功率为132kW的国 产L-1.55/8-250 型机械往复式天然气压缩机（两用一备）：运行时间为19h。压 缩机采用电机驱动，换热采用水冷方式。进口压缩机与国产压缩机性能比较表3.4-1万案进口压缩机国产压缩机优点低噪音、低振动进气压力适应围广设计紧凑、安全性好、稳定外形美观、故障率低自带隔雨、隔音外橇，可不修房价格较低定货周期短维修方便，维修成本低，维修周 期短。L型成熟缺点价格高；定货周期长维修不方便，维修成本咼，维修周期长噪音较大；风冷效果不佳 运行维护费用咼、故障率较咼一般都需要修建压缩机房进口压缩机和国产压缩机经济比较表3.4-2方案进口压缩机（二台）国产压缩机（三台）造价120 （万元/台）X 2240万元（45万元/台X 3） +15万元（缓冲、回收系统、冷却水塔及配套设施）150万元耗电量370kW/h400kW/h维护费用维护较少；维护次数较多压缩机保护加隔音罩即可自带需修建压缩机房（200平米框架）30万元寿命20年15-20 年根据本站规模及祈县自然条件及建设方意见，本站采用国产L型压缩机3台（2）深度脱水装置：根据压缩机的工作能力，本站选用 1台国产前置低压天然气深度脱水装置。 脱水装置为双塔配置，脱水、再生、交替运行，效果良好，运行可靠。经脱水装 置脱水干燥后的成品气中，水分可以达到：在常压下露点温度冬-62C，成品气微尘含量冬5mg/m，微尘直径小于 5卩m 处理气量为单台 2500Nh。（3）储气方式：第一种方案：采用传统的小容积储气瓶方法，共需320只50L的储气钢瓶，储气设施（含土建）总投资约 80万元。第二种方案：采用大容积储气瓶方法，共需13只1.3m3的大容积储气钢瓶，储气设施（含土建）总投资约 174万元第三种方案：采用地下储气井方法，共需设4 口 4m3 （水容积）储气井，总投资约128万元。上述三种方案比较如下：a. 安全性由于小容积储气瓶单位容积小导致数量多、瓶阀多、漏点多，每次年检均需 拆卸瓶组，连接处易发生脱落，易发生爆炸；而大容积储气瓶数量少，系统阻力 小，且制造要求高，目前均采用进口产品，安全系数高；而储气井深埋地下，单 位容积较大，接头少，管壁厚，发生爆炸的危害小，同时储气井受环境温度影响 小。b. 定期检查费用及时间：小容积储气瓶由于瓶阀多，根据气瓶安全监察规定的规定：每两年需幵 瓶检查一次，每次检查费用 2万元，每次检查时间约 710天，对生产影响大； 而储气井由于接头少，根据高压地下储气井（SY/T 6535-2002 ）的规定，每六年进行一次全面检查，每次总费用不到1万元，而且时间短，时间约 12天,对生产影响小；大容积储气瓶的定期检查费用及时间介于两者之间。c. 使用年限：小容积储气瓶的正常使用年限为10-15年，而大容积储气瓶及储气井的正常使用年限可达到20-25年。d. 占地面积：小容积储气瓶由于数量多，320只50L的储气钢瓶安装完毕后占地面积约为 60卅；13只1.3m3的大容积储气钢瓶安装完毕后占地面积约为30卅；而4 口储气2井仅需占地7.5m 0三种储气方案比较表3.4-3项目小容积储气瓶大容积储气瓶储气井占地面积大中小建设投资低高中年检修维护费高较咼低市场占有率（%104050安全性低高高使用年限10-15 年20-25 年20-25 年由于目前安全性是加气站考虑的第一要素，因此国新建CNG加气站主要是采用大容积储气瓶和储气井两种方式。由于大储气瓶占地面积大，投资几年检修维 护费用高，并根据建设方意见，本站拟选用第三种方案，即储气井方案。根据本站生产和加气规模，站储气装置采用 4 口 4m3储气井，所有储气瓶井 布置在一条直线上，位于脱水装置北面，按运行压力分为高压、中压、低压三组, 为最大程度提高储气装置的取气率，其水容积比值为1:1:2。储气量不够时由压缩机给汽车直充补气。主要工艺设备表及参考价格表3.4-4序号名称规格、型号单位数量总价（万元）1压缩机国产L型台31352储气井4m（水容积）/口口41283低压深度脱水装置T-2500台1284售气机JQDS-40台6965低压系统过滤、调压、缓冲套1256计量系统气体罗茨流量计或涡轮流量计套187冷却系统冷却水塔和水泵套168顺序控制盘国产套18合计434万元342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，操作方便的节流截止排污阀。