1、天然气城市管网工程项目建设可行性研究报告 目 次1.总论11.1项目及建设单位基本情况11.2编制依据及原则11.3研究范围21.4项目背景及建设理由21.5主要研究结论32.建设规模、方案及总工艺流程42.1建设规模42.2方案选择42.3总工艺流程93.工艺技术及设备方案103.1工艺技术及设备方案选择103.2管网143.3 近期工程实施方案163.4 工艺概述、流程及消耗163.5设计采用的标准及规范2064.自动控制214.1 自控仪表主要控制方案214.2 仪表选型原则214.3主要仪表设备一览表224.4设计中采用的标准规范225.总图及土建235.1自然、气候条件235.2总图
2、运输、土建246. 公用工程及辅助生产设施296.1给水、排水296.2电气316.3电信346.4采暖通风及空气调节356.5热工部分367.节能397.1设计依据397.2节能设计398.消防408.1消防给水408.2消防电气408.3设计标准和规范408.4消防设计基础408.5消防主要设备表418.6电气防暴设计419.环境保护429.1编制依据及采用的主要标准429.2本项目污染物429.3绿化439.4管理机构和环境监测449.5环境影响分析4410.职业安全卫生4610.1编制依据及采用的主要标准4510.2工程概述4510.3主要职业危害4510.4主要防范措施4610.5安
3、全生产4710.6劳动保护4810.7 工业卫生4810.8安全卫生措施的效果预测及评价4811.组织机构及人力资源配置4912.项目实施计划5013.投资估算及资金筹措5113.1建设投资估算编制依据的主要文件5113.2建设投资估算范围5113.3建设投资估算的办法5113.4投资估算5213.5投资估算分析5213.6投资估算分析结论531总论1.1 项目及建设单位基本情况1.1.1 项目基本情况项目全称：额尔古纳市天然气城市管网工程1.1.1.1 项目建设性质本项目为额尔古纳市鑫源燃化石油气有限公司拟新建的工程项目1.1.2 项目建设地点本项目建设地点在额尔古纳市东北部，位于根海公路东
4、侧，该选址地理位置较好，位于城边缘，交通便利，具有较好的供电、供水、排水、通讯等便利条件。1.1.3 建设单位基本情况1.1.3.1 建设单位名称、性质建设单位是额尔古纳市鑫源燃化石油气有限公司，企业性质是私营企业。1.1.3.2 建设单位概况鑫源燃化石油气公司于1998年成立，是一家民用燃气储备销售为一体的私营企业。设有两个50、一个20的液化石油气储罐和钢瓶灌装设备，是一家实力雄厚、管理规范、设备先进的私营企业。本公司利用自己的技术优势，借助本地区的有利条件和稳定的气源，在本地区建立新的经济增长点，大力发展本市的新能源天然气供应工程，同政府一道，造福于民，减少污染，对提高额尔古纳市的能源结
5、构有着重大深远意义。1.2 编制依据及原则1.2.1 编制依据1）关于额尔古纳市天然气工程立项批复(额尔古纳市发展计划委员会计外 2013XX号)2）额尔古纳市城总体规划 (额尔古纳市建设局)(2010-20XX)3）额尔古纳市城总体规划简介4）额尔古纳市城道路规划图1:200005）关于编制额尔古纳市天然气城市管网工程可行性研究报告设计委托书1.2.2 编制原则1）满足天然气城市管网的正常运行，保证居民生活安全及工矿企业生产。2）优化设计方案，利用成熟的技术，在安全稳妥的基础上，确定先进、经济的工程方案。在保证燃气设计要求的前提下，降低投资、减少运行费用。3）设备选型要求质量可靠，性能价格比
