江苏省南京市CNG加气站项目江苏省南京市CNG加气站项目可行性研究报告2005年4月1总论31.1 编制依据31.2 编制原则31.3 设计遵循的主要标准规范31.4 项目背景和研究目的41.5研究范围51.6研究结论52 子站工艺技术方案72.1 工艺方案特点72.2 撬装式压缩机系统配置特点72.3 子站推荐方案说明82.4 子站工艺部分主要工程量93 主要设备选型103.l 设计原则103.2 天然气压缩机103.3 加气机113.4 子站拖车113.5 地面储气瓶114主要辅助系统124.1 自动控制124.2 供(配)电134.4 土建144.5 消防及给排水164.6 暖通174.7 总图174.8 道路175环境保护、安全工业卫生、节能185.1 环境保护185.2 安全工业卫生195.3 节能196组织机构及人员编制197 项目实施规划207.1 第一期207.2 第二期207.3 第三期218 投资估算219 经济评价219.l 编制依据219.2 编制原则229.3 成本费用测算229.4 收入和、税金和利润估算239.5 经济效益分析239.6 经济评价结论231总论1.1 编制依据南京市公交车、出租车现状及天然气气源条件。1.2 编制原则 1.2.1 宗旨有效开发利用天然气清洁能源，改善大气环境质量；合理调整城市能源结构，提高经济实效；改善人民生活质量，造福社会。1.2.2 标准严格执行各项相关国家标准、行业标准及规范，优化项目总体方案和工程总体布局，确保项目质量优良。1.2.3 设备认真研究对比国内外CNG加气站设备技术性能，在保证工艺先进水平的前提下，关键设备优选国外技术先进、性能可靠的装备，提高建设项目的整体技术水平，确保本项目建成后安全、优质、长期、高效运营。1.2.4子站 用子站拖车从CNG母站将CNG运到子站，向子站供气。CNG子站可建在城市输气管网无法达到的地方，由子站拖车向其供气，然后通过压缩机、地面储气系统、加气机向车辆加气。子站与标准站相比，具有总压缩比低，压缩能耗低，站址灵活，方便车辆加气等优点。1.2.5 自控系统系统自动化水平在满足工艺要求、系统安全及生产管理的前提下，优化测控点，力求仪表及自动控制系统达到最优性能价格比。1.3 设计遵循的主要标准规范 设计依据如下主要标准规范： GB 150-1998钢制压力容器GB 50183-93原油和天然气工程设计防火规范 GB 50251-94输气管道工程设计规范GB 50156-2002汽车加油加气站设计与施工规范 GB 50054-95低压配电设计规范GBJ 7-89建筑地基基础设计规范 GBJ 10-89混凝土结构设计规范 GBJ 11-89建筑抗震设计规范GBJ 16-87建筑设计防火规范 GBJ 17-88钢结构设计规范 GBJ 19-87采暖通风和空气调节设计规范 GBJ 42-81工业企业通信设计规范 GBJ 50053-94 10KV及以下变电所设计规范CJJ 84-2000汽车用燃气加气站技术规范 SH 3063-1999石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范 SY/T 0025-95石油设施电气装置场所分类SYJ 48-91原油和天然气工程建设站(厂)场总图设计规范SY/T 0060-92油田防静电接地设计规范1.4 项目背景和研究目的1.4.1 项目背景南京市是江苏省省会，全省政治、经济、文化的中心，位于长江下游。南京市现辖玄武、白下、秦淮、建邺、鼓楼、下关、雨花台、栖霞、浦口、大厂10个区和江宁、江浦、六合、溧水、高淳5个县，面积6598平方公里，人口518万，其中市区面积947平方公里，人口261.5万。江苏省是全国的能源消费大省，目前，西气东输已惯通江苏省各大城市，在南京有江南、江北两个分输站。1.4.2 研究目的在南京市建设CNG加气站项目，有利于有效利用宝贵的天然气资源，合理调整能源结构，改善城市城区大气环境质量，实实在在提高城市生活品位，保障人民身体健康。在石油资源短缺，汽油、柴油不断涨价的情况下，利用CNG作为车用汽油、柴油替代燃料，既环保又经济，具有重要的现实意义。1.5研究范围本项目主要研究在南京市建设天然气加气子站，气源从中油恒燃公司在南京建设的两个母站获得。子站位于市区交通便利处。通过南京市的母站供给子站用气，加气子站网络，满足汽车加气。1.6研究结论1.6.1 资源可靠近年来随着国家环保政策和能源结构调整政策的出台，快速的拉动了CNG市场的发展。我国的天然气资源丰富，西气东输的源头-塔里木盆地已探明储量达5680亿立方米，可以向东部地区稳定供气30年以上。西气东输在南京市的两个门站和中石油在南京地区的两个大型母站可以从量上保证南京市的天然气供应，CNG在资源上能够得到保障。1.6.2 价格合理目前，市场上车用燃料主要有三种，分别是成品油、LPG、CNG。