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LPG、CNG及LNG瓶組供氣氣源的選擇

字體: 放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2019-07-18  來源:煤氣與熱力雜志  瀏覽次數(shù):2276

作者:高慧娜,聶廷哲,高華偉,解東來

第一作者單位:中國燃氣控股有限公司    總部工程技術(shù)部

摘自《煤氣與熱力》2017年12月刊


1   概述


目前,大氣污染已成為關(guān)注話題,散煤替代工作刻不容緩,而煤改氣是能源結(jié)構(gòu)向低碳、清潔、高效轉(zhuǎn)型升級的重要途徑1。隨著治理環(huán)境污染力度的加強,各地煤改氣工作現(xiàn)正迅速開展,特別是對于用氣量不大的農(nóng)村煤改氣項目,常用的供氣方式有CNG瓶組供氣站、LNG瓶組氣化站兩種小型供氣氣源,隨著LPG價格的下降,部分地區(qū)使用LPG供氣具有一定的價格優(yōu)勢,對于規(guī)模不大的用戶,氣源選擇成為值得研究的問題。為了指導燃氣公司合理選擇小型供氣氣源,實現(xiàn)投資收益的最大化,特撰寫本文。

 

 

2   小型氣源介紹


 

 

現(xiàn)燃氣項目中使用LNG瓶組氣化站及CNG瓶組供氣站的供氣方式較多,使用LPG瓶組混氣站的項目較少,現(xiàn)對3種類型的供氣站進行介紹。

 

LPG瓶組混氣站

 

LPG瓶組混氣站以文丘里管引射空氣的方式將LPG與空氣進行混合給用戶供氣。LPG瓶組混氣站單體裝置分為供氣規(guī)模30 m3/h100 m3/h兩種規(guī)格,單體裝置可并聯(lián)運行。LPG瓶組混氣站從LPG氣瓶取氣,與空氣混合后供給用戶。單體裝置特點是體積小、質(zhì)量輕、移動方便。供氣規(guī)模為30 m3/hLPG瓶組混氣裝置混合罐與其他設(shè)備集成于一體。供氣規(guī)模為100 m3/hLPG瓶組混氣裝置混合罐與其他設(shè)備分離,需外接混合罐進行供氣。


 

 

LPG瓶組混氣站工藝流程見圖1(圖中,紅線為控制線,虛線框范圍內(nèi)為30 m3/h一體型混氣裝置機箱范圍)。從LPG氣瓶出來的天然氣經(jīng)過切斷閥、中中壓調(diào)壓器、開閉閥與通過文丘里引射管引射的空氣混合進入混合罐,均勻混合后引出,混合氣經(jīng)過中低壓調(diào)壓器調(diào)壓后供給燃氣用戶?;旌瞎蕹隹诘幕旌蠚鈮毫髦燎袛嚅y,當混合氣的壓力超過切斷閥設(shè)定壓力時,切斷閥切斷,保證用氣安全。開閉控制器根據(jù)混合氣及中中壓調(diào)壓器調(diào)壓后的壓力控制開閉閥的開度,從而調(diào)節(jié)進氣量。

 

 

1   LPG瓶組混氣站工藝流程
 


 

考慮到混合氣與天然氣的互換性,以丙烷體積分數(shù)為80%LPG與空氣混合進行計算,LPG與空氣混合體積比一般為52486436。因單體裝置中LPG為自然氣化,為了保證足夠的空氣引射量,LPG氣化壓力不應低于0.4 MPa,這就要求供氣時,室外溫度不應低于℃且LPG中丙烷的體積分數(shù)應不低于80%。

 

LPG瓶組混氣站參照LPG瓶組氣化站進行設(shè)計,裝置外接LPG氣瓶的總?cè)莘e一般不大于4 m3。裝置防火間距的要求參照GB 511422015《液化石油氣供應工程設(shè)計規(guī)范》執(zhí)行。

 

LNG瓶組氣化站

 

LNG瓶組氣化站,根據(jù)GB 500282006《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》第9.3.1條第1款:氣瓶組總?cè)莘e不應大于4 m3??捎糜趯用裥^(qū)或工商業(yè)用戶供氣,最大供氣能力約為3 000戶。常用的LNG瓶組氣化站工藝設(shè)備分為LNG氣瓶、加臭裝置、氣化器、調(diào)壓計量裝置。LNG瓶組氣化站見圖2

 

微信圖片_20190718153008

2   LNG瓶組氣化站
 

  

CNG瓶組供氣站

 

CNG瓶組供氣站供氣能力較小,用于對小規(guī)模居民小區(qū)或工商業(yè)用戶進行供氣。根據(jù)GB 511022016《壓縮天然氣供應站設(shè)計規(guī)范》,氣瓶組總幾何容積一般不大于4 m3,考慮到運營的需要,供氣規(guī)模不宜大于1 000戶。


