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- 2022-04-29 13:57:43 发布
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'城市天然气利用工程可行性研究报告
前言2004年,中国的石油需求在2.7亿吨上下,但产能只有1.7亿吨。2005年,中国石油需求量达到2.9亿吨,进口量超过1亿吨,中国对进口石油的依存度达到37%。2010年预测中国的石油需求量为3.2亿吨,届时进口量将达1.6亿吨。很多业内人士认为,能取代石油成为世界主要能源消费的,不是风力、潮汐、太阳能,而是天然气。以2004年西气东输一线投产为标志,我国已进入了天然气时代,280个城市现已有管道天然气。目前,国际上天然气在一次能源消费中的比例已达到25%,2008年我国天然气在一次能源消费中的比例仅为3.2%。根据中国燃气协会的预测,2010年我国天然气的需求量将达到1100亿m3,2015年天然气的需求量将达到1600亿m3。随着环境污染问题的日益突出,调整能源结构,改善大气环境、增加绿色能源(天然气)的使用量是必然的选择。目前,世界正处在以天然气取代石油而成为首要能源的过渡时期,国际能源界普遍认为:今后世界天然气产量和消费量将会以较高的速度增长,2025年以后世界天然气产量将超过煤炭和石油,成为世界最主要的能源。因此,二十一世纪将是天然气的世纪。为了适应国民经济发展的需要,我国天然气工业必须要有一个较快的发展速度。这不仅是为了改善能源结构,提高能源利用率,促进工业生产,而且也是为了改善和缓解我国能源的运输压力和保
护生态环境,对我国实施二十一世纪可持续发展战略具有重大的意义。随着世界天然气气田的不断发现和探明,天然气的应用将越来越显示出其重要地位,各国专家都认为压缩天然气(CNG)和液化天然气(LNG)是当前最适合的汽车替代燃料。受镇原县万世天然气有限公司的委托,我公司各专业技术人员对编制《可行性研究报告》所需要的外部条件,会同城市有关建设部门和镇原县万世天然气有限公司的有关人员进行了必要的现场勘察,并就工程建设的有关问题进行了研究,于二OO九年九月完成了编制工作。在设计文件的编制过程中,我们得到了相关部门的积极配合和大力支持,对此深表谢意。
概述1.1项目概况及编制依据1.1.1项目名称:甘肃镇原县城市天然气利用工程可行性研究报告。1.1.2委托单位:镇原县万世天然气有限公司住所:法人:注册资本:1000万元(庆阳市万世天然气有限公司控股70%)1.1.3编制依据①《镇原县城市总体规划(2008~2025年)》,陕西省城乡规划设计研究院。②《镇原县开发镇探1#天然气井及城市气化工程项目建设合同》,镇原县人民政府与庆阳市万世天然气有限公司。③《关于庆阳市万世天然气有限公司申请在我县开发利用镇探1#井和实施天然气供气工程立项的答复函》,镇原县发改委镇发改发[2009]83号。④《建设项目选址意见书》,镇原县城乡规划局。⑤《市政公用工程设计文件编制深度规定》,国家建设部建质(2004)16号,2004年1月。⑥建设单位提供的设计委托书和有关设计基础资料。1.1.4编制原则
①工程建设以“安全第一、保证供应”为指导思想,确保工程的优质、高效、低投入,完成后能发挥最大的经济效益、社会效益和环保效益。②在城市总体规划指导下,遵循国家有关规定、规程和规范,做到统筹兼顾,远近结合,留有发展余地。③严格执行国家及行业颁发制订的有关标准、规范和规定,严格遵守“三废”排放标准,各类建、构筑物的防火、防爆等级标准和安全卫生标准等。④贯彻城市燃气为用户服务、为生产发展服务、为经济建设服务的方针,合理确定供气对象、供气比例和供气价格,在气化居民用户、商业用户的同时,适当发展采暖和天然气汽车用气。⑤在保证安全供气的基础上,积极采用成熟的新工艺、新技术、新设备、新材料,使其在技术上先进可靠,经济上节约合理。1.1.5采用的主要法规标准及规范《中华人民共和国安全生产法》2002.6.29《中华人民共和国消防法》2008.10.28《城镇燃气设计规范》GB50028-2006《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002(2006年版)《城镇燃气技术规范》GB50494-2009《建筑设计防火规范》GB50016-2006《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004
