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正文內(nèi)容

城市天然氣利用工程-cng加氣站可行性研究報告(參考版)

2024-12-10 00:40本頁面
  

【正文】 負(fù)荷計算 采用需要系。當(dāng)外電源發(fā)生故障 ,柴油發(fā)電機(jī)自動啟動 ,以供消防、工藝參數(shù)檢測及照明用電。 消防負(fù)荷按“二類”用電負(fù)荷考慮,采用柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源。 電源 站內(nèi)動力、照明負(fù)荷按“三類”用電負(fù)荷設(shè)計;由 X 城區(qū) 10KV 電網(wǎng)引一路架空線作為主電源引入站內(nèi) 10KV 終端桿,經(jīng)避雷器保護(hù)后,以電纜方式引入站內(nèi)變電所高壓配電室。 道路、回車場采用 200mm 厚 C30 素混凝土地面。 水泥品種一般采用普通硅酸鹽水泥,并根據(jù)建、構(gòu)筑物的特點(diǎn)和所處的環(huán)境條件合理選用添加劑,混凝土采用 C C C2 C30 混凝土。 ( 4)站內(nèi)建筑物耐火等級均為二級。本工程建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合 6 度抗震設(shè)防的要求,采取相應(yīng)抗震構(gòu)造措施。 ( 2) X 地區(qū)抗震設(shè)防烈度為 6 度。 結(jié)構(gòu)設(shè)計 ( 1)本工 程中所有建、構(gòu)筑物均按永久性建構(gòu)筑物設(shè)計。 門窗:除個別門采用玻璃彈簧門外,室內(nèi)門一般采用成品實木門,外門窗以白色塑鋼門窗為主,有良好的密閉性能及耐侯性。 樓地面:辦公室、控制室及走道樓地面鋪 600X600 地磚,廚房、衛(wèi)生間地面為 300X300 防滑地磚(帶防水層),其它生產(chǎn)用房地面為一般水泥砂漿地面。建筑物內(nèi)墻面均為白色乳膠漆,衛(wèi)生間 墻面為 300X250 內(nèi)墻磚到頂。 ( 2) 建筑造型及裝修 造型與裝修原則:建筑物設(shè)計在滿足生產(chǎn)工藝和生活要求的前提下, X X程設(shè)計有限公司 33 力求格調(diào)高雅,明快清新,群體協(xié)調(diào),創(chuàng)造出優(yōu)美和諧、富有時代氣息的建筑。 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 建筑設(shè)計 ( 1)建筑工程主要內(nèi)容 站內(nèi)建筑主要是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求,按照有關(guān)安全生產(chǎn)的規(guī)范、規(guī)程進(jìn)行設(shè)計,并按業(yè)主建設(shè)意圖和生產(chǎn)及管理需要設(shè)置,其主要內(nèi)容包括:辦公樓、配電室、加氣罩棚等。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 占地面積: 2704m2 建構(gòu)筑物占地面積: 930m2 場地、道路占地面積: 750m2 建筑占地系數(shù): 34% 綠化占地系數(shù): % 圍墻長度: 101m 運(yùn)輸 原料天然氣運(yùn)輸 原料天然氣采用管道輸送方式,接管點(diǎn)到加氣站距離約 千米,接管為 89 5mm, 設(shè)計壓力為 。 X X程設(shè)計有限公司 32 ( 2)場地和道路 本工程設(shè)置兩個對外出入口,北側(cè)大門寬度為 4 米,西側(cè)大門寬度為 米,用于站內(nèi)車輛及人員進(jìn)出。站內(nèi)雨水由南向北沿道路排放至站外。