【正文】 投資。分析結(jié)果表明[3]，CNG與LNG供氣方案各有自己的優(yōu)勢，影響方案選擇的因素主要有：氣源情況、運輸距離、供氣規(guī)劃、供氣規(guī)模。我們分別對100 km和500 km的運輸距離進行測算，燃料成本如下表所示。例如葫蘆島分公司采用管輸氣為主氣源，而將LPG混空氣做為管線檢修時的備用氣源；黃島分公司采用CNG為主氣源，將LPG混空氣做為備用或調(diào)峰用氣源。 CNG供氣與管線供氣方案的選擇主要取決于供氣規(guī)模和氣源距離，如圖5所示, 其中，CNG供氣方案中包括了CNG加氣站、運輸車、減壓站、管網(wǎng)；管輸供氣方案包括長輸管道、門站、管網(wǎng)[1]。實踐證明，管線供氣具有供氣穩(wěn)定可靠、便于運行管理的優(yōu)點，并且在距離較近的條件下，其經(jīng)濟性也較好。圖4 新奧CNG減壓設(shè)備二、城鎮(zhèn)CNG供氣技術(shù)適用性分析管輸供氣、CNG供氣、LNG供氣及LPG混空氣技術(shù)各有自己的適用條件。對于較小流量的減壓裝置，若不考慮儲氣，也可采用二級減壓方式。表1 鋼瓶參數(shù)與運輸量的關(guān)系設(shè)計壓力MPa直徑mm最小壁厚mm長度m平均重量kg公稱水容積m3天然氣儲量Nm3559229355927474572424圖3 新奧CNG運輸車CNG減壓供氣CNG經(jīng)運輸車運輸進站后，卸車進入調(diào)壓間，～ MPa，然后經(jīng)計量、加臭后進入城市管網(wǎng)。如何在保證安全性的前提下，盡量提高單車運輸量？這與鋼瓶的參數(shù)、材質(zhì)、組裝工藝、牽引車性能、公路等都有關(guān)。如圖2所示。通常采用的脫水方式有兩種：高壓脫水和低壓脫水。 MPa，～ MPa，然后進入一級冷卻器進行冷卻，再進入一級油水分離裝置進行油水分離；然后進入二級氣缸，～ MPa，再進入二級冷卻器冷卻；～ MPa，再進入三級圖 1 廊坊CNG加氣站壓縮機冷卻器進行冷卻； MPa，再進入四級冷卻器進行冷卻，高壓氣體經(jīng)四級油水分離裝置進行油水分離后，經(jīng)單向閥進入高壓脫水裝置。a壓縮壓縮工藝是CNG生產(chǎn)技術(shù)的核心。主要有三個環(huán)節(jié)：A、CNG生產(chǎn)： ；B、CNG運輸：將CNG輸入CNG運輸車中并運輸?shù)接脷獾?；C、CNG減壓：將高壓的CNG減壓到城市管網(wǎng)壓力，然后計量、加臭送入管網(wǎng)。CNG供氣技術(shù)相對于管輸供氣、LNG供氣、LPG混空氣供氣技術(shù)，在一定適用條件下有著明顯的優(yōu)越性。天然氣一直是我國大力發(fā)展的城市氣源，特別是“西氣東輸”等項目的開展更將其推向高潮。由于氣源條件和地理條件的限制，許多距離氣源或輸氣干線較遠，而用氣量不大的中小城市，因鋪設(shè)長輸管線投資較大，而無法采用管輸供氣。在國內(nèi)，新奧集團股份有限公司是應(yīng)用城鎮(zhèn)CNG供氣技術(shù)最多的單位，同時對其他三種供氣技術(shù)也有應(yīng)用。CNG生產(chǎn)新奧集團目前已建成并成功運營了廊坊站和山東站兩個CNG加氣站，分別負責京津大區(qū)和山東大區(qū)的非管輸天然氣供應(yīng)，鹽城站業(yè)已建成并準備對江浙地區(qū)供應(yīng)非管輸天然氣。氣源的壓力一般較低， MPa。b脫水 天然氣在高壓狀態(tài)下容易析出水分和形成水化物。