《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-1998《环境空气质量标准》GB3095-1996《声环境质量标准》GB3096-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》GBl2348-2008《化工企业静电接地设计规程》HG/T20675-1990《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-2008《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091-2008《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第一部分:管材》GBl5558.1-2003《建筑地面设计规范》GB50037-1996《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年局部修订版)《室外排水设计规范》GB50014-2006《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003《供配电系统设计规范》GB50052-951.2城市和城市燃料概况1.2.1城市概况镇原县位于甘肃省东部、庆阳市西南部黄土塬区,地理坐标为东经106°44′一107°36′,北纬35°27,-36°16′
,属陇东黄土高原沟壑区和黄土丘陵沟壑区第二副区。东邻西峰区、庆城县,西接宁夏彭阳县,南界平凉市崆峒区、泾川县,北靠环县,南北长91.21公里,东西宽78.3公里,面积3500平方公里。县内属半湿润半干旱的大陆性温带季风气候,干旱少雨,冬季严寒,夏季酷热,四季分明,冬、春季节多西北风,风力一般4—6级,最大风力10级,年平均降雨量560.06毫米,多集中于7、8、9三个月。占全年58.3%。年最大降雨量866.3毫米,年最小降雨量363.8毫米。最大月降雨量为213毫米,最大小时降雨量为58.1毫米。每年11月下旬至来年3月为霜冻期,气温变化较大,降雨少,仅占9%,年平均气温9.5℃,最高可达39.6℃,最低-22℃。县内河谷错综复杂,主要由黑河、蒲河、交口河、茹河、洪河等及其支流组成,它们均发源于六盘山系,由西北流向东南,纵贯全境呈扇形流入泾河。全县大小沟谷共382条,其中常年有水的沟135条。县内交通较为便利,全县19个乡镇全部通了公路,其中通油路乡镇14个,占73.7%。公路密度5.87公里/平方公里。向西可达平凉、兰州,向东至西安、郑州,南通宝鸡。全县农业产业化程度不高,农民增收缓慢,经济结构性矛盾突出。工业发展十分缓慢,二产比例仅为18%,工业极不发达,企业规模小,产值低,吸纳人口就业能力不足。矿产资源有煤、石油、铁矿及石灰石、石英砂等建筑原材料。在我国能源、原材料紧缺的宏观环境下,资源开发会对地方经济发展起到极大的促进作用。
全县产业布局以农业发展为主,北部重点发展林、牧业;中北部重点发展种植业、畜牧养殖业;中部茹河沿线以种植业为主:南部以特色林果业为主。1.2.2城市燃料概况(1)当地燃料市场现状镇原县城目前民用燃料主要以煤和液化石油气为主,使用液化石油气的用户中有相当一部分是液化石油气与煤进行交替使用。液化石油气气源来自庆化厂等地,在县城东南方向有一处液化石油气储配站,储气规模50立方米,每日天供气能力约为200瓶,居民气化普及率为40%。(2)天然气与几种常见燃料的比较1)天然气与液化石油气用于燃料的天然气主要是气田气、油田气和凝析气田气,是烷属烃(CnH2n+2)的混合物,甲烷(CH4)含量一般为90%左右,另外还含有乙烷、丙烷、丁烷和少量非烃类的二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、氮、氦等气体以及有机硫和水等,其热值大于31.4MJ/m3。