XX县压缩天然气城市气化工程初步设计说明书.doc

目 录第一章概述5第一节设计依据和原则5第二节 XX县概况7第三节工程概述10第四节 设计规模与供气参数10第五节 供气原则和供气范围13第二章天然气用量的计算与气量平衡14第一节居民与公共福利用户耗热定额14第二节 生活用气不均匀系数的确定15第三节 各类用户天然气用量计算17第四节储气容积的确定和储气方式的选择20第三章输配系统21第一节系统组成21第二节系统流程21第三节压力机制的确定22第四节供气方式23第四章CNG储配站24第一节 站址选择原则24第二节 CNG储配站站址概述24第三节 站内工艺设施与站外建筑物防火距离25第四节 总图运输25第五节 CNG减压工艺设计28第六节 CNG加气工艺设计37第七节 空气压缩系统44第八节 工艺管道、管件及材料设备验收45第九节 建筑设计47第十节 结构设计49第十一节 站区给水、排水、消防设计52第十二节 热能动力及暖通空调56第十三节 供配电60第十四节 仪表及自动监控系统66第十五节 电信72第五章城区中压管网设计75第一节 布置原则75第二节 中压管网布置75第三节 管网水力计算及结果75第四节 管材选用77第五节 管道敷设77第六节 管道防腐80第七节 阀门设置80第八节 中压干管穿跨越障碍物设计80第九节 其它附属工程81第六章 组织机构、劳动定员及后方设施82第一节 组织机构82第二节 劳动定员83第三节 后方设施84第七章 消防设计85第一节 消防设计依据85第二节 消防系统设计概述85第三节 消防系统设计的安全措施85第四节 消防安全机构86第五节 运行管理防火措施88第八章 环境保护89第一节 环境保护依据89第二节 设计采用的标准规范89第三节 工程施工期环境影响分析89第四节 工程营运期环境影响分析90第五节 设计采取的环境保护措施91第六节 环保评价93第九章 劳动安全与工业卫生94第一节 设计遵循的劳动安全卫生规程和标准94第二节 生产中能产生的职业危害以及造成危害的因素94第三节 防范措施96第十章 节能评价99第一节 供气规模99第二节 节能99第三节 环境效益及社会效益99第四节 节能效益测算100第五节节能效益101第十一章 说明和建议102第一章 概述第一节 设计依据和原则一、 项目名称及建设单位项目名称：XX县压缩天然气城市气化工程项目建设单位：陕西省天然气股份有限公司二、 设计依据1. XX燃气热力设计有限公司与陕西省天然气股份有限公司签订的渭南市XX县压缩天然气城市气化工程初步设计合同2. 渭南市XX县CNG城市气化工程可行性研究报告，陕西省燃气设 计院，2009年3月3.XX县城市总体规划文本及说明（1998-2015），渭南市城乡规划设计研究院4.XX县城市总体规划平面图，渭南市城乡规划设计研究院5.XX县城市集中供热工程可行性研究报告，西安有色冶金设计研究院6.岩土工程勘察报告-CNG储配站西北综合勘察设计研究院2009年4月7.市场调查资料及现场踏勘三、设计原则设计以“安全第一、保证供应”为总的指导思想，为确保工程优质、高效、低投入，工程完成后能发挥最大的经济效益、社会效益和环保效益，设计遵循以下原则：1.在XX县城市总体规划等文件的指导下，以近期为主，远近结合，适当留有发展余地。2严格执行国家现行设计规范、标准、贯彻环保政策，节约能源，节约土地。3.积极采用国内成熟的新工艺、新技术、新设备、新材料，保证工程工艺技术的先进性、可靠性、安全性、经济性，使工程整体建设达到国内先进水平。四、设计遵循的主要标准、规范城镇燃气设计规范GB50028-2006城镇燃气输配工程施工验收规范CJJ33-2005聚乙烯燃气管道工程技术规程CJJ63-2008建筑设计防火规范GB50016-2006输气管道工程设计规范GB50251-2003汽车加油加气设计与施工规范GB50156-2002（2006年版）油气输送管道穿越工程设计规范GB50423-2007油气输送管道穿越工程施工规范 GB50424-2007城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程CJJ952003钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范SY00071999埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范SY/T00191997埋地钢质管道强制电流阴极极保护设计规范SY/T00362000流体输送用无缝钢管GB/T8163-1999石油天然气工业输送钢管交货技术条件A级钢管GB/T 9711.11997燃气用埋地聚乙烯管道系统 第部分 管材GB15558.1-2003燃气用埋地聚乙烯管道系统 第部分 