直通球阀按压力等级选取：PN1.6选取国产Q41F系列；PN32选取进口 HP20NS 系列。（2）过滤器：选用 QT4-150 PN1.6 DN150型可排污式高效过滤器。（3） 安全阀：选用幵启关闭可靠、严密不易泄漏的QSAX46系列先导式安全阀。（4） 截断阀：选用启闭迅速、高精度的PN1.6 DN150电动式快速遥控截断阀（美 国ASCO防爆电磁阀）。（5）管材：DN150/100/80/50/25/20/15/83.5工艺计算（1）基本参数：进气压力：0.8MPaa. 压缩机一级进气系统段工作压力为0.3MPab. 压缩机出口至储气井、充装系统工作压力为25.0MPa。设计压力：a. 压缩机一级进气系统段设计压力为1.6MPa （调压器前后）b. 压缩机出口至储气井、充装系统设计压力为27.5MPa。设计温度：a. 最高设计温度：50.0 Cb. 最低设计温度：-30.0 C（2）管径计算：根据计算公式：d=18.8（Q/V） 1/2其中：Q 流量（mi/h ）V 流速（m/s）d 管路径（mm）经计算：压缩机前进气总管管径为159X 5.0压缩机至加气机管管径为 25 X 4.0压缩机至加气区管管径为 25 X 4.03.6工艺布置压缩机：本站采用进口撬装压缩机。储气井：储气井布置在一条直线上，储气井自带进出口控制阀、排污阀。进口阀应为 进口不锈钢高压安全阀，排污阀应为进口不锈钢针形阀。加气区：加气岛呈矩形，罩棚为钢网架结构，6台加气机分布于6个岛上。3.7管材、管阀件及防腐管材根据汽车加油加气站设计与施工规（GB50156-20022006版）中的规定， 增压前的中低压天然气管线管材选用符合 输送流体用无缝钢管GB/T 8163-1999 标准的20#无缝钢管，管道连接均采用焊接方式（与设备、阀门连接除外）。根据汽车加油加气站设计与施工规（GB50156-20022006版）中的规定， 本工程增压后的天然气管线管材选用符合现行国家标准流体输送用不锈钢无缝 钢管（GB/T 14976-2002 ）的奥式体不锈钢管（1Cr18Ni9 ），管道连接采用焊接 方式（与设备、阀门连接除外）。阀件低压阀件选用优质国产阀门；压缩机出口至储气井、售气机及加气柱工艺管道、设备用阀主要采用进口高压不锈钢阀。高压管件压缩机系统部（压缩机与冷却装置）安装系统管道由压缩机供应商自行确定； 压缩机系统出口至储气井、加气区的高压输气管道为不锈钢（ 1Cr18Ni9 ）无缝钢 参考资料管，全部采用焊接或管接头。管道安装全站增压前中低压天然气管道均埋地敷设，室外高压管道(除储气井-天然气售气机高压管线外)及室管道均采用管沟方式敷设。管沟盖板为水泥盖板，盖 板之间必须有缝隙以便于天然气泄放。室管沟在管道安装完毕后必须用干沙填 充，使管沟没有空间可积聚天然气。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，根据钢质管道及储 罐腐蚀控制工程设计规(SYO007-1999)规定，埋地钢质管道采用聚乙烯粘胶带 防腐，补口补伤材料采用热收缩套。管道的补口补伤表面应无折绉、气泡和过烧 现象，并按埋地钢质管道外防腐和保温层现场补口补伤施工及验收规(SY4058-93)执行。所有露空设备及管道安装完毕后应彻底除锈，并执行涂 装前钢材表面预处理规(SY/T0407-97 )中的规定，达到ST3级为合格。然后表 面采用聚氨酯改性环氧防腐蚀漆，具体作法为：底漆两道，中间漆两道，面漆两 道。涂色标准应符合油气田地面管线和设备涂色标准(SY0043-96)。3.8焊缝检验及试压、吹扫焊缝检验(1) 表面质量检验：a. 不得有裂纹、未熔合、夹渣、飞溅存在。b. 天然气管道焊缝不得有咬肉，其他管道焊缝咬肉深度不应大于0.5mm,连续咬肉长度不应大于100mm且焊缝两侧咬肉总长不应大于焊缝全长的10%。c. 焊缝表面不得低于管道表面，焊缝余高不应大于2mm(2) 无损检测：a. 加气站所有天然气管道焊接接头，均应100%采用X射线照相检验。射线透照质量等级不应低于 AB级，接头质量达到JB4730规定的U级为合格。b. 可燃介质管道焊接接头抽样检验，若有不合格时，应该按该焊工的不合格数加 倍检验，若仍有不合格则应全部检验。不合格焊缝的返修次数不得超过三次。试压及吹扫(1) 试压：可燃介质管道系统安装完毕后，应进行压力试验。