1、城市燃气工程规划城市燃气工程规划第一节 都市燃气工程规划原那么与内容一、 都市燃气工程规划原那么1.都市燃气工程规划以都市总体规划为基础，结合当地能源特点进行。制定规划方案时，妥认 真研究当地资源开发和利用的可能性，长远期的气源,原料的需求。2.气源工程规划应符合国家燃气进展政策，贯彻因地制宜、多种气源飞合理利用能源的进展 方针，优先使用天然气、积极回收工矿余气、充分利用液化石油气、注重进展煤制气、适当进展 油制气。3.气源选择要按都市性质，当地资源供应状况，供气规模，供需目的不同而异，选择符合环保 标准，工艺成熟，运行可靠，综合利用好的制气工艺,尽量采纳先进技术。4.气源工程规划应与都市进展
2、相适应，全面规划，分期建设，气源方案要考虑燃气企业的滚动 进展和正常的商业化运作。5.都市燃气输配系统规划的供气规模的应以都市能源结构、进展规划和都市气源规划、各气 源的供给能力为依据。6.要依照不同类型的负荷构成，气源性底，确定合适的调峰手段及储配站布局。7.管网规划应与都市道路规划和其他地下管线规划相和谐，尽量幸免近期内重复开挖路面。&输配系统设施规划耍近远期结合，并考虑分期实施的可能占近期五年左右，远期20年左右。9.必须对各种可能成立的方案做技术经济比较，择优选用。二、 都市燃气工程规划内容与深度都市燃气工程规划分四个层次，即：总体规划、分区规划、详细规划和专项规划。各层次的燃 气规划
3、的任务和内容不尽相同，其要紧内容如下：1.都市燃气工程总体规划内容与深度(1)都市燃气、工程总体规划的要紧内容1推测都市燃气负荷：2选择气源,确定气源结构和供气规模；3确定气源厂、储配站、储灌站等要紧工程设施的规模、数量、用地及位置。4确定输配系统供气方式,管线压力级制，调峰方式。5布置都市燃气管网系统（区域调压站的设置，主干管系统布局）都市燃气工程总体规划应从分析现状开始，研究目前都市的气源种类和可能取得的气源途径, 以及现有燃气设施存在的问题，依照近远期都市规模和经济进展水平,采纳合理的参数指标，推测 燃气负荷,选择合适的气源和相应的供应方式，按照都市用地布局情形布置各项设施和管网。（2）
4、都市燃气工程总体规划的深度都市燃气工程总体规划的深度应能满足指导分区规划和详细规划的耍求和制订项目建议书， 可行性研究及设计任务书的要求。燃气工程总体规划文件包括说明书和图纸：1规划说明书规划说明书的耍紧内容:现状概述:规划依据，指导思想和规划原那么；供气对象和供气范畴 的确定，气化率指标;耗气定额的确定和各类用户耗气量指标;燃气负荷;气源选择，供气规模;调 峰手段和储气容积；设施选址布局和用地操纵;输配系统压力等级和管网布局。2图纸都市燃气工程现状图。耍紧反映燃凭气源厂（站）的布局，储配设施，输气管网的布置,供气能 力、规模和主干管网布局、管径、压力。都市燃气工程规划图。要紧反映都市规划期末
5、燃气气源，输配设施（储配站、储灌播、调压 站等）的布局、供气能力、规模高用地情形，以及主干管网布局、管径、压力等级。也可依照实际 情形将二张图合为张。2.都市燃气工程分区规划内容与深度（1）都市燃气工程分区规划的内容人都市和较人的中等都市，样需要进行都市燃气工程分 区规划，作为总体规划和详细规划的中间层次,起到承上启下 的作用，这时期燃气规划的 要紧内容有：1推测分区的燃气负荷。2确宦燃气工程要紧设施的规模、位置和用地；明确其防护距离和用地界线。3布置燃气输配管网系统（设置区域调压站、布置主干管）。都市燃气匸程分区规划是对都市 燃气工程总体规划的深化,对燃气输配设施和管网作出更具体的规划布局，