管件GB15558.2-2003埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准SY/T0413-2002现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-98工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-97建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范GB5032-2003建筑给水排水设计规范GB50015-2003市政公用工程设计文件编制深度规定建质【2004】16号建设部供配电系统设计规范GB50052-95爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92建筑物防雷设计规范GB50057-94火灾自动报警系统设计规范GB50016-98城市区域噪声标准GB3096-93工业企业厂界噪声标准GB12348-90建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定以及我国现行的其他相关的标准、规范及规程。第二节 XX县概况一、 基本概况XX县位于陕西省东北部，处于关中平原与陕北高原的过渡地带，是联结关中与陕北的咽喉要地，因境内XX河而得名。XX县地处东经1091610945，北纬354 3527之间，东隔洛河与澄城县相望，南接蒲城县有五龙山相隔，西接铜川市郊区与渭北黑腰带相连，北以黄龙山、雁门山为界，与宜君、黄龙、洛川三县毗邻。全县总面积986.6平方公里，其中耕地面积72万亩，辖6镇8乡，194个行政村，总人口30万人。XX县有丰富的自然资源。分布着洛河、XX河等49条河流和林皋、铁牛河等六座水库，水资源总量4956万立方米。北洛河梯级开发水电站5座，总装机容量2.14万千瓦。XX地处渭北黑腰带腹地，煤炭总储量达5.9亿吨，年产原煤200万吨。建设火电厂2座，总装机容量11.2万千瓦，年发电量近6亿度。青红砂石资源范围广，赋存条件和品质优良，裸露地表便于开发，总储量达27.7亿立方米。开发前景十分广阔。石灰石储量1亿吨，陶土1000万吨，高岭土1918万吨。旅游资源主要有仓颉庙、杜康庙、林皋湖.、方山森林公园、富卓农家乐等, 丰富的资源为XX经济发展提供了强大的发展空间。二、 自然条件XX县位于中纬度半干旱地区，属暖温带大陆性季风气候，四季分明，雨热同季，无霜期长。历年平均气温11.4，年极端最低气温18.4，年极端最高气温38.9，无霜期207天左右，历年平均降水量568毫米，降水年际变化大，年内分配不均，且多为暴雨。日照充足，光热资源丰富。冬季盛行西北季风，夏季盛行东南季风，以干旱、暴雨、霜冻、冰雹、连阴雨等为特征的自然灾害频繁。最大冻土层深度55，地震烈度7。三、 人口规划XX县陕西省乃至全国优质苹果生产基地，XX县城是全国重要的果品集散中心，是以发展果业、旅游、食品加工、能源、酿酒、建材工业为主导产业，形成商贸发达、环境优美的现代化小城市。规划XX县城区气源为天然气。至2011年底，XX县城区居民人口规模约5.54万人（2007底现状人口约5.16万人），至2015年底，人口规模约6.11万人。四、 XX县的道路与住宅XX县城地处渭北高原，地势平坦，老城区建筑物比较密集，街道和人行道比较狭窄。目前城区南北向道路主要有仓颉路、人民路、彭衙路等，东西向道路有雷公路、蔡伦路、东风街、粮巷、杜康路、自强街、新兴街、站东路等。五、 燃料情况目前XX县商业用户用燃料主要是煤，其能源利用率低、污染大；城区居民生活主要用液化石油气，辅以煤、电，瓶装液化石油气用量约为2000吨年。瓶装供气使用不便，存在安全隐患，且易受石油、成品油市场供求关系的影响，引发市场供应混乱，价格不稳，很难保证持续、稳定、可靠地供气。煤的价格约450元/吨，液化石油气的价格约6.5元/千克。XX县的能源结构中，一次性能耗以煤、液化石油气为主，各类用户所产生的SO2、烟尘是其大气污染的主要来源，尤其是秋冬季采暖致使大气污染物TSP、SO2、NO2等超标。城市燃气化是城镇社会发展标志性的基础设施之一，城市燃气由液化石油气改为优质天然气，是利用洁净能源的一个新进步。XX县国民经济的快速发展，使XX县的发展上了一个新的台阶。城镇建设的发展，城区规模的扩大，各类耗能用户在增加的同时，应优先利用优质、洁净、燃烧后无污染的天然气资源，调整XX县的燃料结构，降低大气污染，保护生态环境，提高居民生活水平，优化投资环境。因此，建设天然气工程是十分必要的。在提高城市社会效益的同时，项目建设单位也将在天然气工程的建设和持续发展中获得相应的回报。第三节 工程概述一、 工程建设期限根据本工程可研报告，工程建设期至2015年末。二、 工程设计范围及主要内容本次初步设计范围为本工程可研报告中所有工程，具体如下：近期：CNG储配站内CNG减压配气及其配套工程的设计，包括天然气的储存、调压、计量、加臭、加气及整个CNG储配站的总图布置、建筑、给排水、配电、控制、消防、通讯等，并为二期适当留有发展余地；可研报告中近期城区中压主干网。