廠區(qū)填方量約為 3600 立方米。 豎向設(shè)計 由于建設(shè)單位未提供地形圖,根據(jù)實地踏勘情況,場地基本平整,場地相對標(biāo) 高比周邊道路低約 米。 本工程與周圍建、構(gòu)筑物距離如下表: 表 4. 0. 7 壓縮天然氣工藝設(shè)施 與站外建、構(gòu)筑物的防火距離 (m) 名稱 供氣瓶組、脫硫脫水裝置 放散管管口 儲氣井組、加氣機(jī)、壓縮機(jī) 項目 重要公共建筑物 100 100 100 明火或散發(fā)火花地點(diǎn) 30 25 20 民用建筑物 保護(hù)類別 一類保護(hù)物 二類保護(hù)物 20 20 14 X X程設(shè)計有限公司 31 三類保護(hù)物 18 15 12 甲、乙類物品生產(chǎn)廠房、庫房和甲、乙類液體儲罐 25 25 18 其它類物品生產(chǎn)廠房、庫房和丙類液體儲罐以及容積不大于 50m3的埋地甲、乙類液體儲罐 18 18 13 室外變配電站 25 25 18 鐵路 30 30 22 城市道路 快速路、主干路 12 10 6 次干路、支路 10 8 5 架空通信線 國家一、二級 1. 5倍桿高 1. 5倍桿高 不跨越加氣站 一般 1倍桿高 1倍桿高 架空電力線路 電壓 380V 1. 5倍桿高 1. 5倍桿高 不跨越加氣站 電壓 ≤ 380V 1. 5倍桿高 1. 5倍桿高 注: 1 壓縮天然氣加氣站的撬裝設(shè)備與站外建筑物的防火距離,應(yīng)按本表相應(yīng) 設(shè)備的防火距離確定。 站區(qū)中部設(shè)有 1 層附屬辦公區(qū),配電間、控制間及司機(jī)休息室,東側(cè)設(shè)有天然氣壓縮機(jī)工藝裝置區(qū)。面漆色彩:天然氣管道為黃色,安全放散管道為紅色,排污管為黑色,鍍鋅管道涂銀粉。 管道材料 壓縮機(jī)后高壓管道采用材質(zhì)為 S316 不銹鋼管,其技術(shù)性能符合《不銹鋼無縫鋼管》 GB/T1497694 的規(guī)定;排污、放散管道采用材質(zhì)為 20 號 鋼無縫鋼管,其技術(shù)性能符合《輸送流體用無縫鋼管》 GB/T81631999 的規(guī)定;進(jìn)站總管采用材質(zhì)為 20鋼 無縫 鋼管 ,其技術(shù)性能符合 《石油天然氣工業(yè)輸送鋼管 — 交貨技術(shù)條件 第 2 部份 B 級鋼管》 GB/— 1999的規(guī)定 。廢氣回收罐容積為 2m3, 設(shè)計壓力為 。調(diào)壓后天然氣壓力為 ,計量精度等級為 級。 主要技術(shù)參數(shù): 設(shè)計流量 : 240Nm3/min 最高工作壓力: X X程設(shè)計有限公司 28 設(shè)計壓力: 計量精度等級: 級 計量、穩(wěn)壓系統(tǒng) 選用小時處理氣量 1500Nm3的計量、穩(wěn)壓系統(tǒng)一套。 脫水裝置主要工藝參數(shù): 設(shè)計壓力 : 工作壓力: 設(shè)計溫度: 100℃ 工作溫度: 40℃ 處理最大 氣量: 1500Nm3/h 脫水后露點(diǎn)溫度: ≤ ℃(常壓下) 吸附劑: 專用 4A 分子篩 再生氣溫度: ≤ ℃ 總功率: 30KW 加氣機(jī) 子站選用 4 臺加氣機(jī),計量設(shè)備采用質(zhì)量流量計。根據(jù)實際經(jīng)驗,壓縮機(jī)每天工作時間不應(yīng)超過 16 小時,選擇排氣量 1265h 的壓縮機(jī) 2 臺, 1 開 1 備。通過以上綜合比較本工程推薦選用國產(chǎn)壓縮機(jī)。 