6、并依照实际情形对都 市燃气工程总体规划作局部修改和调整。（2）都市燃气匸程分区规划的深度都市燃气工程分区规划的深度应能满足指导详细规划的要求和编制项目建议书、设计任务书 的要求。燃气分区规划文件包括:规划说明书和图纸。1规划说明书规划说明书的要紧内容有:现状槪述;规划的依据和原那么；供气范畴飞对象的确定，气化率 指标;燃气分区分类负荷估算;供气规模和储气容积；要紧工程设施布置和用地范畴;燃气输配管 网的布置。2图纸分区燃气工程现状图。要紧反映分区内燃气设施和管网系统的现状分区燃气工程规划图。要紧反映规划期末区域内燃气设施的布置、规模和用地界线，以及主 干管布局、管径、压力等级。可依照实际情形将
7、二图合二为3.都市燃气工程详细规划内容与深度(1)都市燃气工程详细规划的内容1运算燃气负荷。2布置输配设施,确定其位置、规模和操纵用地。3布置输配管网。4运算管径。5估算工程造价(仅指修建性详细规划)O都市燃气工程详细规划应以总体规划和分区规划为依据，并依照规划区内具体情形，规划燃 气设施和输配系统,指导初步设计和施工设计。(2)都市燃气工程详细规划深度都市燃气工程详细规划的深度应能够满足燃气工程初步设计 的要求，其内容应包括规划说明书和图纸。1规划说明书规划说明书的要紧内容有:规划区内燃气用户类别、数目；区内燃气分类负荷;规划区内燃气 设施，管网系统布置;说明主要技术经济指标和运算釆纳的参数
8、。2图纸燃气工程详细规划图。图中应反映燃气设施位置，规模和操纵用地，管网布置走向、管径、压 力等级。如有现状燃气系统，应区分现状和规划设施和管线。4.都市燃气工程专业规划内容与深度(1)都市燃气工程专业规划的要紧内容1气化范踌和供气规模:供气原那么，气化范畴和气化率，各类用户耗气量运算，耗气量平稳 运算，供气规模及气虽分配。2气源工程:气源选择,制气原料和辅助材料，工艺力案的比较与选择；公用工程，气源厂要紧 技术经济指标。3燃气输配系统:燃气远程输气干管布线及输配工艺比较；都市燃气输配系统及方案比较，储 配站规模,管线与布置;调压站的布局;输配系统要紧经济技术指标。4环境爱护:厂、站釆纳的防止
9、污染措施，工程项目对都市环境阻碍评判。5投资估算。6财务效益分析，工程效益分析。(2)都市燃气工程专项规划深度都市燃气专项规划深度应能满足指导燃气工程初步设计和施工图设计的要求。专项规划文件 应包括规划说明、附图、附件。1规划说明：规划说明要紧内容有：前言，概述，供气规划和气化范畴，气源工程，输配系统，环保设施，投资 估算和资金来源,技术经济分析，建议和存在问题。2附图a.厂区区域位置图b.气源厂总平血图c.气源厂工艺流程图d.输气干线线路走向平而图e.燃气管网布置图f.燃气管网水力运算简图g.场、站工艺的要紧流程图h.新工艺的要紧流程及设备图上述内容依照专项工程具体科目选择i.其他。3附件各
10、类批件和附件第二节 都市燃气气源选择一.我国都市燃气气源概况我国都市目前正在运行的气源类型，多种笋样，大致有焦炉煤气、水平炉煤气、立箱炉煤气、 连续式直立炭化炉煤气、重泊蓄热炉裂解油制气、液化石油气、天然气、油田伴动气、矿井气和 两段炉水煤气等十余种类型，我国燃气的气源槪况见衣4-6-1 o衣4-6-1我国都市燃气的气源槪况序号煤气类别气摞或制气装置煤气热值（MVd）使用煤气的都市1夭然气，FL威远、泸州、巴县等地气田33. 49-36.9成都、重庆、自贡、天津、盘井、沈阳等2油田伴 动气盘井油田3768鞍山等3矿井气龙凤、老虎台、胜利等矿O1465-1675抚顺、鹤壁、焦作、 开辣、马家沟矿