管道系统的压力试验应以洁净水进行，试验压力应为设计压力的1.5倍，压力试验的环境温度不得低于5C。压力试验过程中若有缺陷，不得带压处理。缺陷消除后应重新试压。 试压完毕后，可燃介质管道系统应以最大工作压力进行严密性试验，试验介质为 压缩空气。(2) 吹扫：可燃介质管道系统试压完毕后，应用压缩空气进行吹扫，以20m/s的气速反复吹扫数次，每次吹扫后应停留15分钟，然后再次吹扫，直到将管线中的杂质及水分(水压强度试验中留下的)吹扫干净为止。吹扫低压系统的压力 不大于设计工作压力；吹扫宜分段进行，不应一次串通吹扫且设备吹扫应单台进 行。吹扫前应取下孔板、过滤器、调压器，用直管连接；高压阀件不参与吹扫； 系统管道、设备耐压试验合格后应按上述规定作第二次吹扫。4自控系统及通信4.1自控系统设计依据工艺专业及其它专业所提供的资料。设计容（1）天然气进站前、出站压力指示；（2）天然气压缩后及高压储气区压力指示及报警；（3）高压充装工艺的压力指示；（4）阀组区就地压力指示；（5）天然气进站后流量计量；（6）天然气进站后硫化氢含量分析、指示及报警；（7）天然气脱水后水含量分析、指示及报警；（8）压缩机房、仪表间可燃气体检测、报警、连锁控制。系统配置及自控方案仪表间设有各检测仪表的二次仪表部分，可实时监控并显示站各报警点的压 力、燃气浓度、硫化氢含量、水含量等参数。天然气进站前、压缩机前后、计量前后、各级调压前后设置压力指示和高压 储气区设置压力指示及报警，同时设计了机械式压力表就地指示各点压力，确保 加气站的生产安全。天然气进站后硫化氢含量分析，采用硫化氢含量分析仪为检测仪表，进行指 示报警，确保加气站的生产安全。天然气脱水后含水量分析，采用含水量分析仪为检测仪表，进行指示报警， 确保加气站的生产安全。天然气进站分离后，流量计量采用气体超声波流量计为检测仪表，自带压力、温度传感器进行补偿修正。天然气进站后紧急关断控制，采用气动遥控截断阀。当压缩机房可燃气体浓 度达到5%时，由可燃气体检测报警器直接控制该阀立即关闭，确保站生产安全。主要设备及材料表表4.1-1序号设备名称及规格型号单位数量一一次计里设备1气体罗茨流量计或涡轮流量计套12变送器及组合防雷安装装置等附件套1二二次计量设备（天然气流量计算机）套1三其他检测设备1硫化氢在线检测仪（H2S-II ）套12水分析仪套13低压监测套件1.6MPa含全不锈钢压力表、不锈钢球阀、管件、接头等套44高压监测套件28MPa含全不锈钢压力表、压力变送器、不锈钢球阀、管件、接头等套45智能可燃气体报警器（ES2000）套16其他安装辅材套1四备件、易损件套14.2通信概述421.1设计原则（1）满足加气站现代化管理的要求，保证系统生产调度及时准确。（2）保证事故抢修、日常维护现场的指挥调度和供气上下游的业务联系随时畅 通。（3）依托电信公网，节省工程投资。通信4.2.2.1 主要业务种类话音通信（包括生产调度话音通信和行政话音通信）数据通信（为工控计算机系统提供数据传输通道）移动通信（巡线检修和应急话音通信）有线电视接收422.2通信方案本工程通信系统，利用电信公网解决站场通信要求，利用地方有线电视网丰 富职工业余生活。本工程建有CNG加气站一座。（1）话音通信在加气站，申请安装市话单机，利用电信公网话音电路，提供加气站与公司 之间的生产调度话音通信和行政管理话音通信。（2）移动通信采用防爆对讲机解决现场应急抢险和工程维修的话音通信。（3）有线电视接收为丰富职工业余生活，在加气站利用当地有线电视网收看电视节目（4）通信设备及电路配置本工程各站通信设备和电路配置表5.2-1。分类申请安装语音（部）购置防爆对讲机（部）接入有线电视用户（户）加气站321合计321主要工程量1.安装壁嵌式分线相（10 对）3只2.安装壁嵌式出线盒6只3.安装电信公网单机3部4.配备防爆对讲机2部5.安装电视用户盒1套6.穿管敷设线100m参考资料7 穿管敷设电视电缆100m5总图运输5.1站址确定站址选择原则（1）加气站选址必须服从祈县总体规划的用地安排。（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石油天然气工程设计防火规GB50183-2004汽车加油加气站设计与施工规GB50156-2002（2006版）的规定。