1.城市气源 气源是指向城市燃气输配系统提供燃气的设施,主要指煤气制气厂、天然气门站、液化石油气供应基地及煤气发生站、液化石油气气化站等设施。
2.气源选择原则 (1)遵照国家能源政策和燃气发展方针,结合本地区燃料资源的情况,选择技术上可靠、经济上合理的气源; (2)根据城市的地质、水文、气象等自然条件和水、电、热的供应情况,选择合适的气源; (3)合理利用现有气源,积极利用厂矿企业余气; (4)根据城市规模和负荷,确定气源数量和主次分布; (5)考虑各种燃气间的互换性; (6)气源厂之间与其他工矿企业必须协作。 3.气源选址规划 煤气制气厂属于一级负荷,应该设置有两个独立电源供电,采用双回线路。
大型煤气厂宜采用双同的专用线路,避开高压输电线路的安全空隙间隔地带,留有扩建用地。液化石油气供应基地应位于城市边缘,与服务站之间的平均距离不宜超过lOkm,并位于全年最小风频的上风向。
天然气是深埋于了下天然生成的,以甲烷为主的多种烃类和少量非烃类气体组成的气体混合物。该种气体混合物一般可分为四种:
1、从天然气井中开采出来的气田气,也称为纯天然气。
2、伴随石油一起开采出来的天然气称为油田伴生气。
3、从含石油轻质馏分的凝析油中分离出来的凝析气田气。
4、从井下煤层抽出的煤矿矿井气。
作为城市燃气的多为前三种.
一、天然气在我国的主要应用
天然气经过开采、收集、分离、净化、加压后供给城镇作为燃气气源。目前天然气的利用已经进入我国经济的许多领域,主要用于化工 生产、发电、居民燃气、商业供气、市区供热以及汽车燃料。天然气资源丰富,具有不可替代的优势,所以天然气的应用越来越受到人 们的广泛重视,发展前景十分广阔。
二、天然气的主要成份
天然气的主要成份烷烃,其中甲烷占绝大多数;还含有少量的乙烷、丙烷和丁烷;此外还含有硫化氢、二氧化碳、氮气和水蒸气以及微 量的 惰性气体;供城市居民及工业用户所使用的天然气中甲烷含量可达95%以上。
三、天然气的特性
1、相对密度小,比空气轻,易向高处流动。
2、具有易燃易爆性,遇到静电火花也会引爆。爆炸极限为5.0-15.1%。
3、热值高,天然气的热值为33.47-46.02MJ/NM3(8000-11000Kcal/NM3)大约是煤气的两倍,是液化石油气的1/3左右.
4、具有溶解性,能溶解普通橡胶和石化产品,因此用户必须使用耐油的胶管或棉线纺织的塑料管。
5、天然气具有腐蚀性。
6、天然气具有麻醉性,在空气中浓度较高时对人体中枢神经具有麻痹性。
7、天然气无毒性,不含一氧化碳,但燃烧不完全时,也容易产生一氧化碳有毒气体,造成人身中毒。
8、天然气为“干气”,杂质少,燃烧更完全、更卫生。
9、天然气的输送一般经过降压、计量、加臭后直接采用管道输送到用户灶前,因此运输、使用天然气极为方便。
(1)5.1 LNG应用及主要客户分析5.1.1 LNG用于发电LNG项目大部分的气量用于电厂的联合循环发电,LNG电厂与常规燃煤电厂相比,除了大大改善了环保状况之外,在占地和建设周期,调峰机动性等方面都显示了很大的优越性。
建设投资相对较低,LNG电厂的单位千瓦造价约为国产脱硫煤电厂的89%,进口设备脱硫煤电厂的60%,核电厂的33%。5.1.2 LNG用于城市燃气随着社会的发展、科技的进步以及人类对环境保护的意识增强,近年来,LNG作为清洁能源现备受关注,天然气燃烧后产生的二氧化碳和氮氧化合物仅为煤的50%和20%,污染为液化石油气的1/4,煤的1/800。
随着居民生活水平的提高,中小城镇居民更希望能用洁净的能源,由于管道铺投资设费用大,LNG气化站具有比管道气更好的经济性,在中小城镇可采用LNG气化站作为气源供居民使用,此外还可用于商业、事业单位的生活以及用户的采暖等。5.1.3 LNG作为工业燃料天然气作为工业燃料主要用于锅炉和工业窑炉,与煤、燃料油、液化气相比具有明显的优势。