液化石油气主要来源于炼油厂石油气和油田伴生气。是一种低碳数的烃类混合物,主要成份是含有3~4个碳原子的烃类化合物,如丙烷、丙烯、正丁烷、异丁烷等,另外还含有少量的甲烷、乙烷、戊烷、乙烯、戊烯和微量的硫化物、水蒸气等非烃化合物,其低热值约为45.1~45.9MJ/Kg(液态)或87.8~108.7MJ/m3(气态)。2004年我国液化石油气商品生产量为1200×104t,净进口量为635.42×104t,共消耗1835.42×104t。液化石油气主要消耗对象是化工和燃料。①价格比较
购买相同热值的燃气,不同燃气价格比较见下表:燃气价格比较表名称热值售价单位热值价备注管道天然气34.0MJ/m31.85元/m30.0544元/MJ液化天然气39.57MJ/m33.8元/m30.096元/MJ瓶装液化气41.8MJ/kg80.0元/瓶0.128元/MJ管道液化气102.41MJ/m313.5元/m30.1318元/MJLPG混空气53.04MJ/m36.00元/m30.113元/MJ压缩天然气36.19MJ/m33.10元/m30.086元/MJ由上表可见,使用天然气比液化石油气更经济。②使用安全性比较天然气与液化石油气的部分物理性质见下表:天然气与液化石油气的部分物理性质物理性质天然气液化石油气相对密度0.58~0.62(相对空气)1.5(相对空气)0.5~0.6(相对水)着火温度540℃450℃自燃点650℃493℃与空气混合爆炸浓度5~15%1.5~9.5%从上表可知,天然气比空气轻,少量泄漏进入大气时容易扩散,不容易形成爆炸性混合物。其着火温度、在空气中形成爆炸性混合物的比例均比LPG高,使用相对安全。液化石油气在常温常压下呈气体状态,略增加压力或降低温度就会变为液态,在气温较低的地区使用时易产生回凝,严重时会堵塞用气设备使供气不正常;
液化石油气比空气重,泄漏进入大气时容易在低洼处或空气流动差的地方集聚,形成爆炸性混合物。在空气中形成爆炸性混合物的下限较低,其火灾、爆炸危险性大大高于天然气。所以,使用天然气比液化石油气更安全。2)天然气与其它燃料的污染物排放量比较国内外的研究均证明,SOx和NOx是产生酸雨的主要物质,要减少SOx和NOx的排放量,只能改变燃料结构。几种燃料燃烧排放物比较如下表:不同燃料的能耗%及SOx、N0x的排放量比较表排放物燃料SOx%NOx%SOx及NOx%能耗%天然气(LNG)无13730煤80315821燃油18252119汽油1281319其他(液化石油气、炼厂废气等)13111从上表数据可知:在全部人工排放的SOx和NOx总量中,天然气产生的NOx只占13%。占全部SOx及NOx排放总量的7%,而其热量占石化燃料(煤碳、石油、天然气)能耗总量的30%。天然气燃烧产物中S02(即酸雨的前驱物)要比其他石化燃料少得多,颗粒物也比石化燃料更低。一氧化碳排放量也比与之竞争的燃料少。在许多情况下,天然气的NOx排放比燃油少,在绝大多数情况下比煤少。在烃类方面,许多天然气燃烧的排放物是一种非活性烃类,不与NOx结合生成烟雾。所以,使用天然气对环境保护极为有利。3)天然气与电能燃料的比较1Kw.h电力能的发热量为3.6×106J,1m3天然气的低热值在34×
106J,以热值计,1m3天然气相当于约10.0度电。如果平均电价为0.55元/度,使用10度电的均价约为5.5元。若加上电价计算时的其他费用,用电的成本还要高一些,其综合价不会低于6.0元/10度。在目前条件下,仅从热值角度考虑,使用天然气的经济效益高于用电。从节能的角度考虑,由于将电能转换为燃料时造成能源损失较大,将电能转换为热能使用是不经济的,所以国家能源导向历来不支持居民使用电炉。从目前世界能源消费现状看,即使在核电已相当普及的国家,其民用燃料仍然是以天然气为主。1.3建设的必要性1.3.1满足城市发展的需要以2004年西气东输一线投产为标志,我国已进入了天然气时代,280个城市现已有管道天然气。目前,国际上天然气在一次能源消费中的比例已达到25%,2008年我国天然气在一次能源消费中的比例仅为3.2%。根据中国燃气协会的预测,2010年我国天然气的需求量将达到1100亿m³,2015年天然气的需求量将达到1600亿m³。天然气利用工程的建设与供水、供电、道路、通讯等设施的建设一样,可以完善城市的基础设施,进一步优化投资环境,促进城市的发展和对外开放。对于实现可持续发展战略,优化能源结构,推动城市建设和经济增长,具有积极的促进作用。1.3.2满足环境保护的需要依据镇原县环境监测资料,城区大气主要污染物有粉尘、S02
