1．引言

1.1我國城市燃氣的發(fā)展趨勢

自建國以來至今，我國城市燃氣事業(yè)有了很大的發(fā)展。從五、六十年代的小焦爐和冶金工業(yè)的焦爐余氣到七十年代的煉油廠干氣、重油裂解氣、化肥廠排放氣，再到八十年代的人工煤氣（發(fā)生爐煤氣、水煤氣、焦碳制氣等）以及八十年代末、九十年代的液化石油氣和天然氣，經歷了由小到大、由劣到優(yōu)的發(fā)展歷程。

目前，我國城市燃氣主要由人工煤氣、液化石油氣和天然氣構成。人工煤氣由于投資大、氣質差、熱值低和環(huán)境污染問題，已被國家列入限制發(fā)展的產業(yè)；液化石油氣屬于清潔、高熱值的優(yōu)質燃料，但近幾年隨著國際原油市場價格的攀升，氣價持續(xù)上揚，而且即將全部取消政府補貼，步入市場，因此氣價偏高，一定程度上限制了發(fā)展；天然氣儲量豐富，開采成本低，易于控制，屬于清潔、優(yōu)質燃料，具有良好的經濟和環(huán)境效益，因此，城市燃氣的發(fā)展趨勢將以天然氣為主、液化石油氣長期并存。

1.2發(fā)展小區(qū)管道燃氣供應的必要性

我國大中城市的天然氣供應一般是經長輸管線進入城市管網，再經調壓后供居民及工業(yè)用戶使用。而一些小城鎮(zhèn)和大城市的郊區(qū)由于遠離天然氣供氣管網，入網投資大、周期長，暫時還不具備接通天然氣的條件。為了使這些地區(qū)及早提高氣化率，使居民生活更便捷，發(fā)展一些投資少、見效快、易于與天然氣置換的管道燃氣供應方式就非常必要了。本文即針對上述情況對幾種常見的小區(qū)管道燃氣供應作技術及經濟上的分析，為燃氣用戶在供應方式的選擇上提供一定依據。

2．常見的小區(qū)管道燃氣供應方式

2.1液化石油氣（以下簡稱LPG）集中供應

所謂LPG集中供應，是指將液態(tài)LPG集中蒸發(fā)為氣態(tài)，由管道輸送入戶的供應方式。它一改鋼瓶供應的分戶散裝儲存，戶內儲存量只為15kg鋼瓶的1/1000甚至更少，大大提高了安全性和供氣的穩(wěn)定性，減少了殘液量，減輕了用戶搬運鋼瓶的勞動強度，使LPG用戶享受到與天然氣用戶同等的便捷。

按LPG儲存和蒸發(fā)的方式不同，LPG集中供應又分為三類，即瓶組自然氣化、瓶組強制氣化和儲罐強制氣化，其工藝流程見下圖：

a.瓶組自然氣化

50kg鋼瓶組→調壓器→供氣管網

b．瓶組強制氣化

50kg鋼瓶組→蒸發(fā)器→調壓器→氣液分離器→供氣管網

c．儲罐強制氣化

槽車→儲罐→蒸發(fā)器→調壓器→氣液分離→器供氣管網

由圖可見，瓶組自然氣化最為簡單，投資很小，占地面積小，但受自然氣化能力的影響，規(guī)模受到限制。寒冷地區(qū)宜加伴熱裝置，否則不但氣化能力差，使用國產氣（重組分較多）的用戶殘液量也會增大。

瓶組強制氣化同樣具有占地面積小的優(yōu)點，且由于采用蒸發(fā)器強制氣化，使得供氣能力大大提高。限制其供應規(guī)模的因素主要是鋼瓶的運輸能力與裝卸強度。

儲罐強制氣化雖然只是在儲存方式上由瓶組改為臥罐，但站內設施卻復雜了許多，除了增加液化氣動力設備（供液泵、卸車泵等）外，濃度報警、自動控制、消防水、防雷防靜電、土建等工程量都大大增加，投資亦隨之加大，但運行可靠性強，工人勞動強度小，供應規(guī)模大。

值得一提的是，LPG集中供應的主要問題在于輸配時的再液化上。以最常見的（30％C3+70％C4）液化氣為例，低壓輸送（400mmH2O）時，其露點為-7℃；中壓輸送（0.7kg/cm2）時，其露點為-1℃。也就是說，管道外壁溫度-2℃＜T＜4℃時，適合低壓輸送；T＞4℃時，才可能采用中壓輸送。這在一定程度上限制了LPG集中供應的地區(qū)和供應半徑。

綜合考慮各種因素的影響和實際應用中的經驗，總結出幾種供應方式的適用范圍及其他情況，詳見下表：
表1

2.2液化石油氣混空氣（以下簡稱MIX）供應

MIX供應是在LPG集中供應的基礎上，按一定比例與空氣摻混（一般為1：1），形成與天然氣性質相近的混合氣。與純LPG相比，它具備兩個明顯的優(yōu)勢，一是可與天然氣直接置換而不需改變任何用氣設備；二是解決了輸配過程中的再液化問題，露點可達到-30℃～-40℃，基本取消了地域限制，淡化了供應半徑的概念。

按儲存方式的不同，也分為瓶組式MIX供應和儲罐式MIX供應（根據混氣設備的不同，還可分為引射式和比例式兩種）。其工藝流程如下：

a.瓶組式MIX供應

50kg鋼瓶組→蒸發(fā)器→引射式混氣機→供氣管網

b．儲罐引射式MIX供應

槽車→儲罐→蒸發(fā)器→引射式混氣機→供氣管網

c.儲罐比例式MIX供應

槽車→儲罐→蒸發(fā)器→比例式混氣機→供氣管網

空壓機→干燥器→穩(wěn)壓罐　↑

瓶組式MIX供應的特點是投資省、占地少、系統簡單，但供應規(guī)模較小。鋼瓶內的壓力一般為1～5kg/cm2，難以保證引射式混氣機入口壓力（4～5kg／cm2）的要求。為了使混氣機正常運行，可采取兩種方法，一種是利用氮氣為瓶組加壓，使其出口壓力達到要求；一種是利用泵使出口壓力穩(wěn)定在要求的范圍內，具體做法是將氣液兩相瓶翻轉使用，原氣相口與泵入口相連，原液相口與泵回流管相接，以滿足泵的運轉需要。

儲罐引射式MIX供應只是在LPG儲罐強制氣化的基礎上增加引射式混氣機和中央控制系統，供氣壓力在0.3kg/cm2左右。儲罐比例式MIX供應與引射式的區(qū)別一是將混氣機改為比例式，一是增加壓縮空氣系統，混氣供氣壓力一般在1kg/cm2左右（根據需要還可再提高）。比例式MIX供應適合較大規(guī)模的用戶，一般要求最小用量不小于總供氣量的1％，否則容易出現設備出口處的再液化現象和比例漂移現象?？梢钥闯觯捎脙奘組IX供應既不存在LPG再液化問題，也不會因為輸配壓力低而影響供應規(guī)模，因此，對于從小區(qū)到中小城鎮(zhèn)的供應上是不存在障礙的。

具體情況見下表：

表2