1、CNG加气站项目开发指导手册CNG加气站技术方案CNG加气站项目开发指导手册项目开发中心二零零八年七月CNG加气站项目开发指导手册第一章 前言根据加气站项目开发人员的需要，为了让项目开发人员能够尽快投入加气站项目的开发工作，快速了解加气站项目有关的经济、技术、开发等方面的知识，特编写此手册。本手册着重介绍关于加气站的分类和特点由于编者水平有限，难免存在不足之处，敬请各位同事批评指正。第二章 市场调研1、气源情况调研气源情况有三个途径：途径一：有管道气源的成员企业根据与上游企业签订的照付不议协议确定气源能否满足燃气汽车加气用量。途经二：无管道气源的成员企业可向控股公司技术部了解咨询。途径三：向当
2、地燃气办公室或能源办了解气源规划等相关情况。调研气源的内容有主气源供气商、供气方式、供气量、供气价格、气的质量标准、门站面积（是否可合建母站）、门站距城区（指最近的居住区或商业区）距离（确定母站是否为燃气车加气）、管线压力（是否可建标准站）；辅助气源供气商、供气方式、供气量、供气价格、气的质量标准、气源距离、管道压力；城区中压管网的分布、管线压力、供气能力如何；气源的规划、西气东输是否经过、何时到达、何时通气、供气能力等。2、燃油车市场情况调研当地市场的车辆情况有两个途径：途径一：到当地车辆的主管部门及交通管理局（出租车管理处、运管处）调研相关数据，取得车辆数量、车型、车况（报废年限和已使用时
3、间）、更新情况、能源情况（汽油、柴油、LPG、LNG、L-CNG）、产权归属、今后发展规划等数据。途径二，直接到各出租车公司、公交公司调研相关数据。此途径除可获得车辆数量、车型等情况外还可以找司机了解车辆日行驶里程（km/d）、日收入、耗油量（l/d、l/km）、起步价、每公里价、超过x公里的附加价格、管理费等数据。3、拟选站址情况加气站选址应符合城市规划、环境保护和防火安全的要求，并且交通便利以方便车辆加气，不必迂回绕道。一般选在城市的二环或三环路周围，宜靠近城市道路。加气站占地面积见表一。站址的选择有三种方法：方法一：到规划局取得城市的整体规划，根据规划来选择符合自己需要的站址（公用事业用
4、地最佳，可以减少土地征用等相关费用）。方法二：根据建站需要在城市中进行站址的初选，初选站址确定后向规划局提出规划申请。方法三：如果规划局没有规划，也直接找不到合适的站址，就只能是与中石油、中石化、公交公司等有加油站或其他有土地的单位合作，来解决气站站址问题。第三章 方案选择1、方案比较1）站型及规模选择加气站的类型分标准加气站、加气母站和加气子站三类。（1）母站：母站建在天然气高、中压管网附近，从天然气管网直接取气，经过加压，向CNG拖车或直接给燃气汽车加气。适应条件：适用于城市周围有高、中压管网，周围250公里范围内有子站或需要建子站或有CNG用户的情况。根据城市的实际情况，母站如在距离市区
5、五到十公里范围内，视具体情况可以增加储气瓶组和加气机对燃气汽车开展加气业务。工艺流程：从天然气管网直接取气，经过脱水、调压计量、脱硫，压缩等工艺，高压天然气进入储气瓶组，为子站和本站提供高压（25MPa）的压缩天然气。技术参数：入口压力一般在0.8-1.5 MPa，加气量一般在2500-4000m3/h。每天加气能力40000-100000m3。优点：可以覆盖较大供气范围，扩大气源辐射面积，为子站提供保证，减少现有气源输送半径。有利于在管道气源空白区域开拓市场。局限性：主要是地理位置及气源条件的局限。即必须靠近中高压管线，在中高压管网上开口；或靠近气田。综合造价太高，除了专线费用外，接驳费是未
6、定数。CNG加气母站的主要设备及工作参数a压缩机CNG加气母站的供气规模一般为4-15万m3/d，每日按17小时工作，压缩机工作效率为0.90，压缩机总排量一般为3000-6000m3/h。进口设计压力一般大于0.8MPa，出口设计压力为27.5MPa，压缩机的设置应考虑备用。压缩机冷却方式分为水冷和风冷两种，水冷效果较好，但价钱较贵。b天然气脱水装置，一台低压天然气脱水装置（风冷），设计压力为2.5MPa，工作压力为2.0MPa，干燥能力一般为4000m3/h，配备便携式露点仪。根据气质情况，也可选择高压天然气脱水装置（风冷），设计压力为27MPa，工作压力为25MPa，干燥能力一般为400