、烟尘、氮氧化物、粉煤灰、TSP等。主要污染源有燃煤锅炉、啤酒厂、砖瓦厂、汽车尾气等,大气污染中S02和TSP浓度较高,大气质量状况为Ⅱ级,属烟煤型污染。由于城市经济仍处于初级发展阶段,环境压力日益增大,环境污染治理成本高,治理资金缺口大,技术设备总体水平不高,不能适应经济发展的需要。随着人口与经济的迅速发展,城市生产、生活的热能需求将大幅度上升,对城市环境空气质量的影响将进一步加大,如不加大环境治理力度,采取有效措施,环境空气质量将会进一步恶化。天然气利用工程为促进环保工作的深入开展提供了良好的外部条件,为改善城市的大气质量提供了强有力的支持。与燃煤相比,可以减轻燃煤而带来的低空大气污染和城市垃圾,环保效果十分明显。1.3.3改善居民生活质量随着人民生活水平的不断提高,住房条件的不断改善和生活节奏的加快,迫切需要洁净、高效、方便、快捷的生活燃料代替燃煤。因而,当地已有部分居民使用了瓶装液化石油气。但是,瓶装液化石油气与管道天然气相比,存在安全性差、残液难处理、价格波动大、换气不方便的缺点。因此,居民用户迫切希望早日用上洁净、方便、价廉的天然气。1.3.4气源条件
按照2009年5月庆阳市万世天然气有限公司与镇原县人民政府签订的《镇原县开发镇探1#天然气井及城市气化工程项目建设合同》,庆阳市万世天然气有限公司正在开发镇探1#天然气井,建设CNG加气母站。CNG加气母站近期设计加气规模为2×104Nm³/d,远期为5×104Nm³/d,计划今年年底建成,具有向县城运输压缩天然气的可能性。另外,“西气东输”二线天然气管道在镇原县西北方向的平泉镇建有分输站,距离镇原县城约20多公里。2010年建成通气后,负责向平凉和庆阳地区供气。因此,也具有向镇原县敷设长输管道的可能性。所以,本项目近期(2015年前)是以压缩天然气为气源,先使镇原县早日用上天然气;中远期(2015年后)则是以“西气东输”二线长输管道为气源,最终达到设计供气规模。1.4编制范围本设计编制的范围包括:新建CNG储配站、CNG加气子站的工艺系统和建筑、结构、电气、给排水、暖通等配套设施,县城城区天然气中压输配管网及调压装置。目前,由于上游长输管道的供气条件尚不明确,因此本项目在储配站内预留了远期建设高中压调压站工艺装置的用地,但不包括该项工程内容。1.5工程概述1.5.1工程名称、业主、设计单位及工程规模工程名称:甘肃镇原县城市天然气利用工程工程业主:镇原县万世天然气有限公司
设计单位:宝鸡市同昌燃气工程设计有限责任公司供气规模(-2025年):1707×104Nm³/a,年平均日供气量6.67×104Nm³/d。1.5.2工程概况镇原县城市天然气利用工程近期(2015年前)是利用镇探1#天然气井建设天然气加气母站,通过CNG运瓶车向城区供应压缩天然气;远期(2015年后)是利用“西气东输”二线天然气长输管道向城区供气。供气对象为城区居民、公共建筑、商业、采暖、燃气汽车和工业用户,至2025年上述用户年用气量为1707×104Nm³/a,其中:居民用户年用气量为544×104Nm³/a、商业用户年用气量为163×104Nm³/a、采暖空调用户年用气量为440×104Nm³/a,燃气汽车年用气量175×104Nm³/a,工业用户年用气量330×104Nm³/a,未可预见量85×104Nm³/a。本工程计划2010年3月开工建设,2010年6月投产供气。镇原县城市天然气利用工程由CNG储配站、CNG加气子站、城区输配管网、调压装置等项目构成。CNG储配站和CNG加气子站毗邻建设,站址位于县城东部的金龙工业区,县消防支队对面。站内主要由CNG减压区(橇装)、CNG加气子站工艺区、储气设施、加臭装置等工艺设施构成;输配管网主要由城区中压管网、调压柜(箱)支管道、低压庭院管道和室内管道、表灶等用具构成,工程总投资3155.96万元。1.5.3本工程主要技术经济指标本工程主要技术经济指标