2015年末：CNG储配站内CNG减压工艺的第二路工艺设施及其配套的自控设计；汽车加气子站；可研报告中2015年末城区中压主干网。本设计不含庭院入户工程第四节 设计规模与供气参数一、 设计规模由于城市总体规划仅规划到2015年，考虑到本项目的特点，设计以2015年城市规划有关数据为基础，并考虑城市发展空间。根据渭南市XX县CNG城市气化工程可行性研究报告的评估意见，确定本工程设计规模为：城市气化用气量，根据计算，现状供气规模为340.91万Nm3/年，至2015年供气规模为1023.69万Nm3/年。汽车加气用气量，根据计算，至2015年末供气规模为360万Nm3/年。二、 供气参数根据可行性研究报告，天然气的成分及其参数如下：天然气组分及性质一览表序 号项目数 值备注一组 分含 量（%）体积百分比1CH495.6652C2H60.85023C3H80.05774IC4H100.00375NC4H100.00466IC5H120.00127NC5H120.00058C6+0.00019总烃96.572910N20.237611He0.227012H20.000013CO22.952014H2S（mg/m3 ）7.820二性质数 值1高热值（MJ/Nm3 ）35.972低热值（MJ/Nm3 ）32.423平均密度(kg/ Nm3)0.70834比重0.58825临界温度（K）197.0896临界压力（MPa）4.7357水露点（）235.0MPa第五节 供气原则和供气范围一、 供气原则根据国家对能源利用的方针、政策，结合XX县城镇总体规划，确定以下天然气供气原则。优先发展气化范围内具备气化条件的居民用户；积极发展供气范围内的医院、学校、宾馆、饭店、餐饮业等各类商业用户；稳步开展工业用户的以气代煤；推广天然气汽车用气。二、 供气范围根据可行性研究报告确定，本工程供气范围为XX县城区及县城规划区内的居民用户、商业用户、工业用户、天然气汽车等用户的用气。三、 气化率根据渭南市XX县CNG城市气化工程可行性研究报告，XX县城区现状居民人口规模约5.30万人，2015年底城区人口约6.11万人。城区现状具备气化条件的居民（主要是相对集中的单位家属楼或居民小区）户数约8340户，按3.5人/户计，则约2.92万人。在此基础上考虑近期城市建设，近期气化率取60，气化人数为3.18万人；远期气化率取80，气化人数为4.888万人。第二章 天然气用量的计算与气量平衡第一节 居民与公共福利用户耗热定额一、 居民的耗热定额居民耗热定额是测算居民用气量的一个重要参数，与居民的生活水平、生活习惯和住宅用气设备的设置情况及气候条件有关。由于居民生活用气定额的影响因素很多，因此各个城市或地区的居民耗热定额都是不完全相同的。根据渭南市XX县CNG城市气化工程可行性研究报告，并参考城镇燃气设计规范（GB50028-2006）中所推荐的数据，确定XX县城区居民耗热定额为2500MJ/人年，每人年均日耗气量约为0.211Nm3。二、 公共福利用户耗热定额公共福利用户耗热定额根据渭南市XX县CNG城市气化工程可行性研究报告，并参考城镇燃气设计规范（GB50028-2006）中所推荐的数据及其它城市同类用户的耗热指标，确定XX县各类公共福利用户的耗热定额如下表：商业用户耗热指标序 号用户类别耗热定额折算天然气耗量1医院3200MJ/床年98.70Nm3/床年2宾馆招待所850MJ/床年26.22Nm3/床年3餐饮业8500MJ/座年262.18Nm3/座年4中小学1500MJ/人年46.27Nm3/人年5托幼2200MJ/人年68.23Nm3/人年6职工食堂1900 MJ/人年58.61Nm3/人年三、 工业用户用气量指标根据渭南市XX县CNG城市气化工程可行性研究报告，XX县城区的工业用户很少，而准备采用天然气作燃料或原料的企业基本没有，所以本工程近期不考虑工业用气，远期工业用户耗气量按一定比例预留。四、 采暖用户用气量指标根据渭南市XX县CNG城市气化工程可行性研究报告，XX县城区集中供热站正在规划建设，燃料为煤，故本工程不考虑该部分用气量。但部分集中供热辐射不到的区域而经济条件较好的用户，已经在居民耗热指标里考虑。五、 天然气汽车用气量指标根据汽车类型，按百公里耗油量折算成天然气。第二节 生活用气不均匀系数的确定燃气运行中的不均匀性是城市居民用气的一个显著特征，表现为月不均匀性，日不均匀性和时不均匀性。用相应的系数K月max、K日max、K时max表示。燃气输配管网的管径、设备通过能力和储气能力与K月max、K日max、K时max有着密切的关系： Qh=Qa式中：Qh计算流量（Nm3/h） Qa年用气量（Nm3/a） K月max月高峰系数 K日max日高峰系数K时max时高峰系数根据可行性研究报告，参考城镇燃气设计规范，并结合XX县的实际情况，确定本工程的用气不均匀系数如下：1.