當采用無油潤滑式壓縮機時，應(yīng)采用低壓脫水方式；當采用有油潤滑壓縮機時，一般采用高壓脫水方式。CNG運輸（）經(jīng)過大量調(diào)研，新奧集團確定采用瓶組式拖車做為CNG運輸車。其中，鋼瓶參數(shù)與天然氣儲量的關(guān)系如表1所示。下面介紹CNG減壓供氣的主要工藝及相關(guān)參數(shù)。以平谷的CNG減壓站為例。新奧集團在不同的城市分別應(yīng)用了這四種技術(shù)。 不過，管輸供氣方案在某些情況不宜使用。結(jié)合大量的實踐，可得出如下結(jié)論：a供氣規(guī)模相同的情況下，隨著運距的加大，CNG輸送和管線輸送的投資及成本均呈現(xiàn)增長趨勢，其中管線方案的增幅較大；b當供氣規(guī)模較小時（2萬戶），當運距超過一定距離時（80 km）CNG供氣方案優(yōu)于管線供氣方案，距離越大，CNG供氣方案的優(yōu)勢越明顯；隨著供氣規(guī)模的增大（5萬戶），CNG供氣方案優(yōu)于管線方案的運距也增大（300 km）。這主要是從燃料綜合成本上來考慮的。表3 CNG供氣方案燃料成本距離kmCNG運輸車（輛）運輸成本元/Nm3其他成本元/m3綜合成本元/Nm3售價元/m3盈虧元/m3比價元/100MJ10055009事實上，從新奧集團的兩個CNG加氣站到各減壓站之間的距離均在100～200 km之間，～，因此實踐證明CNG供氣方案優(yōu)于LPG混空氣方案。a氣源情況 CNG加氣站生產(chǎn)設(shè)備已實現(xiàn)國產(chǎn)化，投資成本較小，運行費用較低，因而對氣源地的要求不高。因此，LNG液化站一般距離用氣城市較遠。不過，前面已提出，LNG氣源地一般較遠，而CNG的氣源地相對較近，這在方案比較中必須充分考慮。則考慮相同的儲氣能力，LNG供氣方案中氣化站的主要設(shè)備投資為620萬元；CNG供氣方案中減壓站的主要設(shè)備投資為946萬元，其中球罐投資為780萬元，在長輸管線到達后還可繼續(xù)利用[1]。盡管CNG運到儲配站的價格可能會高于LNG方案，但由于前幾年用氣量不大，且考慮到初投資及設(shè)備的使用連續(xù)性，選擇CNG方案會更好。平谷場站建設(shè)投資進度如表5所示。三、總結(jié)通過對城鎮(zhèn)CNG供氣技術(shù)的介紹及其適用性的分析，我們不難發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)CNG供氣技術(shù)具有工藝簡單、投資省、成本低、工期短、見效快的優(yōu)點，適于向距離氣源相對較遠、用氣規(guī)模不大的中小城鎮(zhèn)供氣，特別適于向規(guī)劃管輸供氣的城市供應(yīng)過渡氣源。運行費用低天然氣與汽油按同等熱值相比較，有關(guān)費用比較如下表：天然氣與汽油比較分析燃料熱值價格運行里程運行價汽油（kj/kg）3元/kg（元/km）天然氣（kj/kg）（元/km）通過上表可見，1立方米天然氣的熱值要比1公斤汽油產(chǎn)生的熱值略高，但使用天然氣的汽車與使用汽油的汽車相比。汽車燃料可備用天然氣汽車的天然氣燃燒完畢，可能一時難以找到天然氣加氣站充氣，可繼續(xù)保留汽車的汽（柴）油供氣系統(tǒng)，另增天然氣供應(yīng)系統(tǒng)，將天然氣減壓后直接供給內(nèi)燃機，可通過轉(zhuǎn)換裝置選擇天然氣或燃油。