序号指标名称单位2025年1年供气量104Nm3/a17072年平均日供气量104Nm3/d6.673气化居民户数万户2.34居民管道气化率%805中压管道总长度公里27.985.1dn2000.675.2dn1605.355.3dn1109.695.4dn906.275.5dn6366穿跨越工程处46.1泄洪渠(宽6米、深2米)26.2茹河(宽200米、深3米)27调压装置套2008CNG储配站座18.1站区占地面积㎡79788.2建、构筑物占地面积㎡1446.368.3绿地率%32.68.4建、构筑物利用系数%18.18.5容积率0.219劳动定员人6810总投资(不包括庭院户内工程)万元3155.9611税后财务内部收益率%13.612税后财务净现值万元1487.613税后投资回收期年10.6
2、供气规模及气化范围2.1供气原则、气化范围及气化率2.1.1供气原则(1)大力发展城市居民用户。(2)积极发展商业和公共建筑用户,尤其是燃煤和燃非洁净燃料污染较大的用户。(3)改造具备条件的小型燃煤、电锅炉。(4)鼓励发展CNG燃料汽车用气。2.1.2气化范围本工程确定的供气范围为《镇原县城市总体规划》(2008—2025)所界定的县城城区。2.1.3气化率气化率应根据城市人口规模、管道燃气的现状及工程实施的进度安排而确定。镇原县城市现状人口为42229人,其中非农业人口19181人,农业人口15048人,暂住人口8000人(包括在县城上学的中学生)。城市总体规划近期(2015年)规划人口为7万人,远期(2025年)规划人口为10万人。根据镇原县实际情况,结合周边同等城市燃气运行的经验,确定镇原县城市天然气气化率如下:
2015年规划人口7万人,气化率60%,气化人口4.2万人;2025年规划人口10万人,气化率80%,气化人口8万人。2.2气源本项目近期(2015年以前)是以压缩天然气为气源,先使镇原县早日用上天然气;远期(2015年以后)则是以省内长输管道为气源,最终达到设计供气规模。2.3各类耗热定额2.3.1天然气组分及特性①天然气组分序号组分体积%1CH496.2262C2H61.7703C3H80.3004iC40.0625nC40.0756iC50.0207nC50.0168C60.0519C70.03810N20.96711其它0.475其中:C02≤3%,H2S<20mg/m³②主要物理性质相对密度0.5796(0℃,101.325kPa)低发热值33.812MJ/m3高发热值37.505MJ/m3
华白指数50.70MJ/Nm3燃烧势38爆炸极限4.98~14.96%运动粘度1.38×10-6㎡/s密度0.76kg/Nm³2.3.2居民生活耗热定额影响居民用气量的因素很多,如住宅内炊事和热水器的类型和数量,地区性生活习惯,居民日常生活费用支出水平及增长率,地区的气候条件,家庭生活服务设施的社会化普及程度及居民利用程度等等。根据城市的具体情况,参照毗邻地区耗热定额,居民耗热定额取55×104kcal/人·年(约2300MJ/人·年)。2.3.3商业用户耗热定额商业用户是指政府机关、学校、医院、托幼、宾馆、写字楼、商场、企事业单位的职工食堂等。影响商业用户用气量的因素包括地区的气候条件,居民使用公共服务设施的普及程度,用气设备的性能、效率、运行管理水平和使用均衡程度等。参照《城镇燃气设计规范》GB50028推荐的数值,综合考虑商业用户的发展情况,确定耗热定额如下表:商业用户耗热指标序号公共设施用户类别耗热定额折合为耗气指标1医院住院部4187MJ/床·年123.83m3/床·年2旅馆有餐厅5024MJ/床·年148.59m3/床·年