7、0m3/h，配备便携式露点仪。c缓冲罐：设计压力2.5MPa，工作压力为2.0MPa，几何容积为2m3。d废气回收系统：回收罐设计压力为4.0MPa，工作压力2.5MPa，几何容积为2m3。e过滤器：设计压力为2.5MPa，工作压力为2.0MPa，通过流量6000m3/h，过滤精度为5m。f大容积钢瓶储气系统：为减少占地面积，选择大容积瓶组，考虑价格因素一般将高、中、低储气瓶组容积比定为1：1：2，选用4个钢瓶，总水容积为5.3m3，单个水容积为1.33m3，设计压力为27.5MPa，工作压力为25MPa。g加气机：一般两到四台双枪加气机，单台流量范围 230m3/min。h高压除油过滤设备：
8、本设备是天然气压缩后必要的净化设备，设置两台通过能力为3000m3/h，设计压力为27.5MPa，工作压力为25.0MPa。i槽车加气柱：设计压力为25.0MPa，工作压力为21.0MPa，连接为双卡套连接方式，管径为1，设备数量3-5台套。j充气顺序控制盘：拟用机械式充气顺序控制盘，设计压力为27.5MPa，工作压力为25MPa。一路进口，四路出口，其中一路给加气机直接充气，三路连接储气瓶组相接，通过能力为6000m3/h。k流量计：设计压力为2.5MPa，工作压力为2.0MPa，流量6000m3h。l加气站售气系统：为了管理和运营的方便，采用计算机售气系统，提高运营效率。（2）标准站：从城
9、市天然气管网直接取气，为本站提供高压（25MPa）的压缩天然气。工艺流程与母站相似，但没有加气柱，不需给CNG拖车加气，只能给燃气车辆加气。工艺流程：从天然气管道提取的天然气经过脱水、调压、计量进入压缩机压缩至25 MPa，储存于储气瓶内，再经过顺序控制盘通过加气机给汽车加气。技术参数：其入口压力一般在0.1-1.0MPa，加气量一般在300-2000m3/h。每日加气能力4500-30000m3。适应条件：在有城市管网的情况下，优先选用标准站。优点：运行费用最低，运行最可靠。局限性：必须有城市管网，而且管网必须有足够的压力（0.1MPa）和足够的流量。专线费和接驳费均视实际情况而定。如果城市
10、管网运行状态波动不定，则标准站的加气能力将受到严重影响，从而影响加气站的正常运行。标准站的主要设备及工作参数a压缩机CNG标准站的供气规模一般为1.5-3万m3/d，每日按17小时工作，压缩机工作效率为0.90，压缩机总排量一般为1000-2000m3/h。进口设计压力一般为0.2MPa，出口设计压力为27.5MPa，压缩机的设置一般不考虑备用。压缩机冷却方式分为水冷和风冷两种，水冷效果较好，但价钱较贵。b天然气脱水装置，根据管网气质情况，一般设一台高压天然气脱水装置（风冷），设计压力为27MPa，工作压力为25MPa，干燥能力一般为2000m3/h，配备便携式露点仪。c缓冲罐：设计压力2.5
11、MPa，工作压力为2.0MPa，几何容积为1.2m3。d废气回收系统：回收罐设计压力为4.0MPa，工作压力2.5MPa，几何容积为1m3。e过滤器：设计压力为2.5MPa，工作压力为2.0MPa，通过流量2000m3/h，过滤精度为5m。f大容积钢瓶储气系统：为减少占地面积，选择大容积瓶组，考虑价格因素一般将高、中、低储气瓶组容积比定为1：1：2，选用4个钢瓶，总水容积为5.3m3，单个水容积为1.33m3，设计压力为27.5MPa，工作压力为25MPa。g加气机：一般两到四台双枪加气机，单台流量230m3/min。h充气顺序控制盘：拟用机械式充气顺序控制盘，设计压力为27.5MPa，工作压