6、高，同时设备及材料应从国内采购，主要关键的设备及部件国外引进。4）结合城市现状及总体发展规划，做到统筹兼顾，远近结合、适合于逐步发展、分期实施。5）重视环境保护及职业安全卫生，降低能耗及消耗，提高工程建成后的经济、社会和环境效益。1.3 研究范围本项目研究范围为额尔古纳市天然气城市管网工程建设的可行性。工程主项表序号主项代码主项名称建设规摸（一期）备 注（二期）1天然气储气供气站10000 Nm32城区天然气管网5000户15000户1.4 项目背景及建设理由1.4.1 项目背景额尔古纳市位于内蒙古大兴安岭西北麓，面积为2.8万平方公里，全市人口84782人，地方人口38058人，呼伦贝尔草原
7、北端，额尔古纳河右岸。北纬5001-5326、东经11907-12149，为内蒙古自治区纬度最高的市。南北长约600公里，东西宽（最窄地段）约50公里，边境线长671公里，约占自治区中俄边境线的70%，有两个国家一类口岸，市区距呼伦贝尔市所在地海拉尔区128公里。辖三个镇、三个乡、一个苏木、两个办事处，驻有六个国营农牧场，一个大型森工企业。城市居民以瓶装石油气和煤作为日常生活所需燃料，工业燃料主要以煤和柴油为主。目前，没有管道燃气。城市居民生活不便，同时烧煤也给城市空气带来极大污染。从能源现状上可以看出，目前的能源结构严重的影响着额尔古纳市今后的发展水平。首先，居民仍以液化气和煤作为主要燃料，
8、并没有实现燃气化，不满足城市的发展要求，瓶装液化气价位远远高于天然气，其用户需经常换瓶，使用不便，气瓶分散在各户存在安全隐患；由于国家规范对钢瓶的限制，直接影响着高层民用住宅的发展。其次，随着口岸城市和旅游业的发展，诸如酒店、医院、学校等公共建筑也发展迅速，外购瓶装工期远远满足不了需求。再者地区能源大户对额尔古纳市环境的影响也是不可忽视的。1.4.2 项目建设理由1）城市燃气是城市建设的基础设施之一，是现代化城市的重要标志，本项目对保护环境，方便人民生活，发展城市燃气事业具有重要意义。2）众所周知，近几年来，随着国内各大（油）气田天然气探明储量的增加，天然气的应用发展迅猛，作为一种高效、优质、
9、洁净的能源，天然气对提高居民生活水平和改善工业产品质量都具有积极的推动作用，特别是在减少环境污染，提高环境质量方面上，其它能源是无法媲美的。3）随着我国同俄罗斯天然气贸易谈判，由黑龙江黑河和满洲里天然气输送管道谈判正在进行，呼伦贝尔市毗邻大庆油田、吉林油田、辽河油田，气源可靠，运输便利。4）鑫源燃化石油气有限公司依托自己的技术及资金优势。进行自身产业结构战略性调整，融入地区经济建设，不断建立新的经济增长点，同时对额尔古纳市经济发展及人民生活水准的提高具有重要意义。1.4.3主要外部有利条件本项目建设位置在额尔古纳市城市东北部，位于海根公路东侧。 1）本项目所需水、电、通讯设施便利。依据城区已有
10、设施。2）项目建设位置紧靠海根公路，交通便利。1.5 主要研究及结论1.5.1 主要结论额尔古纳市天然气城市管网工程是企业与地方政府共同为民造福，创造和谐良好的生活环境，保护环境，减少污染，提高城市的文明进步而提出的。本工程主要建设内容为：新建一座储存能力10000Nm3天然气储气供气站，城区天然气民用管网，低压户内工程，及与此设施相配套的给排水、电气、仪表、结构、设备、中低压管道调压设施、消防等设施。本项目建设投资共3186.47元，其中固定资产投资2896.79元。1.5.2 存在问题及建议1.5.2.1 问题新建的天然气储气供气站供城区5000户居民生活用气，设备利用率低。1.5.2.2