无餐厅1047MJ/床·年30.97m3/床·年3饮食业9211MJ/座·年272.42m3/座·年4托儿所幼儿园全托2512MJ/人·年74.29m3/人·年半托1675MJ/人·年49.54m3/人·年5职工食堂2303MJ/人·年68.11m3/人·年6中小学417MJ/人·年12.33m3/人·年2.3.4采暖空调用户耗热定额采暖锅炉全年运行时间按120天计,工作月份为11月、12月、1月和2月。每天满负荷工作按5小时。采暖锅炉每蒸吨满负荷工作天然气耗量为80m³/h。直燃机组全年运行时间按200天计,工作月份为6月、7月、8月、11月、12月、1月和2月。每天满负荷工作按5小时。直燃机组每蒸吨满负荷工作天然气耗量为80m³/h。2.3.5燃气汽车耗热定额根据汽车类型,按其百公里耗油量折算成天然气用量。公交车和出租车耗油量如下:公交车:30升/100公里·辆出租车:10升/100公里·辆改装天然气后各种车辆耗气量按以下计算公交车:29m³/100公里·辆出租车:9.7m³/100公里·辆
2.4不均匀系数2.4.1居民用户居民用户的用气量随月、日、时的变化,有很大的不均匀性,要准确的确定某城市的用气不均匀系数,需要大量而详细的统计数据,通常以附近城市现有管道煤气或管道液化石油气的统计数据为依据。结合本项目的实际情况,根据现在居民用户的燃料使用规律,参照《城镇燃气设计规范》GB50028推荐的不均匀系数范围,借鉴毗邻城市的实际运行:I况,确定本地居民用户不均匀系数如下:月高峰系数:Km=1.20日高峰系数:Ld=1.15小时高峰系数:Kh=3.102.4.2商业用户城市居民用户和商业用户,有基本一致的用气规律,因此两者的用气不均匀性具有近似的变化规律。本报告采用国内通行的计算方法,商业用户计算时按居民用户不均匀系数进行。2.4.3采暖空调用户(1)月高峰系数月不均匀性主要与气候条件有关,月高峰系数Km=1.15。(2)日高峰系数供暖期间日用气量变化较小,取日高峰系数Kd=1.0。(3)小时高峰系数根据毗邻城市该类用户的实际运行工况,小时高峰系数Kh=1.5。
2.4.4燃气汽车根据现有城市燃气汽车用户的用气情况,确定燃气汽车用气的月、日、时高峰系数如下:月高峰系数:Km=1.15日高峰系数:Kd=1.00时高峰系数:Kh=1.502.4.5工业用户工业用气量是根据企业生产规模,耗气设备额定能力及燃烧效率,生产班制决定的。工业用气平日波动较小,而在轮休日和假日波动较大,正常生产情况下工业用户月和日用气的变化很小或是基本不变,而小时用气变化主要体现在生产班制上,由于工业用户用气量相对均匀,随着其用气量在总量中所占比例的增加,将会改善城区用气的不均匀性。(1)月高峰系数工业企业用气的月不均匀性主要取决于生产工艺过程、生产班制及气候的影响。参照毗邻城市工业用气月高峰系数,本工程工业用气月高峰系数取Km=1.05。(2)日高峰系数工业企业用气的日不均匀性较小,日高峰系数取Kd=1.0。(3)时高峰系数
工业企业用气小时不均匀性与生产班制有关。通过对城区工业企业耗能调查,大部分为二班制和三班制。因此暂按不同的生产班制均衡用气考虑工业用气时不均匀情况,不均匀系数如下:一班制:Kh=3.0二班制:Kh=1.5三班制:Kh=1.02.5耗气量计算2.5.1居民用户城区现有居住用地面积158.1公顷,约占总建设用地面积的52%,散布于整个城区,人均居住用地指标高达37.4平方米。除少量多层住宅质量较好外,绝大部分住宅都存在着密度过大、质量较差、用地浪费的问题,造成居住环境恶劣,城市景观面貌不佳。城区现状人口逾4万人。2015年,区域人口规划为7万人;2025年,区域人口规划为10万人。根据本工程的分析,居民耗热定额取55万千卡/人·年,则用气量预测如下表所示:居民生活用气量总表项目计量单位2015年2025年年用气量104Nm3/a286544年平均日用气量Nm3/d783614904计算月平均日用气量Nm3/d922617548高峰小时流量Nm3/h137026072.5.2商业用户商业用户是指政府机关、学校、医院、托幼、宾馆、写字楼、商场、企事业单位食堂等。