12、力为25MPa。一路进口，四路出口，其中一路给加气机直接充气，三路连接储气瓶组相接，通过能力为2000m3/h。i流量计：设计压力为2.5MPa，工作压力为2.0MPa，流量2000m3h。j加气站售气系统：为了管理和运营的方便，采用计算机售气系统，提高运营效率。（3）常规子站：当用气城市没有天然气管网或不能用天然气管网为加气站提供天然气时，运用CNG槽车从母站取气，通过公路运输到子站，为子站提供高压（25Mpa）的压缩天然气对汽车进行加气。常规子站是利用CNG拖车从母站运来的高压天然气，通过小型压缩机、高压瓶组和加气机给燃气车辆加气。常规子站的适应条件：在站址周围无城市管网或在他方管道气源范
13、围内，周围250公里有CNG气源的情况下，以子站的灵活性抢占市场。常规子站的技术参数：其入口压力一般在0.8-1.5 MPa，加气量一般在300-2000m3/h。日加气能力4500-30000m3。常规子站的主要设备及工作参数a撬装压缩机总成CNG常规子站的供气规模一般为1.5万m3/d，每日按17小时工作，压缩机工作效率为0.90，压缩机总排量一般为500-900m3/h。进口设计压力一般为0.8-1.5MPa，出口设计压力为27.5MPa。b大容积钢瓶储气系统：为减少占地面积，选择大容积瓶组，考虑价格因素一般将高、中、低储气瓶组容积比定为1：1：2，选用4个钢瓶，总水容积为5.3m3，单
14、个水容积为1.33m3，设计压力为27.5MPa，工作压力为25MPa。c加气机：一般两到四台双枪加气机，单台流量230m3/min。d充气顺序控制盘：拟用机械式充气顺序控制盘，设计压力为27.5MPa，工作压力为25MPa。一路进口，四路出口，其中一路给加气机直接充气，三路连接储气瓶组相接，通过能力为2000m3/h。e加气站售气系统：为了管理和运营的方便，采用计算机售气系统，提高运营效率。（4）液压撬装子站：当用气城市没有天然气管网或不能用天然气管网为加气站提供天然气时，运用CNG槽车从母站取气，通过公路运输到子站，为子站提供高压（25Mpa）的压缩天然气为汽车加气。液压撬装子站是引进的具
15、有专利技术的液压子站系统，利用改装后的CNG拖车从母站运来的高压天然气，通过液压泵、加气机给燃气车辆加气。液压撬装子站的适应条件：在站址周围无城市管网或在他方管道气源范围内，周围250公里有CNG气源的情况下，以子站的灵活性抢占市场。液压撬装子站的技术参数：其入口压力0.5 MPa，加气量在1000m3/h。日加气能力10000-15000m3。液压撬装子站的主要设备及工作参数a子站集成子站集成的供气规模一般为1.5万m3/d，每日按15小时工作，子站集成总排量一般为1000m3/h。进口设计压力一般大于0.5MPa，出口设计压力为27.5MPa，采用液压油注入加压方式加压。b改装CNG拖车，
16、将普通CNG拖车加装控制阀门和工艺管线改造后，可以和液压子站集成联合工作。设计压力27.5MPa，运输能力4500m3/辆。c加气机，采用单线加气机，一般两台双枪加气机，单台流量230m3/min。d加气站售气系统：为了管理和运营的方便，采用计算机售气系统，提高运营效率。L-CNG站的适应条件：站址周围无城市管网或在他方管道气源范围内，周围200公里左右有CNG气源的情况下，以CNG子站的灵活性抢占市场。优点：灵活机动，具有占地少、建设周期短、见效快的特点。最适合在选址征地困难的情况下同加油站合建，快速抢占市场。局限性：运行费用高，投资费用较高，受CNG气源条件限制。（5）L-CNG撬装子站L
17、-CNG撬装子站是近年来发展起来的新型子站，它是利用LNG运输的低成本和CNG成熟的车用技术相结合的产物。LNG运输车将LNG运输到站后卸入站内储罐，通过注塞泵将LNG加压后进入气化器，生成CNG后给燃气汽车加气。通过低温潜液泵，也可直接对LNG燃气汽车进行加气。L-CNG撬装子站的技术参数：加气量在900m3/h。日加气能力8000-12000m3。L-CNG撬装子站的主要设备及工作参数aL-CNG子站集成子站集成的供气规模一般为8000-12000m3/d，子站加气能力一般为900m3/h。出口设计压力为27.5MPa。集成中包括一个LNG低温储罐，一台柱塞泵和一台潜液泵，一台高压气化器和