天然气作为工业燃料,环境效益明显。以燃烧后排放的CO2作为比较,如煤炭为100,则石油为83,而天然气仅为57,同时二氧化硫和氮氧化物等污染物仅微量排放。
通过热值和热效率换算,每立方米天然气大约可替代3.3公斤煤炭,1.5公斤重油和1.3公斤柴油。从价格角度考虑,对煤炭的可替代优势不强,对轻油替代优势比较强,而能否顶替重油则需根据具体情况来确定。
5.1.4 LNG作为汽车燃料随着我国天然气汽车工业的发展和液化天然气的优良特性,液化天然气汽车正在成为研究热点。通过了解液化天然气汽车的发动机、燃料系统主要组成部分的功能和原理,再回顾我国液化天然气汽车发展历史、应用现状,并且将LNG、CNG和汽油三种车用燃料进行比较,从而可以看出液化天然气汽车比CNGV和汽油汽车更加清洁、安全和经济。
5.2 LNG项目市场定位分析市场开拓是哈纳斯LNG项目的基础,我国沿海特别是东南沿海经济发达、价格承受能力强的地区, 哈纳斯应以此类地区作为LNG项目的目标市场, 对LNG项目的市场地位和进度的确定应该坚持以下几个原则。(1)坚持替代能源有经济性的市场定位原则,即LNG只替代单位等热值价格比自身高的LPG、油制品、电、人工煤气, 以及禁燃煤地区的煤。
(2)大力开发居民、工商业团体用户(包括集中空调和热、电、冷联产用户)、特定的大工业用户、LNG 汽车、CNG 汽车等, 适当配置调峰燃气电厂的用气。(3)采用谨慎的市场开发策略。
新市场的开发要经过普查→分类初选→优选→意向书和框架协议的程序。(4)在输气管线没有覆盖的地区积极开拓槽车输送加卫星站汽化的市场, 大力扩展LNG的供气范围。
即使在管线覆盖的地区, 也可以考虑采用卫星站作为时调峰和管输盲区供气的手段。对市场竞争力最不确定的电厂用户, 要对其承受能力、上网电价、用气比例、实行差别气价的可能性和经济性等作详细分析。
(5)以有承受力和有经济性的用户用量作为市场容量, 以确定LNG 项目的目标市场。LNG市场价只要是原油等热值价格的折扣价, 就具有竞争力。
因此,LNG市场定价的重点不仅是一定油价下的气价, 而更重要的是天然气价与原油价的折扣率, 在LNG的价格谈判中要争这个折扣率。随着管道气的供应越来越充足,同时LNG资源也大量增加,LNG的下游市场也在发生着很大的变化,从过去传统的城市调峰和高产值工业的使用,逐步转换到了重点工业领域和车船用燃料,所以这两块市场的开发将会成为今后市场竞争的重点,尤其是车船燃料市场已经有好多公司键入,并且现在还处于节能减排的关键时期,政府部门的支持力度也比较大,所以这块市场的潜力巨大,应该引起哈纳斯足够重视。
5.3 LNG市场开发中的定价机制分析完善定价机制,从井口气源到终端用户的整个LNG产业链的天然气定价是新型天然气市场发展最重要和最关键的因素,终端用户定价不但会影响销售量,而且对LNG产业链中的基础设施建设也至关重要,因为从各种终端用户得到的收入将决定LNG项目市场定价的经济可行性。LNG项目市场开发的成功取决于天然气对其他燃料的竞争力,LNG的定价基于竞争性燃料。
在亚洲,日本是一个原油净进口国,每年进口油量基本稳定。所以日本将其石油进口到岸价格作为进口LNG的定价参照,这样也就造成了目前东亚地区LNG的定价与原油价格密不可分,因此亚洲的LNG价格高于世界其他地区。
政府制定或指导价不能准确及时反映供需关系的变化,而且这种定价机制无法使生产者和消费者做出长期的承诺,而LNG产业链的基础设施的开发却恰恰需要上述承诺。因此,天然气的定价政策应该把最终用户的支付意愿作为出发点。
1997年以前,我国天然气定价采用鼓励消费者的成本定价方式,而后采用鼓励生产者的成本加成法。但这两种定价机制都未兼顾双方的利益,不能反映市场的供应和需求。