11、等4焦炉煤 气6m人容积焦1?58_1884 炉北京、上海5. 5m大容积焦炉1758-1884唐山80型焦炉（58型焦炉改型）1758-1884北京、上海、夭津、南京、注阳、长春等28m中型焦炉（二分、双联）1758-1884唐山、邢，台、石家庄、长治等田250型（66型焦炉）哈尔滨、长春、大连、 锦州、1758-18.84合肥等5直立炉 煤气1）连续式直立炉1638长春、上海、大连、 南京、天津、武汉、杭州、青 岛、大同、太原、长沙等2）立箱炉1758平朔煤矿6水平炉 煤气水平炉134盘山、崇明7油制气1三筒重油蓄热催化裂 解炉18842093北京、上海、沈阳、广州、天2三筒重油蓄热热裂解
12、 炉37. 68上海3.双筒重油蓄热热裂解炉3768大连8液化石油419（MJ 仕5）北京、上海、天津、 南京、济南、沈阳、长春、哈 尔滨、杭州等9水煤气型两段 炉煤气常压两段炉L1298阜新、威海、西安等煤制气多年来直是我国进展都市燃气的重耍手段之。但随着石油和天然气的开采利用， 近十多年来，我国都市燃气气源构成逐步发生了变化，天然气和液化石油气逐步增加。液化石油气 要紧供民用，约占95%,而匸业仅占5%,对提高居民气化率起了专门好的作用。而天然气用作都市 燃气，人部分供给了工业。约为98%,只有2%供给民用，明显存在着用气不合理的问题，随若气田的 发觉和开采，天然气作为都市的气源,存在专门
13、大的潜力。二、都市燃气气源1.气源厂的种类划分（1） 按供气规模划分级：日供气规模600000m5;二级：日供气规模300000-600000m5;三级：日供气规模150000-30000001四级：日供气规模150000m。（2） 按供应区域划分1区域气源（如天然气井场门站、大型坑口气化厂等）2都市气源（如都市焦化厂、都市主干混气站等）3小区气源（如小区气化站、工矿点煤气站等）（3） 按供气特性划分1主气源（或称差不多气源）2机动气源（或称调峰气源）样情形下，供气规模人，基建技资多，生产机动性小的制气装置宜作为主气源;基建投资少， 生产调度灵活的制气装置宜作机动气源。焦炉煤气生产、直立炉煤气
14、生产样差不多上作为都市燃气的主气源。重油热裂解油制气、水煤气型两段炉可作为大、中都市燃气生产供应的机动气源，也可作为 中、小都市燃气生产供应的主气源。水煤气样作为都市燃气生产供应的机动气源和调整燃气热值或工矿点的气源;发生炉煤气 样是作为焦炉和直立炉的加热气源。2.各类气源的要紧特点（1）天然气天然气的分类依照矿藏特点分类:天然气可分伴动气和非伴动气。伴动气是相伴原油共生，与原油同时彼开 采;非伴动气包括纯天然气和凝析气田天然气，两者在地层中为均的气和。依照天然气组成分类:天然气可分为干气、湿气、贫气和富气，也可分为酸性天然气和洁气等。a.干气每lm（压力为0. IMPa,温度为20C的状态）