18、一组高压储罐。b加气机，一般一到两台双枪加气机，单台流量230m3/min。cLNG加气机一台。d加气站售气系统：为了管理和运营的方便，采用计算机售气系统，提高运营效率。L-CNG站的适应条件：站址周围无城市管网或在他方管道气源范围内，周围600公里有LNG气源的情况下，以L-CNG子站的灵活性抢占市场。优点：灵活机动，具有占地少、建设周期短、见效快的特点。最适合在选址征地困难的情况下同加油站合建，快速抢占市场。局限性：运行费用高，投资费用较高，受LNG气源条件限制。（6）结论通过以上分析，结合当地气源、管网等情况，根据日加气量，选出拟建站型，确定建站规模和数量。2）站点分布根据加气站的数量，
19、结合当地规划，确定拟建站址，站址确定原则是符合城市规划、环境保护和防火安全的要求，并且要求交通便利以方便车辆加气，不必迂回绕道。一般选在城市的二环或三环路周围，宜靠近城市道路。表一 加气站常用安全间距 单位：米加气站设施储气瓶组放散口加气机、压缩机周围建筑物181512主干道12106次要道路1085注：由于在二类以上保护物附近选址很难被批准，本表间距按三类保护物计算。表二 各类加气站占地面积估算表日加气1.5-3万方标准站日加气1.5万方撬装子站日加气3-6万方加气母站合建1-3万方标准站增加面积合建一座撬装子站增加面积3-5亩(5050)1.5-3亩(5030)5-8亩(10050)1.5
20、-2亩0-1亩3）投资估算表三 各类加气站投资估算表1.5万标准站3.0万标准站1.5万撬装子站3万加气母站6万加气母站450万520万525万560万800万注：1、表中加气量均为日加气量，按每日15小时计。 2、标准站进口压力设为0.1MPa。 3、母站进气压力设为0.4MPa。 4、未计算接驳费，专线费，征地费。 5、均按独立建站计。2、编写项目建议书根据市场调研报告和资料分析、方案选择结果，编写项目建议书。项目建议书应包括内容及格式如下。一、项目概况1、项目背景2、能源状况3、燃气汽车的发展前景4、发展中的贞元5、贞元的竞争优势二、市场分析三、气源概况1、气源情况2、气源前景四、建设方
21、案1、 站型分析2、 建站规模3、建站方案4、厂址选择5、设备选型6、人员编制五、建设投资和流动资金六、财务评价七、社会评价八、风险分析九、结论第四章 报批流程由于各地行政机构设置不同，办事程序有所差异，根据集团的实际情况，报批流程的主要环节如下：1、立项1根据项目公司拟选站址情况，工程技术人员到现场进行实地勘察。2拟选站址建站技术方案和投资论证资料上报项目论证会，集团内部通过。3按照市政府颁布的CNG汽车发展总体规划、年度计划和建站布局选址的要求，根据气源管道走向选择合理的站址。向市经委（发改委）申报加气站工程项目立项报告。4市经委牵头邀请消防、规划、环保、国土、劳动等有关部门，踏勘现场，取
22、得一致意见。5落实土地使用权，联系气源、动力、公路接口、水源等有关事宜。 6委托设计院进行加气站初步设计。2、初设会审1编制加气站初步设计方案。方案包括总图布置、工艺流程、技术参数、设备选型等主要内容。消防安全、环保、劳动卫生要有专篇。2工程投资概算包括土建、设备、水电气管道、道路接口测算，生产流动资金等各项费用。3市经委组织专家组，会同有关部门及专业人员召开加气站工程项目评审会，写出会议纪要。由市经委批复同意定点。4办理劳动保护，环境保护三同时手续及相关的各项手续。 3、工程报建CNG加气站属工艺流程标准化、设备选型系列化，投资小、建站周期短的工程。应办理以下手续1）向市消防局申办建筑工程施
23、工消防方案审核签章手续。必备资料（1）经委的定点批复和评审会议纪要（2）专用消防报建审批表（3）初步设计方案（4）由有设计资质单位签章的（含消防设计章）总图、施工图。2）向市规划局申领选址意见书、工程规划许可证。必备资料： （1）市经委定点批复和评审会议纪要；（2）市消防局的初审意见；（3）国土权属证明或建站土地租赁协议、土地作股证明文件等；（4）市测绘部门提供有效的地形现状图；（5）建设项目平面布置总图及施工图；（6）建设项目环境影响评价书（表）3）凭建站批文，按当地政府承诺的有关优惠政策办理有关优惠。4）向国土部门申报用地范围、建设用地许可证、批准书。5）向建设局申请报建，办理质检手续，申