月高峰系数居民用户: KM1=1.20商业用户：KM2=1.152.日高峰系数居民用户: Kd1=1.15商业用户：Kd2=1.10 3.时高峰系数居民用户： Kh1=2.70 商业用户： Kh2=2.60 4.居民用户与商业用户用气三个高峰系数乘积为： 居民用户： Km1Kd1Kh1=1.201.152.70=3.726 商业用户： Km2Kd2Kh2=1.151.102.60=3.289工业用户用气按每天16小时，每年运行350天考虑；天然气汽车用气每天按12小时，每年运行350天考虑。第三节 各类用户天然气用量计算1.居民用户耗气量根据XX县统计年鉴和XX县城市总体规划文本及说明， 2011年底XX县城区居民人口规模约5.30万人，2015年底城区人口约6.11万人。根据用户调查统计结果显示，近期工程初步具备气化条件的居民（主要是相对集中的单位家属楼或居住小区）户数约8340户，按3.5人/户计，则约2.92万人。在此基础上综合其他因素，建设初期气化率取60，气化人数为3.31万人；远期气化率取80，气化人数为4.89万人。城区居民每人年均日耗气量0.211Nm3，则建设初期居民用户年耗气量约244.91万Nm3，2015年末居民用户年耗气量约376.45万Nm3。2. 商业用气量通过对XX县城医院、中小学、托幼、宾馆饭店招待所、个体餐饮业等商业用户进行调查分析，并结合XX县城市总体规划及文本说明，其商业用户耗气量如下：商业用户耗气量表类 别数 量（床，座，人）耗热指标（MJ/人*年）折算天然气耗量（万Nm3/人*年）气化率年耗气量（万Nm3）近期2015年末近期2015年末医 院31532003.12740801.252.50宾馆、饭店招待所24708506.5122.615.21餐饮业54608500143.95257.58115.16中小学7000150032.56813.0226.05托幼140022009.5533.827.64合 计78.28156.563.工业用户耗气量根据XX县城市总体规划及文本说明及现场调查，本工程现阶段不考虑工业用户用气，2015年末工业用气量按民用户的15考虑，则年耗气量约79.05万Nm3。4.天然气汽车用气量根据调查资料显示，XX县目前无公交车辆，现有出租车188辆，且多数车辆不具备油改气条件，据此近期工程不考虑该部分耗气量，至2015年在CNG储配站内合建一座CNG加气站，建站规模为1.0万Nm3/天，每年运行360天，则年耗天然气约360万Nm3。5. 不可预见用气量这部分用气按总用气量的5考虑。6. 气量平衡年耗气量平衡表 （单位：万Nm3） 项目居民用户商业用户工业用户天然气汽车不可预见总用气量耗气量现状244.9178.2817.01340.912015年末376.45156.5679.50360.0051.181023.69 年平均日耗气量平衡表 （单位：万Nm3） 项目居民用户商业用户工业用户天然气汽车不可预见总用气量耗气量现状0.670.210.050.932015年末1.030.430.221.000.142.82 计算月平均日耗气量平衡表 （单位：万Nm3）项目居民用户商业用户工业用户天然气汽车不可预见总用气量耗气量现状0.820.250.051.122015年末1.240.490.221.000.143.09高峰小时耗气量平衡表 （单位：Nm3） 项目居民用户商业用户工业用户天然气汽车不可预见总用气量耗气量现状1060.87293.9120.831375.612015年末1601.20587.81137.501000.0058.133384.64第四节 储气容积的确定和储气方式的选择为解决城镇燃气各类用户逐月、逐日、逐时用气的不均匀性和天然气均衡供应的矛盾，根据规范GB500282006第6.1.4和7.3.3条规定，城镇燃气逐月、逐日用气不均匀性的平衡应由供气方统筹调度解决。本工程天然气储气量根据气源、运输、气候、计算月平均日用气量等条件确定。经计算，现状储气量：1.7万Nm3, 2015年储气量（不含加气子站）：3.0万Nm3。XX县城距韩城母站约80公里，根据XX县近、远期计算月平均日用气量，确定XX县CNG储配站储气设施采用CNG气瓶车储气，储气规模可根据市场规模灵活调度。用CNG瓶车既可输气，也可用其储气，可操作性强，气源有保证。结合本工程所需储气量：工程建设初期储气设施需四辆CNG气瓶车挂的气量，结合运输、气候等条件，设共需三辆CNG气瓶车在线；至2015年末需增设三辆CNG气瓶车挂储气，设三辆在线，包括加气站用。即初期需CNG气瓶车挂四辆，车头两辆；至2015年末需CNG气瓶车挂七辆，车头四辆。根据建设方采购计划，工程建设初期建设方采购CNG气瓶车挂1辆，其余由建设方调度母站提供。第三章 输配系统第一节 系统组成一、 输配系统本工程输配系统主要由CNG储配站、城区管网组成。二、 加气系统本工程加气系统由加气子站组成。