15、井口流出物中,C,以上重短液体含虽低于 13. 5cm的天然气。b.湿气每In?井口气流出物中,C,以上重短液含量超过13. 5cm的天然气，样湿气需进行分离 出液态烧产品和水分后才能进步加工利用。c.富气lm井口流出物中,C3以上短类液体含量过94cm的天然气。d.贫气每井口流出物中，C,以上短类液体含量低于94cn?的天然气。e.酸性天然气含有显著的H：S和CO,等酸性气体，需进行净化处理后才能达到管道输送标准的 天然气。f.洁气H：S和a ） b等酸性气体含量甚微，不需要进行处理的天然气。天然气的集输天然气的集输系统是把气田上各个气井开采出来的天然气聚拢起来，并通过加工处理送入输 气干线
16、，它要紧由井场装置、集气站、矿场压气站、天然气处理厂和干线首站、干线加压站、门 站等部分组成，天然气的集输系统流程如图4-6-loa.井场装置样设在气井邻近。从气井开采出来的天然气，通过节流,进入分离器除去油、游离水和机械 杂质等，通过计量后送入集气网。b.集气站将集气网的天然气集中起来的地点即集气站。在此，对天然气再次进行节流、分离、计量, 再送入集气管线。c.矿场压气站在低压气田或气田开采后期，当地层压力不能满足生产和输送要求时，需要设置矿场压气站， 将集气站输入的低压天然气增压至规定的压力，然后输送到天然气处理场或输气干线。d.天然气处理厂假设天然气属酸性天然气，即硫化氢、二氧化碳、凝析
17、油等含量和含水量超过管输标准或不 能满足都市燃气的要求时，需设置天然气处理厂，对天然气进行净化处理后外供。e.干线首站在输气干线起点设置的压气站,那么称为干线首站。它的任务是接收天然气处理厂来的净化 天然气，经除尘、计量、增压后进入输气干线。f.输气干线加压站为补偿长输干线的压降缺失，保证长输干线的定的输气压力，每隔定距离就要设置加压 站。g.门站门站是天然气在都市管网中的起点，由长输干线来的天然气在此经降压、调压和计量，-样情 形下还要向天然气中注入某种加臭剂，然后将天然气送人都市供气管网。(2)液化石油气液化石油气来源于气田、油田、和石油炼厂。凝析气田气是种深层的富天然气。石油开采时在经地
18、面节流后，压力降5. 0-7. OMPa,气液发 生分离，分离出的气体即称为凝析气田气。这种气体通常含有85%-97%的甲烧,含量约为 2炉5%,能够用压缩法、吸取法、吸附法或低温分离法将其中的丙、丁烧分离出来，制得液化石油 气。油田伴动气是与石油伴生的天然气。它相伴石油开采而采出，其中含有60%-90%的甲：院和乙 烧,10%-40%的丙烧、丁烧、戊炕和重炬。利用油井上的油气分离器，使石油和油田气分离,然后采 纳吸附法将气体中的各种碳氢化合物分离，从中提取液化石油气。通常每开釆It石油，人约能够 得到5弔的液化石油气。炼厂石油气是石油炼厂的常减压蒸馆、催化裂化、热裂化、销重整、延迟焦化等加工
19、过程中 产生的各种气体的总称。石油炼厂气通过适当分离和处理可得到液化石油气。石油炼厂的液化石 油气产率跟原油性质、工艺流程和加工方案有关，样为炼厂原油处理总量的4%-5%o我国目前 作为都市燃气供应的液化石油气，要紧是石油炼厂的催化裂化炼油装置生产的。催化裂化是以常减压蒸馆所得到的馆分为原料油，在温度460C和压力0. 07-0. OSMPa的条件 下,借助催化剂使原料油裂化以生产高辛炕值汽油，同时还得到柴油和部分气体。在这部分气体 中,C,和&锚分在常温下专门难液化；C,和C：镭分中的烯炬多用作化工原料;1院短那么组成液化 石油气，多用作燃料。催化裂化炼油装置的产品例如见图4-6-2e我国的