完善天然气定价机制的主要措施有:一是放开对天然气生产开发企业的井口价管制,实行竞争谈判定价;二是加强对管输公司的成本核算,实行基于业绩的监管定价;三是打破对地方用气市场。
调压站在燃气输配系统中的主要作用是调节和稳定系统压力,并控制燃气流量,防止调压器后设备被磨损和堵塞,保护系统,以免出口压力过低或超压。
调压站由调压器、阀门、过滤器、安全装置、旁通管以及测量仪表等组成。有的调压站装有计量设备,除了调压以外,还起计量作用,故称做调压计量站。
(一)阀门 为了检修调压器、过滤器以及停用调压器时切断气源,在调压站的进出口处必须装设阀门。另外,在距调压站10m以外的总进出口管道上也应设置阀门。
正常运行时,此阀门处于常开状态。当调压站发生事故时,不必接近调压站即可关阀门切断气源,以防事故蔓延。
在调压站大修时,也应关闭此阀门,切断气源。 (二)过滤器 燃气中含有的各种杂质积存在调压器和安全阀内,会妨碍阀芯和阀座的配合,影响调压器和安全阀的正常运行,因此,必须在调压器入口处安装过滤器。
调压站常用鬃毛或玻璃丝做填料的过滤器。如图7-1-1所示。
燃气带进过滤器的固体颗粒撞到挡板上,并积聚在过滤器的下部,定期由清扫孔5排出,在燃气中残余的小颗粒固体和尘屑阻留在滤芯上。过滤材料装在两金属网格之间,清洗时应先卸开上盖,并将滤芯取出采。
过滤界前后应安装压差计,根据测得的压力降可以判断过滤器的堵塞情况。在正常工作情况下.燃气通过过滤器的压力损失不得超过10kPa,压力损失过大时应拆下清洗。
(三)安全阀 由于调压器薄膜破裂、关闭不严或调节失灵时,会使调压器失去自动调节及降压作用,引起出口压力突然上升,导致系统超压,危及安全,因此,调压站必须设 置安全阀。 调压室的出口压力由安全切断阀和安全放散阀进行控制。
安全切断阀控制压力的上限和下限,安全放散阀只控制压力的上限。放散阀的放散压力应比切断阀的关闭压力低。
当调压器正常工作时,仅在应当关断时关闭不严(由于阀门上积存杂质、磨损等原因),燃气才放散到大气中去。此时,经由关闭不严的阀门流过的燃气量大于用气量,出口压力就会增大。
为了避免出口压力过高,就必须将多余的燃气排入大气。 图7-1-1鬃毛过滤器 1—挡板;2—内装过滤材料的滤芯;3—上盖;4—外壳;5—清扫孔 如调压器发生故障,燃气通过放散阀已进行放散,但出口压力仍继续升高,这样的情况就是事故。
此时,应切断阀动作,关闭调压器前的燃气管道。当然气管道内发生事故而出口压力过低时,切断阀也能自动关断。
在消除关断原因之后。切断阀不能自动恢复工作,只能由检修人员开启后,才能重新供气。
安全切断搁如图7-1-2所示。其动作原理如下:在开启状态下由内止动器将阀芯6支起,止动器装在可提升杠杆8的共用轴18上,提升扛杆处于最高位置时,是由曲柄杠杆保险锁4的扳钩支起的。
保险锁的轴固定在切断阀的外壳上。击发器11 保持垂直位置,并使其凸端构住横杆的栓扣16。
横杆的另一端与薄膜连接杆10的凹口连结在一起。被检测的压力导至膜下空间。
当这一压力低于下限时,作用在薄膜连接杆上重块13的重力大于薄膜下侧断受被检测的燃气压力,结果使连接杆下降。横杆的栓扣16向上偏转,击发器11落下,并打在杠杆式保险锁4上。
使保险杠杆和提升杠杆的钩子摘开,而使阀门关闭。安全切断阀动作的下限压力取决于盘形重块13的重量。
图7-1-2 ⅡKH和ⅡKB安全切断阀 1—导向杆;2—定位器;3—止动器;4—保险锁;5—阀座;6—阀芯;7—阀杆;8—可提升的杠杆;9—薄膜;10—连接杆 11—击发器;12—支承垫;13—重块;14—调节螺母;15—弹簧;16—栓扣;17—填料压盖;18—杠杆的轴 切断阀动作的上限压力用调节螺母14,使弹簧15受到不同的压缩来调定。阀门开启时弹簧通过支承垫12顶住薄膜上盖的凸缘。