11、 建议加大城市居民用气普及度，尽快建设二期工程（15000户），充分提高设备利用率，增加企业效益。2 建设规模、方案及总工艺流程2.1 建设规模天然气储气供气站建设规模：一期储存能力12000Nm3，二期16000Nm3。天然气管网工程：一期工程实现5000户供气 日供 3708 m3二期工程实现15000户供气 日供 11124 m3低压户内工程：一期工程 5000户二期工程 15000户2.2方案选择2.2.1国内燃气气源介绍城市燃气是城市建设的基础设施之一 , 是现代化城市的重要标志，是城市能源建设的一个重要组成部分。发展城市燃气事业是节约能源，保护环境，方便人民生活 , 促进工业生产的
12、有效措施，并具有显著的经济效益和社会效益。我国城市气化率 61.7%, 与早已实现全国气化的美国、英国、俄罗斯及日本等国相比，差距很大。世界各国燃气工业的发展大体上经历了三个发展阶段：以煤制气为主的阶段 , 以油制气或煤、油制气混合应用的阶段，以天然气为主的阶段，目前正处在以天然气为主的阶段。我国燃气事业基础比较薄弱，发展速度比较慢。当前，我国城市燃气事业的特点是多种气源 ( 包括天然气、液化石油气和人工煤气 ) 并存。中国是一个产煤大国，多年来的技术装配、能源政策和能源结构是以煤为主。到 2000 年全国城市人工煤气供应总量为 152 亿立方米：天然气供应总量为 82 亿立方米 ; 液化气供
13、应总量为 1054 万吨。全国城市燃气管道总长度达到 89458 公里 , 其中天然气管道总长度 33655 公里，人工煤气管道总长度 48384 公里，液化石油气管道总长 7419 公里。全国城市用气人口约 1.76 亿，人工煤气占 23% 、液化石油气占 63% 、天然气占 13% 左右。目前中国能源消费构成中煤炭占 73.5%, 石油和天然气分别占 18.6% 和 2.2%, 与世界平均煤炭占 27% 、石油占 39.5% 、天然气占 23.5% 的消费结构有较大的距离 。为了保持中国经济的持续高速和协调发展，中国政府采取了一系列措施改变能源结构，将大力开发和利用天然气资源作为能源消费结
14、构调整的重大战略决策，在能源结构的调整上投入了很大力量，由依靠煤炭的单一型结构逐步形成了以煤炭为主 , 多能互补的能源生产体系。预计 2010 年煤炭在能源结构中所占的比例将下降至 63%， 天然气、水电等清洁能源比例要达到 17.88% 。规划到 2015 年，天然气在能源结构中的比重将达到 7%,2020 年达到约 10% 。2.2.2 气源选择2.2.2.1 煤制气人工煤气根据制气原料不同分为煤制气和油制气。煤制气的主要工艺有焦炉、连续直立炉、鲁奇高压气化炉、水煤气、两段炉等制气。油制气的主要工艺是重泊催化裂解制气和轻泊催化裂解制气。人工煤气的特点是制气工艺复杂，工艺流程长，环节多，工程
15、建设投资大，占地面积大、劳动定员多，煤气成本高，污染严重。人工煤气在生产过程中产生“三废”-废水、废气、烟尘及废渣多，对工厂及周围环境污染严重。由于能源结构不合理，中国经济在近二十年保持高速发展的同时也付出了高昂的代价。首先是空气污染严重。据粗略估计 S02 的排量达到 2730万吨 / 年 , 在全国 3040% 的面积上落下过酸雨 , 烟尘排放量约为 2100 万吨 / 年 ,C02 加上 Nox( 氧化氮 ) 达 1500 万吨 / 年。全世界 10 个污染严重的城市中中国占 5 个 , 最近增长到 8 个。空气污染物主要来自煤，此外以煤为能源，投资大、热效率低。因此，煤制气不做为本工程