20、商品液化石油气并不完全是由纯丙烧和纯丁烧两种成分组成的。除了丙烧和丁烧以外, 还有丙烯、丁烯,丁烧、丁烯的同分异构件等成分。液化石油气的组分也融着原油产地、炼制工 艺、产品方案和操作条件的不同而变化。我国某些石油炼厂的液化石油气组分见4-6-2o液化石油气的应用要紧是通过储灌站的瓶装供应和气化站、混气站的管道供应、储灌站、气 化站、混气站的特点详见液化石油气节。(3)人工煤气1以焦炉为主的燃气厂农4-6-2我国某些石油炼厂的液化石油气组分(%)号组分石油炼厂名称东方红大庆胜利南上炼济炼五厂六厂长岭1甲烧CH：0030. 32乙烷CH0.90.230.891.55.83乙烯CH0.23.54丙烷
21、CH7. 11.016.S112.420.88.642乜21.3210.2炼焦过程中生产的煤气叫焦炉煤气，是我国人工煤气的要紧气源之=a.按焦炭产品种类划分，有冶金焦、气化焦和铸造焦三种。b.按焦炉的加热方式划分,有单热式和复热式。单热式焦炉的加热样是采纳回炉煤气，也可 采纳混合煤气，加热煤气的热值，对JN4. 3-80型及以上焦炉，应采纳$15. 9MJ/m3,对炉高2. 8m以 下焦炉，可采纳$14. 65MJ/mJ;复热式焦炉的加热，既可用回炉煤气或混合煤气，也可采纳热值 5. 03MJ/m5的低热值煤气，复热式焦炉的加热煤气方案为：炼焦煤气加热，即用焦炉自身产生的焦炉煤气作为加热煤气,
22、此方案，焦炉热工状况稳固，但 阻碍煤气外供量。混合煤气加热，样是焦炉煤气与水煤气型两段炉煤气(或水煤气)掺混，混合煤气质量易合 乎都市燃气的气质要求，且外供煤气虽人，几乎接近焦炉煤全部生产量。高炉煤气加热，应考虑冶炼厂高炉煤气的平稳及休风期或事故对焦炉生产的阻碍。发生炉煤气加热，发生炉气化原料样为气化焦和冶金焦，采纳无烟块煤为气化原料，生产净 化后的煤气要求含焦泊20mg/m含粉尘W15mg/m，目前常规的发生炉煤气净化工艺尚难达到。c.掺混煤气的选择为了增加外供都市煤气量，以及调剂都市用气的月不平均性，在炼焦制气 厂内可增建水煤气型两段炉或水煤气炉等机动气源。假设焦炉的加热是采纳发生炉煤气时
23、，那么 发生炉煤气也可少量用于掺混。我国现有要紧焦炉炉型见农4-6-30下而分别列出人中小型炼焦制气厂在不同加热方案下的 综合经济指标，见衣4-6-4,衣4-6-5,衣4-6-7o 号炉型1组数炭化室（每孔）炭化室尺 寸（mn）设 置地点 举例有 效容积（m3）装 数虽（t煤）结 焦时刻全有效长全高有效高平均宽锥度厂qj新日铁M型大容积V0376263191570011800680565045060宝钢擅口大容积rV35427171598015140553052OO4503四川疲口EBP-56523921618162181614080132804330捕O O4 到40753武钢、鞍钢2318
24、1845上海焦Z58-E 型2592161621614080132804330400004015)化 厂、鞍 钢二两分侧喷捣固炉196164201256038)036OOO无惟度淮南化肥厂两分下喷复热2117&416116802890255042043洒 北邢台、 广州1双联下喷单热式2113&417112001352028)025504却43山西临 汾、向北 唐山、石家序桥西焦化厂2以直立炉为主的燃气厂连续式直立炭化炉制气厂,是以生产都市燃气为主的燃气厂。连续式直立炉操作弹性范畴较大，具有道应都市燃气负荷波动的能力。其要紧原料是气煤或肥煤，样原煤或煤屑均可使用，符合我国气煤丰富的特点。其炉底