当薄膜下侧所受燃气压力的作用小于弹簧力时,薄膜始终保持不动。当被检测的压力超过压力上限时,薄膜受力增大而上移,使弹簧受压,横杆的栓扣向下偏转,击发器落下使阀门关闭。
阀芯6关闭时,靠自身重量和集中在提升杠杆末端重块的作用而压紧在阀座上。此外,燃气压力也会使阀芯紧压阀座。
但当入口压力为高压时,会使阀芯提升较为困难。为了在开启时从阀芯两侧平衡燃气压力,在切断阀上设有专门的均压阀。
当阀门关闭时,均压阀的阀孔由杠杆7的下端关闭。在开启主阀时杠杆也使均压阀打开,结果使在薄膜上下腔室内的燃气压力很快得到平衡,使提升阀芯较为容易。
薄膜弹簧式安全放散阀如图7-1-3所示。这类阀有直径为25mm和50mm两种。
放散压力可调整为表压0.001—0.125MPa。被检测的压力值由改变弹簧2的受压程度给定。
薄膜3上侧所受的力是被调压力,当它大于安全放散阀调定的放散压力时,则薄膜所受的力大于弹簧的压力,使弹簧受压并使阀门开启,多余的燃气就排入大气。 水封式安全器构造简单,有时设置于调压站的出口。
它的工作压力低于安全阀动作之压力,因此当压力升高时,水封安全器首先起作用,当超压时,燃气冲破水封放散到大气中;如果水封安全器的通过能力不足以降低调压器后面的燃气压力,则安全阀开始动作,井切断燃气道路。应随时注意水封式安全器的液位的变化,在寒冷季节,调压。
a)室内的燃气设施如燃气表、调压器、报警器、球阀等均 已经专用设备和专业人员调试完毕,严禁用户自行拆卸或调节。
用户不得私自接装燃气设施,不得将燃气接到居室内使用。 (2) 使用电子点火灶具前,应先读懂灶具使用说明书,并按 照使用说明书操作。
(3) 根据生物质燃气的特性,灶具的风门通常处于关闭状 态,尤其是灶具中心火焰的风门,用户无需自行调节。如出现火 焰为黄色、黑色或火焰较长时,方可将风门略调大些(达到蓝色 火焰、火焰长度适中)。
燃具点燃后,应打开排油烟机,没有排油烟机的应打开通气 窗,保持通风,但不可直接吹向火焰。 使用燃气时,厨房内不可 较长时间无人,以防止炊具汤水溢出将火熄灭发生燃气泄漏 危险。
使用完后,及时关闭灶前阀和点火开关,切实做到用时开, 不用时关。 (4) 严禁在封闭式厨房内长时间使用燃气,严禁在厨房睡 觉,以防中毒。
(5) 应涂抹肥皂水查找漏点,不准用明火检查燃气管路和设 施是否漏气。 (6) 如果闻到燃气臭味或发现燃气泄漏,必须先关闭气源, 打开门窗通风,并马上通知气化站管理人员前来解决。
在漏气等 问题没有排除前,不得使用燃具,不准动用明火和开启电器 开关。 (7) 灶具应放置在避风处使用,避免强风吹熄火焰,造成燃 气泄漏。
灶前阀与灶具间连接软管不宜过长,以L5米左右为 宜,且两端用卡子固紧。软管老化时要及时更换。
(8) 安装报警器的用户,发现报警器报警或闻到燃气臭味 时,应及时通知气化站管理人员,并按第(6)条操作。 (9) 不准在燃气设施上系绳挂物,不准在燃气设施附近放置 易燃易爆品,并教育儿童不要 玩弄燃气设施,防止设施损坏。
(10) 用户如发生头晕、恶心等症状,应立即到通风处,严 重者要立即送往医院。 (11) 万一发生火灾千万不要慌张,要根据具体情况妥善 处理: 如果在灶具室内管的连接处着火,应立即关闭燃气开关并用 干粉灭火器或干土、砂子,也可用浸湿的布、毛巾等向火点的根 部打击,火就会熄灭。
如果室内发生火灾,应迅速关闭室内所有燃气开关,防止火 焰蔓延烧坏胶管、燃气表,引起燃气泄漏,发生爆炸燃烧。 报火警。
迅速拨打火警电话119,讲清详细地址、起火部 位、着火物质、火势大小、报警人姓名,并派人到路口迎候消 防车。
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