遇疑難故障,國外專家診斷,再由國外發(fā)部件,維護(hù)周期很長;國外專家費(fèi)太高;并只能通過代理商聯(lián)系廠家 售后服務(wù)及時 運(yùn)行情況 無故障運(yùn)行時間8000 小時,性能好,運(yùn)行平穩(wěn),極少有因部件質(zhì)量引發(fā)故障 無故障運(yùn)行時間8000 小時,性能好,運(yùn)行平穩(wěn),極少有因部件質(zhì)量引發(fā)故障 無故障運(yùn)行時間5000 小時,易損件會經(jīng)常發(fā)生小故障 PLC 控制 自動化集成度高,安全、送氣控制靈敏, 系統(tǒng)出現(xiàn)問題時,經(jīng)廠家同意,用戶破解密碼后可做修改和維護(hù) 自動化集成度高,安全、送氣控制靈敏, 系統(tǒng)加密,出現(xiàn)問題用戶不能修改和維護(hù) 壓縮機(jī)組自身控制壓力、溫度、過載的模擬信號水平偏低, 系統(tǒng)可不加密,出現(xiàn)問題用戶能修改和維護(hù) 產(chǎn)品制造加工精度 模塊化設(shè)計,能確保加工精度 模塊化設(shè)計,能確保加工精度 加工精度比進(jìn)口差 市場占有率 進(jìn)口設(shè) 備中市場占有率最高,在新疆、吉林、內(nèi)蒙等地均有 市場占有率逐年下降,目前已很少采用 由于產(chǎn)品質(zhì)量提高,近年站普遍選用,市場占有率高 結(jié)論:國產(chǎn)壓縮機(jī)生產(chǎn)廠已能生產(chǎn)大排量的加氣子站壓縮機(jī),雖然事故率高,維修頻繁,但其投資少,售后服務(wù)及時。 國內(nèi)外壓縮機(jī)比較 國產(chǎn)壓縮機(jī)與進(jìn)口壓縮機(jī)指標(biāo)對比詳見下表。 混冷 方式:冷卻方式較好,常用于城區(qū)對噪聲要求較高的區(qū)域。 壓縮機(jī)冷卻方式比較 壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)可分為水冷 、混冷、 風(fēng)冷 三 大類。 。 W 型壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,同樣的空間情況下,會留有較大的檢修空間。 W 型壓縮機(jī)可以將若干 列的連桿連接在同一曲拐上,曲軸的拐數(shù)可減少,機(jī)器的軸向長度可縮短,因此主軸頸能采用滾動軸承。 W 型各列的一階慣性力的合力,可用裝在曲軸上的平衡塊達(dá)到大部分或完全平衡,因此機(jī)器可取較高的轉(zhuǎn)數(shù)。 ( 2) W 型機(jī) 氣缸中心線間有一定的夾角,但不等于零或 180 度。 。 ,列數(shù)必須是偶數(shù)。 ,廠房要求大。 ( 500KW 以上)壓縮機(jī)采用對稱平衡型,其優(yōu)點(diǎn)很明顯,特別是對于大型高壓多級壓縮機(jī),是較合理的結(jié)構(gòu)形式。機(jī)身和曲軸的結(jié)構(gòu)和制造簡單。 用較多的列數(shù),例如: 2 列, 4 列, 8 列, 12 列等,使得每列串連的氣缸數(shù)較少,安裝方便。它的特點(diǎn)如下: ,慣性力矩也很小,甚至為零。 ( 1) D 型機(jī) 氣缸呈水平布置,并分布在曲軸兩側(cè),在兩主軸承之間,相對列氣缸的曲柄錯角為 180 度。 子站大排量壓縮機(jī)國內(nèi)應(yīng)用最多的是 D 型機(jī)及 W 型機(jī)。 用于天然氣的壓縮機(jī)壓比較大,基本上都是活塞 往復(fù)式壓縮機(jī)。 工藝參數(shù) ( 1)加氣站日供氣量: 2 104Nm3/d ( 2)天然氣壓力: 進(jìn)站原料氣工作壓力 ; 進(jìn)站原料氣設(shè)計 壓力 ; 壓縮機(jī)后最高工作壓力 ; 壓縮機(jī)后設(shè)計壓力 ; ( 3)天然氣溫度: 進(jìn)站原料氣溫度 常溫; 壓縮機(jī)出口溫度 不高于環(huán)境溫度 15 度。 