標準站：直接從天然氣管網(wǎng)取氣，通過過濾、加壓、脫水、高壓儲存等一系列工藝，通過售氣機將壓縮天然氣充裝進入天然氣汽車儲氣罐中。在子站內(nèi)利用子站拖車從母站運來的高壓天然氣，通過子站壓縮機、高壓儲氣瓶組和售氣機給車輛加氣。b建站參數(shù)：方案一：加氣母站：進氣壓力： MPa 排氣壓力： MPa 日供氣量：60000 Nm3加氣子站：進氣壓力： MPa 排氣壓力： MPa 單機排氣量：6801400 Nm3/h 日加氣量可滿足15000 Nm3子站拖車：工作壓力： MPa 運輸氣量：4550 Nm3/部 剩余壓力： MPa方案二： 進氣壓力： MPa排氣壓力： MPa日加氣量：15000 Nm3四、建站過程中及建站設(shè)備需執(zhí)行的技術(shù)標準GB5002898 《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》GB5023698 《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》GB72581997 《機動車運行安全技術(shù)條件》JB41851986 《半掛車通用技術(shù)條件》Q/SHJ112001 《高壓氣體長管拖車》SY/T754696 《汽車用壓縮天然氣》API 6181995 《用于石油、化學和天然氣工業(yè)的往復(fù)式壓縮機》JB/T901151999 《大型往復(fù)活塞式壓縮機技術(shù)條件》Q/JJ J642000 《CNG壓縮機技術(shù)規(guī)范》 GB501562002 《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》 JB/T102982001 《汽車加氣站用天然氣壓縮機》GB3836 183 《爆炸性環(huán)境用防爆電器設(shè)備通用要求》 GB3836 283 《爆炸性環(huán)境用防爆電器設(shè)備，隔爆型電氣設(shè)備“d”》 GB50058 《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》 GB4208 《外殼防護等級》 GB1501998 《鋼制壓力容器》 GB/T38531998 《容積式壓縮機驗收試驗》 GB/T70221996 《容積式壓縮機噪聲聲功率級的測定》GB/T77771987 《往復(fù)活塞壓縮機機械振動測量與評價》下面就以上提到的兩種方案分別進行工藝及設(shè)備方面的介紹：方案一：五、加氣母站工藝加氣母站工藝參數(shù)項目給子站拖車供氣的加氣母站一座進氣壓力 MPa排氣壓力 MPa壓縮機臺數(shù)3臺日供氣量60000 Nm3/d（按日運行20小時計算）注：加氣站運行時間一般按日運行1416小時計算，此站按日運行時間20小時計算，有些偏高，主要從適應(yīng)子站用氣量角度考慮?！?6210型三級差活塞式天然氣充瓶壓縮機并聯(lián)，在用氣量小時開兩臺即可滿足要求，在用氣量大時也可3臺壓縮機系統(tǒng)同時工作，最大小時供氣量可達到31504800 Nm3。加氣母站工藝流程框圖水 箱循環(huán)泵冷卻塔緩沖罐燃 氣 管 網(wǎng)過濾器流量計天然氣壓縮機加 氣子 站后處理系統(tǒng)半掛車加氣柱六、加氣母站系統(tǒng)設(shè)備配置加氣母站主要設(shè)備配置序號項目主要設(shè)備參數(shù)數(shù)量備注1預(yù)處理系統(tǒng)緩沖罐1套安瑞科集團緊急切斷閥過濾器及配套閥門、帶溫度壓力補償2壓縮系統(tǒng)～16210型天然氣壓縮機小時供氣量10501600 Nm包括底座、主機、電機、級間冷卻器、油水分離器、各級壓縮段及冷卻器安全閥等3套安瑞科集團PLC單機控制軟啟動、帶配電柜等?！