25、蒸汽利用焦炭显热，减少能耗, 相应提高了煤气产量和热效率。炉/的进料和扌|:焦均处于封闭状态，操作条件较好,环境污染比焦 炉小。连续式直立炉燃气厂样由连续式直立炉、煤气发生炉和水煤气炉三者构成煤气生产关系。 它们相互间的关系为：3以水煤气型两段炉或水煤气炉为主的燃气厂水煤气型两段炉是生产混合煤气的气化装置，在其炉内，上部为低温干馆段，下部为半焦气化 段，是-项成熟的有用技术，比较适合些中、小都市，也可作为人都市的辅助气源。水煤气型两 段炉煤气厂具有投资省、上马快、产品单等优点，但煤气热值低，氧化碳含量高，假设作为都 市燃气的要紧气源，须进行变换与增热等措施，才能达到都市燃气的质量标准。其变换增
26、热方案 有：a.煤气部分甲烧化（适宜于中、小都市）；b.煤气中氧化碳经部分变换后，掺混液化石油气；c.掺混重油蓄热裂解煤气。水煤气比水煤气型两段炉煤气的热值低，氧化碳含量也更高，样不宜单独作为都市燃气 的主气源。目前我国南方地区-些小都市或城镇就利用水煤气经变换增热后供居民使用。如湖北 安陆和江西務州就采纳水煤气掺混化肥厂的弛放气或沼气外供。4以重油蓄热裂解制气炉为主的燃气厂油制气按制气方式分为热裂解和催化裂解。催化裂解又分为浅裂解和深裂解。重油番热裂解制气按操作温度等工艺条件的不同，可在同装置内进行较高温度的镰催化操 作（深裂）或温度低些的镰催化操作（浅裂）。深裂生产的煤气与焦炉煤气和似，能
27、够作为都市燃 气的主气源。浅裂生产的煤气热值高,常作为多气源都市的种增富气源。油制气具有以下几个特点：a.比同规模的煤制气投资少、投产快、占地少。b.重油易于运输、装卸和供应。c.制气装置自动化操纵水平较高，操作方便,所需人工较少，劳动生产率高。d.运行开停方便，从常温开车到正常运行仅需几小时，从热备开车到正常运行仅需十几分钟， 作为供气调峰手段十分灵活方便。油制气的掺混煤气可选择水煤气、半水煤气、水煤气型两段炉煤气。（4）矿井气矿井气是指在煤矿开采过程中，从煤层及岩层内涌出的可燃气体,通称为矿井瓦斯或煤田气。 我国矿井气资源相当丰富。抚顺和鹤壁已将矿井气作为都市燃气。对拟定矿井气利用规划具有
28、重 要总义的是判定瓦斯矿井的等级。瓦斯矿井的等级是依照矿井和对涌出量来划分的。在矿井正常生产的情形下,平均日产干吨 煤的矿井气涌出量称为矿井气和对涌出量，用农示。沼气带以上的三个带通称为瓦斯风化带。确定和推测瓦斯风化带的深度，对推测瓦斯涌出量 有实际意义。只有进入沼气带后，巷道瓦斯涌出量将随着开釆深度的增加而增加。假如达到抽放 标准要求,就可成为矿井气资源，纳入使用规划。矿井气质 洁挣，差不多不含CO、H2S等杂质，样宜利用CH(含量不低30%的矿井气。在进 行矿井气利用工程设计前，需对气源进行综合评估，要紧有：1进行资源评判和矿井含量的测定运算。2矿井气资源必须足够稳固抽放20年以上。3在建成地面抽放系统后，抽放的矿井气甲：皖含量$30%,且连续三个月以上,才宜兴建矿井 气输配系统。矿井气抽放系统由钻场、集气支管、集气干管、瓦斯泉和储气罐组成。(5)弛放气化肥厂在合成氨的生产过程中，都会产生-定的合成放空气和贮槽弛放气。每生产吨合成 氨约有120-150細的弛放气其组成:H：50%-60%, CH.18%, X:222%-32%O我国许多中、小城镇周围 普遍建设了中、小型化肥厂，样年产合成氨5000-30001 o化肥厂弛放气多为放空，