商业用户用气量预测方法一般有两种。一种为统计预测法,即统计以前若干年公共服务行业燃料消耗情况,根据以往燃料消耗量变化趋势,推测未来燃料增长率,据此测算出各规划年度天然气消耗量。别一种为比例系数法,就是根据城市的地理位置、规模、性质、经济发展状况,并参考相类似城市数年不同用户的用气比例,推测本城市商业用户与居民用户的用气比例,再依据居民耗气量计算出商业用户耗气量。由于统计预测法需要收集大量的基础资料,况且全部基础资料很难收齐,所以尽管从理论上讲统计预测法比较合理,但由于收集资料会遇到无法解决的困难,大范围的预测几乎不用这种方法。在实际应用中,比例系数法简捷方便,而且是依据现有实际供气比例,并兼顾未来城市综合发展情况来进行测算,其预测的结果比较接近实际情况,因此普遍受到青睐。根据国家发改委《天然气利用政策》发改能源[2007]2155号的精神,公共服务设施的天然气利用属于优先类。通过深入调查现有大型商业和公建用户,结合城市规划,考虑今后发展,确定商业用户的用气量按照同期居民用气的30%进行测算,则用气量预测如下表所示:商业用户用气量总表项目计量单位2015年2025年年用气量104Nm3/a86163年平均日用气量Nm3/d23564466计算月平均日用气量Nm3/d27745258高峰小时流量Nm3/h4127812.5.3采暖空调
根据国家发改委《天然气利用政策》发改能源[2007]2155号的精神,集中式、分户式采暖和中央空调用气属于天然气利用允许类项目。考虑到燃气锅炉的经济适用性,随着城市环境治理力度的加大和人们环保意识的加强,部分高档宾馆、行政机关和居民小区将会采用天然气锅炉和直燃机取代传统的燃煤锅炉和电空调,2吨以下燃煤锅炉的气代煤改造将会是燃气锅炉的发展方向。镇原县城目前没有完善的集中供热设施,各企事业单位及住宅小区均采用分散供热的形式。根据实地调查,城区现有44座锅炉房,均为采暖锅炉。各类采暖锅炉多为常压锅炉,建设时间多在十年以前,设备较为陈旧,烟囱高度多为20米以下,烟气基本为低空排放。由于城区有大量燃煤小型锅炉和居民自用的小炉具在运行,这些小锅炉的热效率仅达40%-50%,居民自用采暖炉具的热效率更低,从而造成了烟尘、S02、C02等的大量排放,污染环境,亦造成能源、资源的严重浪费。按照城市的供热规划,县城将采用燃煤区域锅炉房集中供热,远期总供热面积为150万平方米,总热负荷为97.7兆瓦(折合137蒸吨)。根据建设单位提供的用户摸底情况,按照年均安装燃气锅炉2蒸吨,年均安装燃气直燃机组1蒸吨计算,则用气量预测如下表所示:采暖空调用气量总表项目计量单位2015年2025年年用气量104Nm3/a88440年平均日用气量Nm3/d600030800计算月平均日用气量Nm3/d657233811高峰小时流量Nm3/h4112113
2.5.4燃气汽车现在城市的大气污染逐渐加重,其中汽车尾气污染是主要原因之一。天然气是一种清洁燃料,天然气汽车尾气中的HC、CO、NOx比燃油汽车分别下降90%、80%、40%。另外,气体燃料发动机经过在多种类型汽车上的运行实验,排放废气中烟尘减少2/3—4/5,发动机噪声降低1.5-3分贝,发动机机油延长使用1倍以上,发动机的结构及其燃料供给系统的维修均较简单。由于目前汽、柴油价格的不断上涨,燃气汽车不仅可以减少尾气废气的排放,改善环境质量,而且还可为车主带来一定的经济效益。实践证明,在城市发展到一定程度时,城市燃气汽车将逐渐取代燃油汽车。城市燃气汽车主要分为压缩天然气汽车、液化天然气汽车和液化石油气汽车。对于具备管道天然气供应的城市,城市公交、出租车使用压缩天然气比较切实可行。根据国家发改委《天然气利用政策》发改能源[2007]2155号的精神,燃气汽车属于天然气利用的优先类。根据《城市公共汽车和无轨电车工程项目建设标准》的要求,常规公交发展规模按7.0辆/万人标准计,规划城区公交车辆规模为70辆标准车。出租车的规划按3辆/千人的标准计,县城车辆规模应达到300辆。现居民出行主要采用步行、自行车、摩托车、小汽车等。其中摩托车、自行车、步行为现阶段居民的主要出行方式。通过分析,计划到2015年改装公交车按30%计,为21辆。改装出租车按40%计,为120辆;到2025年改装公交车按80%计,为56辆,改装出租车按80%计,为240辆。公交车每日运行100公里,出租车每日运行100公里