16、推荐气源。2.2.2.2. 液化气在城市燃气事业中，液化气供应系统具有投资省、建设速度快、供应灵活性大、污染小的特点。随着我国石油工业的发展和大量从国外进口液化石油气，液化气供应事业得到了广泛迅速的发展，液化气已成为城市燃气供气的重要气源。近几年来 , 随着改革开放，国内市场与国际市场相接轨，根据能源需求，国内一些沿海省、市地区如福建、广东、浙江、江苏、山东、天津等地先后从国际市场购进液化石油气，缓解了国内液化气市场的供需矛盾 。液化石油气作为城市燃气气源，虽不及天然气，但与煤制气和泊制气比较，具有投资省、见效快、占地少、无污染；而且气源来源渠道多，工艺流程简单等优点。但由于储运能耗较大，运行
17、成本较高，价格波动大，另外因其受环境气象条件的影响而使供气压力低，供气范围小，同时受气源来源与运输条件制约的因素较多，在有天然气的条件下不宜作为长期运行的主气源。2.2.2.3 天然气天然气是城市燃气最理想的气源。天然气气质无毒、干净、杂质少。一具有投资小、运行成本低、热值高的特点。1994 年，我国天然气生产量为 166.7 亿米 3，其中做为城市燃气的约占 45% 。为适应社会市场需求，正在规划研究东南沿海引进应用液化天然气项目，以及俄罗斯伊尔库茨克气田向中国供气的可行性，这将大力改善我国能源结构。天然气管道建设将是未来中国管道建设中最热的热点，在未来的一段时间内中国将建设大批的天然气管道
18、。继西气东输管线之后，中国还将启动 “ 俄气南送 “ 工程，该管线计划 2005 到 2007 年建成投产，该项目对我国东北和环渤海地区的发展将具有重大的政治和经济意义。此外，为了改善东南沿海地区经济增长迅速 , 缺少能源的状况，经国家批准，广东珠江三角洲地区将首先引进国外液化天然气 (LNG) 资源，作为 LNG 项目的试点，该管线由一条主干线及两条支线组成，全长 327 公里，主干线由深圳至广东，现已完工。另外，为了使近海天然气登陆，我国还将建设山东胶东半岛天然气管网、东海春晓气田向浙江供气的东海天然气管道、南海气田向海南和广西的管线等。目前中国天然气资源量为 38 万亿立方米，截止到 2
19、000 年我国己累计探明天然气储量 2.56 万亿立方米，预计 2006年中国天然气年产量可达到500 亿立方米。中国规划加速建设 “ 西、东、南、北、中 “ 五大天然气基地。 “ 西 “就是西气东输工程：” 东 “ 就是东海天然气资源开发 ,2004 年实现海气上岸：” 南 “ 就是加快发展川西地区天然气 , 以每年增加 223 亿立方米的速度，实现跳跃式发展：” 北 “ 就是加快鄂尔多斯北部天然气资源的开发 ,参与向东部地区供气：” 中 “ 就是进一步发展中原油田的天然气资源，扩大向山东市场的供气量。因此，21 世纪，作为朝阳产业的石油天然气业，具有广阔的发展前景，中国必将迎来油气管道建设
20、的大发展时期。综上所述，根据额尔古纳市的地理位置及现有条件，即大庆油田、吉林油田、辽河油田，气源可靠，运输方便，故选择天然气为气源，实施天然气供气工程。2.2.3 用户用气量的确定2.2.3.1供气高峰系数的确定/居民及商业用户的不均匀系数城市用气受气候、季节、生活习惯和工业企业工作班制等因素的影响 ,具有一定的波动性，从而形成月，日和小时不均匀性。居民及商业用户的不均匀系数应根据管道燃气实际运行测算，因额尔古纳市尚无大规模管道燃气供应，无此实际数据。根据城镇燃气设计规范及额尔古纳市城的具体情况 ,并参考其它类似城镇居民及商业用户的用气情况，确定居民及商业用户的用气高峰系数如下：月高峰系数 :
21、 Km=1.2日高峰系数 : kd=1.15小时高峰系数 :kh=2.986根据各类用户的耗气量计算，另外考虑总用气量的 3% 未可预见气量。2.2.3.2 计算月平均日用气量居民用户、商业用户和未预见用户的计算月平均日用气量按下式计算 :Qd= Qa式中 :Qd -计算月平均日用气量 (m3/d)；Qa -年用气量 (m3/y)；n -年燃气最大负荷天数 (d); 其值为：n = 2.2.3.3 高峰小时计算流量居民用户、商业用户和未预见用户用气的小时计算流量按下式计算 :Qh = Qa式中 :Qh -小时计算流量 (m3/h)；Qa -年用气量 (m3/y)；n -年燃气最大负荷小时数 (