第二节 系统流程一、CNG减压工艺流程来自CNG拖车的天然气，以20MPa压力卸入CNG储配站，经过滤、换热、二级调压至0.20.4MPa，再经计量、加臭后，送入城区管网。城区管网天然气经调压箱（或调压柜）调压后进入庭院管道，由庭院管道供给居民用户。商业用户、工业用户由中压管道经专用调压设备调压至用户所需压力后使用。本工程输配系统流程框图如下：二、加气工艺流程第三节 压力机制的确定根据现行城镇燃气设计规范GB50028-2006,城镇燃气管道压力等级分为：城镇燃气管道设计压力（表压）分级名称压力（MPa）高压燃气管道A2.5P4.0B1.6P2.5次高压燃气管道A0.8P1.6B0.4P0.8中压燃气管道A0.2P0.4B0.01P0.2低压燃气管道P0.01天然气输配系统首先要确定系统采用的压力级制。压力级制是根据气源类型、来气压力、城市供气规模、城市建筑、交通道路情况等多种因素确定的。XX县城地处渭北高原，地势平旦，老城区建筑物比较密集，街道和人行道都比较狭窄，新城区未完全成形，用气规模不大，不宜敷设高压管道。根据XX县城上述城市建筑、交通道路现状，结合其使用CNG气源的特点、供气规模，通过压力级制比较，确定XX县输配系统压力级制采用中压A一级系统，设计压力为0.4MPa，建设初期供气压力为0.2MPa，随着用户的发展可逐步将供气压力提高到0.3MPa和0.4MPa。第四节 供气方式本工程采用CNG气瓶车储气及配气，中压管道输气。第四章 CNG储配站第一节 站址选择原则一、一般要求符合城市规划部门的总体规划和有关部门的推荐意见；满足防火规范要求，站址用地必须开阔、平坦、不能有低凹，应避开不良地质地段，距四邻须有一定的防火间距，须有可靠的供电、给水排水、通讯及工程地质条件。应保证交通通畅，便于CNG气瓶车、消防车辆、公交出租加气车辆及各种检修车辆的通行；站址尽量靠近负荷中心，以利于调度城市用气负荷，实施管理，降低输配费用，并有利于辐射周围地区。二、站址选择安全要求站址选择应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的防火安全要求；避开重要建筑物和人流密集区；远离明火场所。第二节 CNG储配站站址概述XX县CNG城市气化工程储配站、加气站合建站位于XX城区东南角，雷公路南侧、仓颉路以东约400m，张坡加油站对面，并靠近规划铁路，面临运煤专线公路。该处地形平坦，地势西北稍高而东南低，参考临近的建筑工程项目地勘报告，工程、水文地质条件较好，四野开阔，交通便利，靠近城市南北主轴线，人流、物流方便；自来水可就近接入，用水方便；10kv高压输电网从此经过，用电方便。站内设置减压装置、加臭装置、压缩机、储气井、消防水池等生产设施，辅助区设有锅炉房、综合办公楼、维修间等。第三节 站内工艺设施与站外建筑物防火距离 本站站内工艺设施与站外建构筑物的防火距离，严格按照建筑设计防火规范GB50016-2006、城镇燃气设计规范GB50028-2006、汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-2002（2006年版）设计。第四节 总图运输一、用地规模CNG储配站用地规模主要依据建设投资规模的工艺装置需要、区域功能要求及防火规范要求。本站总征地面积约9964m2（14.95亩）。二、总平面布置 本储配站按火灾危险性分类属于甲类场所，站区平面布局严格按现行防火规范的有关规定布置。站外距CNG气瓶车固定停车位60米范围内无重要公共建筑，30米范围内无明火、散发火花点、室外变配电站、民用建筑及甲类物品仓库等。 根据站内功能设置全站可分为储配区、生产辅助区、办公宿舍区和加气区共四大功能分区。 储配区位于站区东部，该区包括工艺装置区、CNG气瓶车固定停车位以及气瓶车回车场三部分。其中回车场布置在工艺装置区北部。 储配区西部为生产辅助区，该区位于整个站区中部偏西，主要设有生产辅助用房和消防水池。生产辅助用房主要包括有消防泵房、锅炉房配电室和发电机房；中控室；消防水池布置在生产辅助用房西部。加气区位于整个站区中部，面向201省道，便于加气车辆出入。加气区内主要建构筑物有加气棚、站房，加气棚内设置有2个加气岛。 办公宿舍区位于站区西北角，位于加气区西部，面向201省道。该区设有一座三层综合办公楼，一层为办公用房，二、三层为职工宿舍。 在满足生产工艺、防火规范和使用功能要求酌前提下，总平面布置力求简洁紧凑，功能分区明确，各个分区之间联系方便。三、道路及出入口1.站内储配区道路主要考虑CNG气瓶车及消防车辆进出通畅，南部主出入口设置20米宽双车道，西部次出入口设5.0米宽单车道，站内道路采用环形布置，转弯半径不小于9米。水泥混凝土路面结构，砂砾石基层厚1 5厘米，面层为C25水泥混凝土，厚度为22 cm。2.根据GB50028-2006,CNG储配站设2个对外出入口，以备发生事故时一个出口被封堵。站区道路设计满足CNG气瓶车及消防车辆通行要求，两条进出道路直通站外201省道，方便大型车辆出入。