彌_罐：通過使氣體低進高出，不直接沖擊站內(nèi)管道，并使天然氣壓縮機壓力進口壓力平穩(wěn)，保證壓縮機正常工作。當由鐵磁材料制成的葉片旋經(jīng)固定在殼體上的磁電感應(yīng)式信號檢出器中磁鋼時，則引起磁路中磁阻的周期性變化，在感應(yīng)線圈中產(chǎn)生近似正弦波的電脈沖信號。該控制閥門可以是電動球閥，也可以是緊急切斷閥。▲所有氣閥均為國際著名品牌奧地利HOERBIGGER產(chǎn)品?！夐g氣體采用水冷，壓縮機氣缸亦采用水冷。過濾精度5μm，能有效除去干燥過程中，吸附劑粉末脫落造成的二級污染。多點溫度傳感器監(jiān)控，準確顯示、控制加熱器出口、再生氣出口、冷卻器出口溫度，控制參數(shù)輸入PLC中央處理器處理，并按設(shè)定程序控制動作，所有控制參數(shù)均能在控制器液晶屏上顯示。加氣母站控制系統(tǒng)本套設(shè)備采用PLC自動控制系統(tǒng)，PLC為國際著名品牌德國SIEMENS公司產(chǎn)品，軟件為安瑞科公司自行開發(fā)。可自動式或手動來操作壓縮機起/停機。供貨范圍中包括一個高速加氣槍，同時還可以根據(jù)用戶要求配置質(zhì)量流量計對加氣數(shù)量進行精確計量。八、加氣母站投資估算加氣母站1座，序號項目數(shù)量價格（萬元）1預(yù)處理系統(tǒng)1套2壓縮系統(tǒng)3套1443天然氣干燥系統(tǒng)1套504冷卻水循環(huán)系統(tǒng)1套95管道、閥門、控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)及拖車加氣柱646設(shè)備投資總計九、加氣子站工藝加氣子站工藝參數(shù)項目給NGV汽車供氣的加氣子站一座氣源子站拖車壓縮機臺數(shù)1臺排氣壓力 MPa日供氣量15000 Nm3/d工藝簡介由子站拖車從母站運來的壓縮天然氣（ MPa）經(jīng)卸氣柱卸氣，并通過流量計精確計量（如用戶需要的話）后，向高、中、低壓儲氣瓶組儲氣，待壓力趨于平衡后，壓縮機啟動，將子站拖車內(nèi)的氣體充入儲氣瓶組， MPa。加氣子站工藝流程圖二：加氣子站流程框圖儲 氣瓶 組卸氣柱壓縮機充氣順序盤高壓氣體運輸半掛車加氣機加氣機NGV汽車NGV汽車NGV汽車NGV汽車十、加氣子站系統(tǒng)設(shè)備配置4座加氣子站主要設(shè)備配置序號項目主要設(shè)備清單數(shù)量備 注1卸氣系統(tǒng)主要設(shè)備卸氣柱，可選配質(zhì)量流量計等設(shè)備4套卸氣柱采用進口元件組裝，流量計可選用進口設(shè)備2壓縮系統(tǒng)～200250型帶隔音房的撬裝壓縮機4套安瑞科集團3自動控制系統(tǒng)包括充氣順序控制、壓縮機開、停機控制及各種安全控制4套安瑞科集團，主要元件進口4方案一儲氣系統(tǒng)大容積無縫儲氣瓶組，配套閥門、管件、安全閥等，執(zhí)行標準：ASME Ⅷ24套安瑞科集團4方案二采用井儲式儲氣,水容積2m3的6口井, 水容積12m3。高壓管道及壓縮機系統(tǒng)中安全卸放的天然氣通過集氣管匯集后集中排出站外，提高加氣站的安全性?！?具有現(xiàn)場手動啟