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压缩天然气供应工艺及规模的探讨砂缸

发布时间:2022-09-30 01:14:42

压缩天然气供应工艺及规模的探讨

压缩天然气供应工艺及规模的探讨 2011: 摘要:介绍了压缩天然气 (CNG)供应城镇的工艺流程,通过对压缩天然气及长输管道两种输送方式的分析和比较,提出在不同供气规模,不同运距条件下两种方式的适用范围以及CNG 技术在城镇供气中的应用前景。关键词:压缩天然气;燃气汽车;供气规模1 引 言天然气是优质高效清洁的能源,管道输送是天然气的基本方式。实践证明,大规模天然气输送,采用管道是最经济和有效的输送方式。此外,还可采用其他两种输送方式。一种是液化天然气(LNG),是将天然气液化后再进行储运;另一种是压缩天然气(CNG)。由于输气干线的建设受城市气化条件,经济实力,用户气价承受能力等综合因素的限制,使得输气干线难以联网,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。压缩天然气(CNG),是将天然气净化压缩后,储存在专门的容器内用汽车运送。我国目前除了应用于天然气汽车之外,对城镇的天然气供应也已陆续开始。以下就CNG技术应用于城镇燃气供应进行探讨。2 CNG系统工艺流程CNG系统供应城镇方式源自天然气汽车加气的子母站系统。由于子母站系统技术成熟,灵活方便,而且投资比建独立加气站少,因而提出借鉴子母站系统的运行方式采用CNG供应城镇燃气。CNG城镇燃气供应系统主要由取气点加压站,CNG钢瓶拖车,城镇卸气站,城镇输配管网组成。

天然气首先经计量,调压后进入净化装置,脱除水,硫化氢,二氧化碳,达到标准要求。经压缩机加压至15~25MPA,通过加压站的高压胶管和快装接头向CNG钢瓶拖车充气,当钢瓶压力达到设定值后,压缩机自动停机。CNG钢瓶拖车通过公路运输到达城镇卸气站,通过卸报站的高压胶管和快装接头卸气,CNG首先进入一级换热器加热(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,经计量,加臭后进入城镇输配管网。卸气装置的加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3000~6000立方米,具有一定的调峰能力,利用CNG钢瓶拖车调峰不失为一种经济,灵活的调峰手段。 3 供应方案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CNG系统供气规模不宜过大。现以供气规模为2万户和5万户居民为例,分析CNG供应和长输管道供应两种方式的适用范围,见表1。方案一为CNG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10~500千米为限),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,CNG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天计算月平均日用气量考虑。天然气原料价格暂按0.55元每立方米计算。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,CNG输送和长输管道输送的投资及成本均呈增长趋势,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CNG输送的投资增加幅度较大,成本降低趋势不明显,可见供气2规模对CNG输送方式的投资影响较大。(3) 当供气规模2万户左右,成本控制在一点六元每立方米以内时,运距在80千米以内采用长输管道输送较为合理;而在80~250千米范围内采用CNG方案在用户承受能力,投资和成本上较占优势。(4)当供气规模在5万户左右时,300千米以内宜采用长输管道输送,300~400千米范围内可采用CNG输送。但考虑到供气规模较大,应结合当地气源状况,运输条件等具体情况,在确保能够安全稳定供应CNG的前提下采用该方案。(5)随着供气规模的扩大,由于受拖车数量,运距等条件制约,CNG输送方式的适用范围逐步缩小,供气规模不宜过大,宜控制在5万户以内。(6)通过定量分析两种供应方式,当城镇供气规模过大或供气距离过长时,宜采用其他供气方案。(7)以上CNG城镇供应方式是在将取气点设气田附近(原料价格0.55元每立方米)这一特定条件下进行比较的,如果考虑从长输管道所连接的就近城市取气,其原料价格将会增加(据初步估计到城市门站的天然气价格为1.1~1.3元每立方米),如果销售的平均气价不变(1.8~1.9元每立方米),CNG供气方式的供气范围将会缩小。建议CNG取气点建军在气田附近以便能够得以廉价的CNG,或可以将这一供应方式应用于气价承受能力较大的城镇。4 结 论(1)CNG为缺能城镇提供了一种新的供应方式,也为天然气在国内市场开发出一片新的领域。(2)CNG供应城镇系统具有工艺简单,投资省,成本低,工期短,见效快的优点, 适于向距气源较近的中小城镇供应燃气。通过实际应用,证明CNG城镇燃气供应方式具有一定的推广价值。(3)由于影响CNG城镇供应方式的因素较多,应综合考虑其供气规模,用气性质,气源位置及数量,原料价格,运距等因素,合理地确定供气方案。参考文献:(1) 沈惠康 液化天然气的工艺与设备[J] 煤气与热力不从心1996,(6):25-28(2) 徐正康,吴洪松 液化天然气在燃气工业中的应用[J] 煤气与热力,1998,(5):27-29(3) 庄永茂,闻望 天然气汽车技术初探[J] 煤气与热力,1997,(2):33-35(4) 吴佩英 发展燃气汽车有关问题的探讨[J] 煤气与热力,2000,(2):131-133(5) 罗予红,齐研科,韩旭 天然气汽车及天然气加气站[J] 煤气与热力,2000,(6):439-440(6) GB17820-1999,天然气[S](7) 周学厚,李延平 天然气工程手册[M] 北京:石油工业出版社,1980(8) CJJ84-99,汽车用燃气加气站技术规范[S](end)

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