四、绿化 站内路旁和空地全部进行绿化，路旁栽植非油性灌木植物，空地可适当种草和花卉。五、围护设施 为防止站内天然气泄漏时扩散到站外或站外火源飞入站内，并防止社会闲散人员擅入站内，故在生产场区设置隔离围墙，围墙设计为非燃烧实体围墙，高度2/米。车载储气瓶的卸气端设有钢筋混凝土实体墙，其高度不低于气瓶车的高度，长度不小于车宽的2倍，总长为18米。六、竖向布置及排雨水 站区地形为南高北低，自然高差较小，据此自然地形状况，本工程竖向设计宜采用平坡式设计方案。按照场地自然现状，设置不小于0.3%的坡度。 站区原地面最低处标高仍然高于201省道标高，可保证站区雨水及站区南面雨水顺利地排向201省道边侧排水沟或雨水管网。七、防排洪 站区周围没有河流洪水危及站区的记录，故本设计不考虑防排洪设施。八、主要技术经济指标 征地面积9964平方米 总占地面积7526平方米 建、构筑物占地面积1696平方米 道路、加气区及其它硬化地面面积6825.3平方米 绿化面积3138.7平方米 挖方14360.47立方米 建筑密度17.02% 场地利用率75.5% 绿地覆盖率31.5% 容积率0.18第五节 CNG减压工艺设计一、天然气质量标准 进站及出站的压缩天然气的质量应符合国家标准GB18047汽车用压缩天然气中规定的气质标准，进站压缩天然气已经在CNG母站经过净化处理。二、 CNG减压工艺的基本组成 CNG减压工艺主要由卸车系统、调压换热、计量、加臭系统组成。卸车系统由卸气口、高压胶管、高压球阀组成。调压换热、计量、加臭系统由进气管路、进口球阀、高压过滤器、气动紧急切断阀、换热器、一级调压器、二级调压器、安全放散阀、流量计、控制阀门、燃气自动加臭系统等组成。三、减压工艺流程及主要设施 1. 减压撬设计规模根据气量平衡表，本工程输配系统用气规模如下： 年用气量：340.91万Nm3/a（现状） 1023.69万Nm3/a（2015年末） 计算月平均日用气量：1.12万Nm3/d（现状） 3.09万Nm3/d（2015年末） 高峰小时用气量： 1375.61Nm3/h（现状） 3384.64Nm3/h（2015年末） 装置设计流量： 1500Nm3/h（现状） 3000Nm3/h（2015年末）2. CNG减压工艺流程简介(1)主卸气工艺流程 来自CNG气瓶车的压缩天然气经过卸气口进入CNG减压撬，天然气经过滤、换热、一级调压，由20MPa压力降到1.6MPa左右（可调整），再经过二级换热、二级调压，压力降到0.20.4MPa，再经过滤、计量、加臭后送入城区燃气管网。减压所需的热量由燃气锅炉提供，CNG进气采用双路进气，以满足用户高峰用气。CNG减压工艺详见带测控点CNG减压工艺流程图。(2)辅助卸气工艺流程为充分利用CNG的高压能，当CNG气瓶车给加气站供气时，在压力降到一定程度时可切换到CNG减压卸气口。停止加气的CNG气瓶车在余压约3.OMPa时，18m3水容积约余560Nm3的天然气，将其切换到CNG减压装置，压力降至0.5 MPa时可释放约440Nm3的天然气供城区管网，最大限度地利用压力能，节省运行成本，提高了CNG气瓶车的利用率。3. CNG减压撬设计参数(1) CNG减压撬整体功能 CNG减压装置整体主要功能有燃气换热、燃气调压、超压切断、超压放散、流量计量、燃气自动加臭、燃气泄漏报警及压力、温度、流量的远程显示、报警连锁控制等功能。(2)主要工艺技术三入口，三路配置，一期一开一备，二期两开一备，一期为二期预留有接口，每路两级调压，两级换热，单路计量；每路一、二级调压器后设有安全放散；各调压器前后、装置总出口设有压力变送器、温度变送器；换热器进水口、回水出口安装温度变送器；每路入口安装气动紧急切断球阀；二级调压器前的管道采用不锈钢无缝钢管，二级调压后的管道采用20#钢无缝钢管；管道与管道的连按采用焊接，管道与设备、阀门之间的连接法兰连接，减压撬中的所有焊缝进行100%超声波检验和IOO%X射线照相复检。(3) CNG减压装置技术参数CNG减压装置技术参数序号项目减压装置1结构形式近期：一开一备 2015年末：两开一备2最大供气量（Nm3/h）近期：1500 2015年末：30003换热级数两级（热水换热）4减压级数2级5一级调压前设计压力22 MPa6二级调压前设计压力4.0 MPa7二级调压后设计压力1.6 MPa8一级调压前工作压力1.520 MPa9二级调压前工作压力1.6MPa10二级调压后工作压力0.20.4 MPa11一级换热后气体温度50左右12二级换热后气体温度25左右13出口气体温度02014一级调压后放散压力1.84 MPa15二级调压后放散压力0.58MPa16入口压力超高限21MPa17一级调压后压力超高限1.76MPa18二级调压后压力超高限0.44MPa19出口温度超低限-5（4）减压装置各组成件设计参数高压球阀介质：天然气工作压力：20MPa设计压力：32MPa材料：组合材料气动紧急切断球阀 介质：天然气 工作压力：20 MPa 设计压力：32 MPa 气源压力：0.40.8 MPa 作用方式：单作用，失气关闭 阀位反馈信号 工作温度：-3080 过滤器a.