工藝流程 原料天然氣通過管道輸送進(jìn)站,經(jīng)過過濾器過濾,再經(jīng)渦輪流量 計量;然后進(jìn)入緩沖罐,再進(jìn)入壓縮機(jī)經(jīng)多級壓縮加壓至 兆帕;以高壓氣體狀態(tài)進(jìn)入脫水裝置,天然氣經(jīng)脫水氣后水露點(diǎn)低于 550C;高壓氣體出脫水裝置后通過加氣柱給管束車加氣;當(dāng)管束車加氣壓力達(dá)到 兆帕?xí)r, X X程設(shè)計有限公司 23 加氣柱自動關(guān)閉加氣槍,其質(zhì)量流量計自動記錄加氣量和加氣壓力。壓縮機(jī)系統(tǒng)采用整體結(jié)構(gòu),公共底盤上容納了壓縮機(jī)、電機(jī)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、氣體回收及放空系統(tǒng),整個系統(tǒng)固定在混凝土基礎(chǔ)上。 根據(jù)目前 實際應(yīng)用, 本工程采用后置高壓脫水工藝。 特點(diǎn): :設(shè)備體積小,吸附劑用量少;對天然氣中的含水率變化適應(yīng)性強(qiáng),脫水效果相對穩(wěn)定; 在壓縮后對壓縮天然氣的干燥, 可 保證所售氣質(zhì)的純凈,不但確保在發(fā)動機(jī)中燃燒良好,同時也避免可能出現(xiàn)的對售氣系統(tǒng)的損害。 再生: 1)后置高壓脫水工藝?yán)?CNG 壓縮機(jī)壓縮 后的天然氣,進(jìn)入加熱后的再生塔,將水分帶出;熱濕天然氣經(jīng)冷卻分離后,回到 CNG 壓縮機(jī)的入口,往返循環(huán)。 :對天然氣中的含水率變化適應(yīng)性弱,脫水效果相對不穩(wěn)定;設(shè)備體積大,吸附劑用量大。 再生:前置低壓脫水工藝?yán)米陨淼膲嚎s機(jī)密閉循環(huán)天然氣,循環(huán)壓力與氣源壓力相同(低壓再生) , 天然氣進(jìn)入再生塔加熱到 2021C 后,將水份帶出;熱濕天然氣經(jīng)冷卻分離后,通過壓縮往返循環(huán)。脫水設(shè)備設(shè)置在壓縮機(jī)前稱為 前置 低壓脫水;脫水設(shè)備設(shè)置在壓縮機(jī)后稱為后置高壓脫水 。從 X 天然氣氣質(zhì)分析可以看出,進(jìn)入子站的天然氣不符合“車用壓縮天然氣”水露點(diǎn)要求,所以必須設(shè)置干燥系統(tǒng)。為保證生產(chǎn)設(shè)備的安全,尤其是用于運(yùn)輸?shù)母邏轰撈康陌踩?,《車用壓縮天然氣》GB180472021 要求,加壓后的天然氣水露點(diǎn)應(yīng)低于最高操作壓力下最低環(huán)境溫度 50C。水化物在聚集狀態(tài)下是白色或帶鐵銹色的結(jié)晶體,一般水化物類似冰或致 X X程設(shè)計有限公司 21 密的雪 。水分和一定的硫化氫結(jié)合,會對鋼類容器造成腐蝕及硫化氫致脆裂紋現(xiàn)象,對容器的危害很大。 調(diào)壓計量系統(tǒng) 對進(jìn)站氣體進(jìn)行過濾、計量及穩(wěn)壓,以保證進(jìn)站氣體純凈,并進(jìn)行有效計量,同時,進(jìn)入壓縮機(jī)的氣體在通過緩沖罐進(jìn)行緩沖后,壓力趨于穩(wěn)定,減少氣流脈動,保證壓縮機(jī)的正常運(yùn)行。 結(jié)論 由于西氣東輸一線天然氣氣源到達(dá)項城, X 天然氣有限公司及時把握機(jī)遇 ,從項城接管線至 X, 該工程的建成投產(chǎn)為本項目提供了可靠的氣源保證。 天然氣成分表 組 分 CH4 C2H6 C3H8 i C4H10 n C4H10 i C5H12 nC5H12 CO2 N2 體積百分比 天然氣性質(zhì): 高熱值: ( ) 低熱值: ( Kcal/ Nm3) 密度: 硫化氫含量:≤ 爆炸極限: %% 水露點(diǎn): ≤ 10℃( 5MPa) 壓縮天然氣氣質(zhì)要求 汽車用天然氣質(zhì)量應(yīng)符合《車用壓縮天然氣》 GB18047 及《汽車用
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