并应远离居民稠密区、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）加气站站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。站址的确定加气站站拟订选址位于公路旁，地势较平坦，周边情况好，管线敷设容易。站区占地面积为 4505卅。站区呈一矩形四边形，用地较平整。5.2总平面设计总平面布置原则（1）符合石油天然气工程设计防火规、汽车加油加气站设计与施工规、建 筑设计防火规、城镇燃气设计规、等有关规定。（2）据生产功能和危险程度等进行分区布置，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。功能分区站区北面紧邻公路旁，站区根据功能要求分为二个区域；生产区、经营管理区。站区设有15米宽的进、出口各一个，由西南面主入口进入站部加气岛加气，加气后车辆由西北面出口出站，CNG生产区域（包括低压区、压缩机-脱水装置区、储气井、仪表间控制室、箱变和冷却水塔区）位于站区西 北面，CNG加气区位于站区中部的幵阔地带，紧邻进、出站口；在出站口即站区 西侧为一层站房。各功能区相对独立，减少了彼此的干扰，这样布置既方便了管理又减少了安全隐患。523消防通道本站进出站车道净宽大于6m。在站设有环形消防通道，道路净宽大于4 m,满足规要求。站区绿化站绿化以分散绿化和集中绿化相结合，绿化种类以草坪为主。在道路两侧、 围墙侧、房屋四周尽可能布置绿化，以改善站区的工作环境。5.3竖向设计竖向设计的原则（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，防止填土过深加大工程量。站区标高及排水组织方式站区地面标高低于站外道路，站区场地经回填后利用自然找坡有组织地排向 站区排水沟，再排向城市雨水管网。5.4总图主要技术指标万基天然气公司包府路 CNG加气站总图主要技术指标表5.3-1序号名 称单 位指 标备注1建设用地面积2m4505.002建构筑物占地面积2m1238.053建筑密度%27.484总建筑面积2m864.055容积率%196绿地面积2m882.987绿地率%19.66公用工程6.1 土建工程6.1.1.2 建筑工程主要容根据工艺、公用专业要求，本次工程将新建站房、压缩机房、仪表间、加气 棚等建筑。（1） 站房、便利店、库房及厕所一栋，为一层平房，框架结构，建筑面积178.2m2， 主要功能房间有便利店、休息室、办公室、营业厅、财务室、站长办公室、备件库、卫生间等。（2） 压缩机-脱水装置房为一层平房，框架结构，建筑面积311.85m2,层高6.60m， 主要功能房间为压缩机-脱水装置房、控制室。（3）加气棚一座，为钢网架结构，（型钢组合钢柱、球型钢网架彩钢压型屋面板）， 网架覆盖面积748.00m2，网架下弦高度6.00m。（4）设备基础：压缩机 3座，脱水装置基础1座，缓冲罐1座，回收罐1座。6.1.1.3 建筑造型及装修（1）外窗：双层玻璃塑钢窗：（2）外门：塑钢门；（3）外墙：370mn厚加气混凝土砌块，p =700kg/m，刷外墙涂料；（4）墙：240mm厚加气混凝土砌块，p =700kg/m 3，混合砂浆刷白色乳胶漆；（5）顶棚：混合砂浆刷白色乳胶漆；（6）地面：水泥砂浆地面。6.1.1.4 结构设计及基础设计本工程中所有建构筑物均按永久性建构筑物设计。抗震按当地要求设防。站房为框架结构，耐火等级为二级，基础形式采用独立基础。压缩机-脱水装置房为框架结构，耐火等级为二级，基础采用独立基础。加气棚为钢网架结构， 基础形式采用独立基础；设备基础采用现浇混凝土或钢筋混凝土基础。构筑物及道路道路广场为砂卵石基层上作 C25混凝土路面。6.1.1.6土建工程主要容土建工程主要容表6.1-1序号名称单位建筑面积结构形式基础形式备注1压缩机脱水装置房2m311.85框架结构独立基础2站房及厕所2m178.2框架结构独立基础3加气棚（拖车加气区）2m748.00钢网架结构独立基础6.2电气工程概述621.1 设计围X万基天然气公司包府路 CNG加气站全站供配电设计及防雷设计。原有供配电系统慨况X万基天然气公司包府路 CNG加气站工程系新建工程，原无变配电设施电源和电压电源由附近高压线路引至，电压等级为：10kV。电气负荷计算：本次设计采用需要系数法计算，照明负荷按单位面积功率统计。用电负荷等级为三级负荷。电力负荷计算详见附表1。主要数据如下：全站总设备安装