24、领施工许可证。必备资料：（l）市经委定点批复；（2）市消防局批复；（3）市规划局颁发的规划许可证；（4）国土部门的建设用地批准书；（5）建筑合同；（6）凭报建手续办理质检手续。6）凭施工许可证到质检站办理质检手续后开工建设。7）上述手续完备后，可开始项目施工，施工监理单位监督施工质量。主要设备由市技术监督局和劳动局对产品质量实行监督抽查和计量强制检定。附录A 加气站、加油加气合建站的等级划分A.0.1 压缩天然气加气站储气设施的总容积应根据加气汽车数量、每辆汽车加气时间等因素综合确定，在城市建成区内储气设施的总容积应符合下列规定：1 管道供气的加气站固定储气瓶（井）不应超过18m3。2 加气子
25、站的站内固定储气瓶（井）不应超过8 m3，车载储气瓶的总容积不应超过18 m3。A.0.2 加油和压缩天然气加气合建站的等级划分，应符合下表的规定:加油和压缩天然气加气合建站的等级划分级别油品储罐容积（m3）管道供气的加气站储气设施总容积（m3）加气子站储气设施总容积（m3）总容积单罐容积一级61100501218二级6030注：在城市建成区内不应建一级加油加气合建站。附录B 压缩天然气汽车的基础知识B.0.1 天然气汽车基本知识 1、什么是天然气汽车简单地说，天然气汽车是以天然气为燃料的一种气体燃料汽车。天然气的甲烷含量一般在90%以上，是一种很好的汽车发动机燃料。目前，天然气被世界公认为是
26、最为现实和技术上比较成熟的车用汽油、柴油的代用燃料，天然气汽车已在世界和我国及我市得到了推广应用。我市目前推广应用的是可分别燃用压缩天然气或汽油压缩天然气汽油两用燃料汽车，简称CNG汽车，今后还将大力推广应用单燃料天然气汽车。车用压缩天然气的压力一般在20MPa左右。可将天然气，经过脱水、脱硫净化处理后，经多级加压制得。其使用时的状态为气体。B.0.2 天然气汽车的主要优缺点（1）天然气汽车是清洁燃料汽车。天然气汽车的排放污染大大低于以汽车为燃料的汽车，尾气中不含硫化物和铅，一氧化碳降低80%，碳氢化合物降低60%，氮氧化合物降低70%。因此，许多国家已将发展天然气汽车作为一种减轻大气污染的重
27、要手段。 （2）天然气汽车有显著的经济效益。 可降低汽车营运成本。目前天然气的价格比汽油和柴油低得多，燃料费用一般节省50%左右，使营运成本大幅降低。由于油气差价的存在，改车费用可在一年之内收回。 可节省维修费用。发动机使用天然气做燃料，运行平稳、噪音低、不积炭，能延长发动机使用寿命，不需经常更换机油和火花塞，可节约50%以上的维修费用。 （3）比汽油汽车更安全首先与汽油相比，压缩天然气本身就是比较安全的燃料。这表现在：燃点高。天然气燃点在650。C以上，比汽油燃点（427。C）高出223。C，所以与汽油相比不易点燃。密度低。与空气的相对密度为0.48，泄漏气体很快在空气中散发，很难形成遇火燃
28、烧的浓度。辛烷值高。可达130，比目前最好的96号汽车辛烷值高得多，抗爆性能好。爆炸极限窄仅515%，在自然环境下，形成这一条件十分困难。释放过程是一个吸热过程。当压缩天然气从容器或管路中泄出时，泄孔周围会迅速形成一个低温区，使天然气燃烧困难。其次，压缩天然气汽车所用的配件比汽油车要求更高。表现在：国家颁布有严格的天然气汽车技术标准。从加气站设计、储气瓶生产、改车部件制造到安装调试等，每个环节都形成了严格的技术标准。设计上考虑了严密的安全保障措施。对高压系统使用的零部件，安全系数均选用1.54以上，在减压调节器、储气瓶上安装有安全阀，控制系统中，安装有紧急断气装置。储气瓶出厂前要进行特殊检验。气瓶经常规检验后，还需充气作火烧、爆炸、坠落、枪击等试验，合格后，方能出厂使用。 （4）CNG汽车的动力性略有降低。燃用天然气时，动力性略下降515%。 （5）改装一次性投资较大。目前，改装一辆CNG汽车大约需6000元左右。