高压过滤器选用进出口水平连接，具有现场显示压差并带有排污口的高压立式、过滤器3台（两开一备），设计参数如下： 介质：天然气 工作压力：0.520MPa 设计压力：32 MPa 过滤效率：98% 过滤精度：5 u m 单台额定流量：1500Nm3h 工作温度：-3080 环境温度：-3040 公称直径：DN32b.低压过滤器 为进一步减少进入流量计的天然气介质中的杂质，在流量计前安装一带有现场指示压差的桶式气体过滤器3台（两开一备），设计参数如下：介质：天然气设计压力：1.6 MPa 工作压力：0.20.4MPa 工作温度：O30 定压损失：315KPa 过滤精度：5um 单台额定流量：1500Nm3h 公称直径：DN1OO调压器调压器是站内重要的压力调节及控制设备，本工程选用调压精度高、运行可靠的高品质调压器。按间接作用式调压器计算公式计算：a.计算公式：压力比小于或等于临界压力比时，即（）（）时： Q= 3600压力比大于临界压力比时，即（）（）时：Q= 3600式中： Q调压器的通过能力( Nm3/h) F阀口面积(m2) P1，P2调压器进出口绝对压力(Pa) 流量系数 =0.6 1压力为P1、温度为T1时的天然气密度(kg/m3) 0标准状态下的天然气密度(kg/Nm3) K绝热指数，K=1.3（）临界压力比，可按下式计算（）=b.设计参数 一级调压器：一级调压器选用自力式高压低噪声调压器，此调压器在前后压力平衡时应能处于全开状态，设计技术参数如下： 介质：天然气 进口压力：0.520MPa 出口压力：1. 6MPa 单台额定流量：1500Nm3h 调压精度：3% 工作温度：-30 -82 0C 环境温度：-3040 计算结果：选用DN25的调压器3台（两开一备）。 二级调压器：二级调压器选用带指挥器、自力式低噪声调压器，设计技术参数如下： 介质：天然气进口压力：0.520MPa 出口压力：0.20.4MPa 单台额定流量：1500Nm3h 调压精度：10% 工作温度：-30 -82 0C 环境温度：-3040 计算结果：选用DN50的调压器3台（两开一备）。换热器 加热介质：天然气 介质压力：20 Mpa 天然气进口温度：-3040 一级换热后天然气出口温度：50左右 二级换热后天然气出口温度：25左右 出站温度： O20 单台额定流量：1500Nm3h 供水温度：80 回水温度：60 水系统设计压力：0.6 Mpa本工程所用的高压换热器选用压力容器生产厂家制造的非标产品3台（两开一备），换热器可采用盘管或集束裂管结构。 计量装置 选用集流量、温度、压力检测功能于一体，并能进行温度、压力、压缩因子自动补偿的智能旋进流量计3台（两开一备），公称直径为DN1OO，流量计前后须设一定直管段，满足流量计安装要求，其设计参数如下： 介质：天然气 设计压力：1.6 MPa 工作压力：0.20.4 MPa 工作温度：-530 环境温度：-3040 最大测量流量：1500 Nm3h体积流量范围：50800m3h（工况） 准确度：1.5级加臭装置 选用双泵（一用一备）单路臭剂输出式自动加臭装置一套，有储罐液位过低报警、臭剂输出检测、并与中央控制系统衔接等功能。其设计参数如下： 加臭能力：3000 Nm3h（现状1500 Nm3h） 加臭剂：THT 加臭量：1520mg/Nm3天然气 储罐容积：200L（5）集中放散 站区CNG减压放散采取集中放散，集中放散管设于CNG减压撬上方，放散管管口高出设备平台2米，且高出所在地面5米及以上。第六节 CNG加气工艺设计一、天然气质量标准 进站及出站的压缩天然气的质量应符合国家标准GB18047汽车用压缩天然气中规定的气质标准，进站压缩天然气已经在CNG母站经过净化处理。二、加气站的基本组成 CNG加气子站主要由卸车系统、加压系统、储气、加气系统等组成。 卸车系统由卸气柱、高压胶管、高压球阀组成。 加压系统主要由压缩机撬块组成。 储气系统有高压储气井。 加气系统主要由加气机等组成。三、加气工艺设施的安全保护卸气柱出口设置手动紧急截断阀，在自控系统失灵时，操作人员可以靠近并迅速关闭截断阀，切断气源，防止事故扩大。在储气井进气总管上，设置安全阀、紧急放散管、压力表及超压报警器，储气井出口设置截止阀。储气井与加气枪之间设置储气井截断阀、主截断阀、紧急截断阀和加气截断阀，方便检修、抢修，方便操作和安全管理。工艺装置区CNG气瓶车固定停车位处设置固定防撞设施，加气机四周设置防撞设施，防止机动车辆刹车失灵时或因其它原因撞机。四、加气工艺流程及主要设施1.加气工艺流程 CNG加气工艺详见加气工艺流程图。2. 