对CNG、LPG和汽油燃料的使用成本对比情况详见表1-1：表1-1公交车、出租车燃料操作成本比较表(按单车日行200km)车种燃料种类单位价格油耗当量燃料消耗率/100km单车日耗燃料费 用单车日节约费 用公交车汽 油3.9元/L1.00 L31.5 L245.70元LPG2.1元/L1.10 L34.65 L145.53元100.17元CNG2.1元/m30.90 m328.7 m3120.54元125.16元出租车汽 油3.9元/L1.00 L10 L78.00元LPG2.1元/L1.10 L11 L46.20元31.80元CNG2.1元/m30.90 m39.1 m338.22元39.78元从表1-1可以看出，使用CNG和LPG作为汽车燃料均比传统燃料汽油经济节约，而使用CNG比使用LPG经济效益更为明显。因此，发展CNG作为车辆燃用油的替代产品，必将会有广阔的市场。1.6.3市场可靠南京市现有公交车2800辆；出租车9000多辆。公交车按每天行驶150公里，每百公里天然气消耗为汽油车29Nm3，每台公交车每天耗气为43Nm3。出租车按每天行驶200公里，每百公里天然气消耗为9.1Nm3，每天每台出租车消耗天然气为18Nm3。因此，若目前公交车和出租车全部改燃CNG，南京市日需CNG车用气为28.24104Nm3。考虑到每年新增公交车和出租车，以及公交车更新时将双燃料汽车改为天然气单燃料汽车，每年还将新增对车用天然气的消耗。1.6.4投资规模根据市场调研结果，目前南京市车用CNG日需28.24104Nm3，考虑到南京市车辆的发展情况，本公司计划未来3年在南京市建设30座1104Nm3加气子站，子站压缩机进气压力为3.020Mpa，配置CNG子站拖车45辆，拖车车头23辆。具体投资规模见表1-2。表1-2南京市燃气汽车加气站项目投资规模项目名称实施时间加气站子站规模及数量（座）规 模(Nm3/d)数 量(座)一期2005年110410二期2006年110410三期2007年110410总 计30本项目总投资为15000万元，各项经济指标见表1-3。表1-3项目经济评价结果经济评价指标计算指标行业标准财务内部收益率24.80%税后10%财务净现值24813万元0投资回收期7.1年9年 通过上述技术经济分析表明，本项目技术方案属国外成熟的加气站成套技术方案，先进可行，经济上具有很好的财务盈利能力，投资风险程度较低，在经济上可行。2 子站工艺技术方案 本次设计子站的原料气为母站压缩气，工艺路线基本一致。 子站车 压缩机 地面储气瓶组 加气机 双燃料汽车2.1 工艺方案特点a)调节系统子站车上天然气的压力随时间变化逐渐降低，为保证压缩机进气压力平稳，使压缩机尽可能在其最佳设计点工作，站内设置一套调节系统。子站车可以直接对加气机低压管送气；当子站车压力高于10MPa时，压缩机一级循环，二级工作；当子站车压力低于10MPa时，压缩机两级压缩。b)全站安全监控系统站内设置可燃气体报警器，监测压缩机房等处的泄漏天然气浓度，同时可燃气体报警器与压缩机控制柜联锁，当浓度超限时可自动切断压缩机进气。c)自动化控制系统站用压缩机装置实行高度自动化的控制管理，以可编程控制器PLC为核心，采用大量的温度及压力传感器实现设备的自动监控。具有各级压力超压，油、水压低压报警和过载保护，故障显示等功能。d)高压管道及设备的安全泄放压缩机系统各级安全泄压天然气在压缩机房外集中泄放。e)管理系统在加气站装置配置中，可根据用户要求提供计算机经营管理系统，以适应用户多种模式的营销管理要求。2.2 撬装式压缩机系统配置特点本压缩机系统采用撬装式结构，撬块内安装了压缩机、电机、控制系统、安全防护系统、风冷式冷却器、气体净化系统及回收系统，撬块外部配备具有隔音、降噪、防火作用的防护罩。撬装式压缩机系统的主要功能如表2-1：表2-1撬装式压缩机系统配置序号配 置序 号配 置1进气系统8优先控制系统2二级Nuovo Pignone压缩机9控制和操作撬体的计算机管理系统3级间混冷（空冷和水冷）系统10紧急停机系统4级间安全阀11排气管上的压力安全阀5电动马达12自动放散系统6压缩机进气自动保全电磁阀13全套的阀门、执行器7压缩机控制系统2.3 子站推荐方案说明2.3.1工艺流程向CNG汽车加气卸气柱储气系统加气机压缩机控制盘高压储运车来气8.0MPa直充图4-2 CNG加气子站流程框图子站拖车的压力为20.0MPa，与卸气管连接后，其中的高压气体可通过旁路管线给加气机直接充气。如果有加气需求，子站车将作为低压储气瓶首先给三线加气机的低压管充气；如果一直有加气的需求，则地面储气瓶组的中压、高压两级气瓶将依次给三线加气机的中压和高压管充气，直到加气机加气结束。子站车压力低于8.0MPa时，将断开旁路，全部通过压缩机加压；子站车压力低于3.0MPa时，停止从该子站车取气，用另一辆满负荷的子站车更换此子站车。 如果地面储气瓶组的压力不能满足加气机的需求，此时智能化的优先控制系统将给PLC一个信号，启动撬块上的压缩机，给地面储气瓶组补气到25MPa。加压的顺序首先是高压气瓶，然后是中压气瓶。当储气瓶组充满后，压缩机停机。 CNG加气子站的智能控制系统利用预设的优先控制程序，动态地控制整个加气站的加气过程，将CNG通过加气机直接给汽车加气