 

 

3   供氣站對比分析

 

LPG瓶組混氣站、LNG瓶組氣化站、CNG瓶組供氣站的投資、供氣規(guī)模、運營成本的比較分析見表1。

 

1   供氣站對比分析

微信圖片_20190718153012


 

 

可以看出,供氣方式中LNG瓶組氣化站投資較高,供氣規(guī)模較大、運營成本較高;CNG瓶組供氣站投資居中、供氣規(guī)模居中、運營成本高;LPG瓶組混氣站投資較小、供氣規(guī)模較小、運營成本較低。對具體工程,依據(jù)各種供氣方式投資情況、供氣規(guī)模的大小、運營成本進行供氣方式選擇。

 

4   供氣方式選擇建議 

4.1  選擇基礎(chǔ)條件

 

氣源應能滿足用戶的需求,且距離在合適范圍內(nèi)。CNG瓶組充裝的經(jīng)濟距離為100 km以內(nèi);LNG瓶組充裝經(jīng)濟距離為100 km以內(nèi)。LPG瓶組混氣裝置使用溫度、氣質(zhì)成分應滿足上述要求。

 

在經(jīng)濟性測算時,若采用一種方案兩年內(nèi)因采購價差節(jié)省的成本高于項目多出的投資,則考慮選擇此方案,否則不選擇此供氣方案。

 

4.2  項目供氣方案選擇建議

 

通過以上基本條件的設(shè)定,根據(jù)經(jīng)濟性分析測算結(jié)果,供氣方案選擇建議如下。

 

2若不同方案土地租賃及管網(wǎng)投資差異較大,則需將以上因素納入計算內(nèi)容。

 

3計算時按在經(jīng)濟距離內(nèi)考慮,未考慮運營成本的因素影響,若運營成本差異較大,則也應納入計算內(nèi)容進行比較分析。

 

①居民戶數(shù)多于3 000

 

因用戶供氣規(guī)模較大,建議選擇LNG瓶組氣化站供氣。

 

3 000戶的居民用戶

 

a.優(yōu)選LNG瓶組氣化站供氣。b.若建設(shè)CNG瓶組供氣站手續(xù)辦理、選址容易,CNG單價比LNG0.3 /m3時,可選用CNG瓶組供氣站供氣,但需建設(shè)3CNG瓶組供氣站供氣。c.不建議選用LPG瓶組混氣站供氣。

 

2 500戶的居民用戶

 

a.優(yōu)選LNG瓶組氣化站供氣。b.若建設(shè)CNG瓶組供氣站手續(xù)辦理、選址容易,CNG單價比LNG0.4 /m3時,可選用CNG瓶組供氣站供氣,但需建設(shè)3CNG瓶組供氣站供氣。c.不建議選用LPG瓶組混氣站供氣。

 

2 000戶的居民用戶

 

a.優(yōu)選LNG瓶組氣化站供氣。b.若建設(shè)CNG瓶組供氣站手續(xù)辦理、選址容易,CNG單價與LNG單價相當?shù)那闆r下,可選用CNG瓶組供氣站供氣,需建設(shè)2CNG瓶組供氣站供氣。c.不建議選用LPG瓶組混氣站供氣。

 

1 500戶的居民用戶

 

a.優(yōu)選LNG瓶組氣化站供氣。b.若建設(shè)CNG瓶組供氣站手續(xù)辦理、選址容易,在CNG單價比LNG0.25 /m3時,可選用CNG瓶組供氣站供氣,需建設(shè)2CNG瓶組供氣站供氣。c.不建議選用LPG瓶組混氣站供氣。

 

1 000戶的居民用戶

 

a.建議使用CNG瓶組供氣站。b.LNG單價比CNG0.4 /m3,可選用LNG瓶組氣化站供氣。c.不建議選用LPG瓶組混氣站供氣。

 

500戶的居民用戶

 

a.建議使用CNG瓶組供氣站。b. LNG單價比CNG0.8 /m3,可選用LNG瓶組氣化站供氣。c.不建議選用LPG瓶組混氣站。

 

300戶及以下的居民用戶

 

a.可選用LPG瓶組混氣站、CNG瓶組供氣站、LNG瓶組氣化站3種供氣方式供氣。b.供氣方式應根據(jù)氣源情況、運距的遠近、氣源價格、投資大小、征租地費用高低等因素進行最終確定。

 

選擇以上方案時,居民用戶規(guī)??蓞⒄展夥桨妇徒x擇。


 

參考文獻:


1]王藝實施“煤改氣”改善大氣環(huán)境[J城市燃氣,20163):46.

 
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