主要设备选型及设计参数(1)高压运气气瓶车本项目的气源来自于CNG母站的压缩天然气，目前市场的CNG气瓶车大多采用八只大瓶集束而成的拖车瓶组，总容积可达4550Nm3，储存气体压力为20MPa，其材质和制造标准与进口设备相同，结构相同，同时有较好的性价比，建议选用，其主要技术参数见下表：CNG高压运气拖车技术参数（国产拖挂)序号项 目参数（HGJ9360GGQ）备 注1主要组成部分8只高压瓶组、框架、操作仓、行走2充装运输介质压缩天然气3工作压力20.0MPa4工作温度-50605储气钢瓶规格55916.510975（mm）6储气钢瓶材质4130X7钢瓶单瓶重量2747kg8钢瓶单瓶工程水容积2.25m39单车总运输气量4550Nm310拖挂车设备总质量31495kg11拖挂车满载总质量34750 kg12拖挂车外形尺寸1236324802910（mm）(2)气体压缩和输气控制系统 CNG气瓶车内的压缩天然气在给受气车供气的过程中，压力不断降低，当压力不能满足受气车的需要时，必须进行增压。增压过程靠压缩机来完成。为了提高加气的速度，设置一定量的储气设施进行高压补气，储气设施压力与汽车钢瓶剩余压力之差直接影响充气时间，输气控制系统能保持给汽车最佳的充气速度，输气控制系统主要为程序控制盘，本设计设置1台CNG压缩机，压缩机橇体上附带有程序控制盘。本工程推荐选用混冷方式冷却，压编机主要技术参数见下表：压缩机主要技术参数表序号项目技术参数备注1结构型式Z型混冷活塞式（橇装）2介质净化天然气H2S含量15mg/Nm3无游离液3吸气温度304吸气压力3.0MPa20MPa(表压)5排气温度冷却前160,冷却后406排气压力25MPa(表压)7压缩级数2级8排气量0.28m3/min(吸气状态)9供气量1350Nm3/h (吸气压力为7.6MPa)10传动方式直联11压缩机转速740r/min12轴功率72Kw13耗油量70g/h14循环水量2.5T/h15齿轮油泵压力0.2-0.35MPa（表压）16水压0.2-0.4MPa（表压）17冷却水进水温度3018主机电机功率75Kw，dBT4,380V,50Hz19润滑方式传动机构-齿轮油泵循环润滑气缸-柱塞油泵润滑20安装方式整体撬装，带隔音防雨雪防晒罩21噪声60dB (离机1米处)22保护装置高温、缺油、超压报警等23控制系统PLC控制24其它带独立排污罐1台，常压容器，水容积1m3（3）卸气柱的选择卸气柱采用国产卸气柱2台，主要技术参数如下表。卸气柱技术参数表序号项目技术参数备注1计量精度0.5%2进气方式单线进气3额定压力20MPa4最大流量4500Nm3/h5加气方式定量、非定量、定额、非定额；6拉断阀拉断力400N（带放空阀）7计量方式自动计量，带夜光显示8单次累计显示09999.99 m3或元9最大累计显示0999999.99 m3或元10工作温度-35+5011电源220VAC10%；50HZ1HZ12卸气柱的两位两通阀采用德国产品13质量流量计采用美国罗斯蒙特的产品14电磁阀采用瑞士赛驰的产品，可靠性高，使用寿命长15采用美国的PARKER快速接头和加气软管16本机采用不锈钢机壳 (4)储气设施 CNG加气站储气设施主要有储气瓶组、储气罐和地下储气井等。地下储气井是区别于储气瓶组和储气罐储气的一种较先进的储气方式。井式储气装置采用石油钻井技术，其技术符合SY7T6535-2002行业标准。采用符合国际标准API的石油天然气套管扣连接接入地下，并用耐高压的寺用密封酯进行密封，实行全井段水泥封固成形，井式储气相对于储气瓶组和储气罐等储气设施具有以下优点： 井式储气装置安全性能好井式储气装置额定工作压力为25MPa，套管具有足够的强度和抗疲劳性且深埋于地下，与地面金属容器装置相比较，不受环境温度变化影响，不受大气环境污染，可最大限度地避免恶性事故的发生，即使万一发生事故时，所造成的损失远比地面金属容器装置小。 占地少、省空间、缩短了防火间距 井式储气装置由于深埋于地下，节省了占地面积，节省了空间，缩短了防火间距，节约了土地，提高站内、站外环境安全等级。 节约投资 由于井式储气装置较地面金属容器储气装置比较，不需设接地设施，不需设防冻设施，不需设可燃气体检测器，降低了工程投资。 运行费用低 井式储气装置根据有关国标规定，不需年检，其运行费用几乎为零。 使用寿命长 根据SY/T6535-2002高压气地下储井的规定，储气井的使用寿命为25年，根据我国压力容器安全技术监察规程，地面金属压力容器储气瓶的使用寿命为15年。 井式储气装置无论从社会、经济效益或是安全角度综合分析是最佳的储气方式，故本报告予以选择。地下储气井主要技术参数见下表：储气井主要技术参数及性能指标序号项目技术参数备注1总储气量2000Nm32工作压力25MPa3强度及水压试验37.5MPa4储气井井口数4口5单井井深100m6单井储气量500Nm3/口7单井水容积2m38井管规格直径壁厚 177.810.369进管疲劳次数不小于2.5104次10井斜程度最大井斜1.511井与井间距11.5m12井口离地高度0.30