22、h)； 其值为：n= 工业用户的计算月平均日用气量 = 工业用户年用气量 / 年供气小时数。2.2.3.4 储气量的确定本工程气源为压缩天然气，由高压天然气撬车将其运至储气供气站向城镇供气。压缩天然气供应由于是受撬车数量、运输条件、运距及气候条件等不稳定因素的限制，为保证安全稳定供气，需建储气设施。储气容积应按照储存天数计算。参照城镇燃气设计规范中的混气站内液化气的储存天数为 24 天，再考虑额尔古纳市受地理位置和气象条件的限制，本工程最终规模所需的储气量按计算月 2 天的用气量计算，即本工程所需储气量为1万米3。2.3 总工艺流程2.3.1 工艺流程简介压缩天然气由高压天然气钢瓶撬车送入储气
23、供气站，首先用高压接管和快装接头与撬装钢瓶车连接。压缩天然气通过控制阀门首先送入储气井，当钢瓶压力与储气井压力平衡后，关闭控制阀门，撬装车余下气体依序送入下一气井。直到气井压力与撬装车钢瓶内压力平衡，关闭控制阀门。撬装车余下气体通过控制阀门在一级换热器内预热，再经过一级调压器调压到1.6MPa，进入二级换热器加热，再经二级调压器调压到0.4MPa。经计量、加臭由出口阀门输入地下中压管道的城镇管网供气。另外气井内的天然气作为储配气源也可通过二级调压向城市管网供气。3工艺技术及设备方案3.1工艺技术及设备方案选择3.1.1 确定方案的依据1）建设规模2）介质性质3）城市规划及居民需求4）设计委托要
24、求3.1.2工程方案设计选择3.1.2.1天然气储气供气站供气方案储气供气站的天然气一般为压缩天然气 , 又称 CNG 站 , 是近几年国内发展和应用较为迅速的一种供气方式。它机动性强 , 储运方便，气源稳定 , 价格波动小。其主要工艺是将天然气净化压缩后进行储运 , 一般是由专用压缩天然气撬车运至天然气储气供气站 , 经储存、调压、计量、加臭后输入城市供气管网。该系统具有工艺简单、投资省、成本低、工期短、见效快的优点，适用于向距气源较近的中小城镇供气。目前北京周边城市己建成几座压缩天然气储气供气站 , 并已有了成功的运行经验 , 该供气工艺技术上是先进成熟的 , 供气设备也是安全可靠的。压缩
25、天然气站供气方式具有一定的推广应用价值 , 为城镇提供了一种新的燃气供应方式。3.1.3方案比较3.1.3.1 储气方案比较1）储气压力天然气的储气压力可根据来气的具体情况分为低压储气和高压储气。高压储气的压力一般大于 0.8MPa, 储存压力高，储气设施体积小，节省占地，经调压后可向中压管网供气，无需加压，节省能耗和运行费用。低压储气的压力一般为 2300400Opa, 储气压力低，储气设施体积大，占地面积大，向中压管网供气需加压，能耗大， 运行费用高，低压储气一般用于低压气源的情况。根据本工程的具体情况，压缩天然气的气源压力高，采用高压储气方式能充分利用天然气本身的压力，节约能源，降低运行成本。所以本工程采用高压储气方式，储气压力为20.0MPa。2） 储气方式球形储罐由于占地面积大，并需配套消防设施，本工程不予考虑此方案。而采用地下储气井储气。地下储气井具有以下特色及优点：（1）井无焊点、漏点少、操作简单可靠。（2）地下储气井由于深埋于地下，它“冬暖夏凉”，保持输出气体恒温、均压、不受大气污染影响，不随地面气温的变化而热涨冷缩，不影响储气量和加气计量。（3）安全程度高，地下储气井额定工作压力25MPa，套管经爆破试