,则需求量预测如下表所示:燃气汽车需求量预测表分区改装公交车(辆)改装出租车(辆)年耗气量(104m3)2015年21120642025年56240144另外,参考西安、北京、成都、重庆等燃气汽车示范城市的实际运行经验,考虑到今后一些私家车和公务车的用气需求,本工程在城区内规划建设1座CNG汽车加气站,加气站的用气量预测如下表所示:燃气汽车用气量总表项目计量单位2015年2025年年用气量104Nm3/a87.5175年平均日用气量Nm3/d25005000计算月平均日用气量Nm3/d27055410高峰小时流量Nm3/h3386762.5.5工业用户目前城区已有各类工业企业20多个,分布在旧城区内,总用地约38.8公顷,占现状建设用地的12.8%。西区有黄河啤酒分厂、杏仁粉厂、砖瓦厂、五金厂、面粉厂等,中区有造纸厂、综合厂、针织厂等,东区有冷冻厂、果品厂、砖瓦厂等。这些工业规模小、用地分散,难以形成规模经营,并且污染环境,无法形成完整的工业体系。今后工业布局以县城为中心,设立工业园区,集中布局食品工业、农副产品加工企业、建材企业。通过集中布局促进企业间合作,扩大产业规模,发挥规模效应。在屯字镇、孟坝镇、平泉镇等农业条件好、人口密集的城镇,设立农副产品初加工企业,完善城镇职能,促进农村发展。
根据建设单位的市场调查摸底情况,结合《镇原县县城总体规划》工业发展规划情况,对于部分食品加工、建材企业具有用气的可能性,但用气规模都较小。因此,工业用户的用气量预测如下表所示:工业用户用气量总表项目计量单位2015年2025年年用气量104Nm3/a100300年平均日用气量Nm3/d27398217计算月平均日用气量Nm3/d28768628高峰小时流量Nm3/h1805402.6耗气量平衡表2.6.1年用气量平衡表序号项目2015年2025年耗气量(Nm3/a)%耗气量(Nm3/a)%1居民286×10442544×104322商业86×10412163×10493采暖锅炉直燃机组88×10413440×104264燃气汽车87.5×10413175×104105工业用户100×10415300×104186不可预见34.5×104585×10457合计682×1041001707×1041002.6.2年平均日用气量表序号项目2015年2025年耗气量(Nm3/d)耗气量(Nm3/d)1居民7836149042商业235644663采暖锅炉直燃机组6000308004燃气汽车250050005工业用户273982176不可预见112733367合计2255866723
2.6.3计算月平均日用气量表序号项目2015年2025年耗气量(Nm3/d)耗气量(Nm3/d)1居民9226175482商业277452583采暖锅炉直燃机组6572338114燃气汽车270554105工业用户287686286不可预见127137197合计25424743742.6.4高峰小时用气量表序号项目高峰小时用气量(m3/h)2015年2025年1居民137026072商业4127813采暖锅炉直燃机组41121134燃气汽车3386765工业用户1805406不可预见1433537合计285470702.7储气和调峰气量城市各类用户的用气量是随季节、日、时而不均匀变化的,但天然气的供应基本上是均衡的。为了保证用户有足够的流量和正常的燃气压力,必须采用合适的方法使燃气输配系统达到供需平衡即调峰,调峰分为季节调峰和日时调峰。
在近期(2015年前),可以通过CNG储配站运瓶车的数量和周转次数来保证气量供需平衡;在远期,与长输管道接口后,已经建成的CNG储配系统仍可作为上游管道气的备用气源和城市调峰气量。
3、输配系统设计3.1概述由于本工程分为近期和远期两个气源方案,因此包括两个输配系统设计方案。近期(2015年前),输配系统包括压缩天然气储配站、中压管道、用户调压设施及其配套工程,其输配系统的流程如下:天然气由CNG运瓶车运来,一路经卸气柱送入撬装CNG减压装置调压至0.4MPa,经加臭后出站送入城市中压天然气管道,再由中压管网输送分配至不同类型的调压装置,经调压后送入各类用户。另一路经卸气柱送入加气子站系统,进行压缩、储存和加气。近期城区输配系统流程方框图如下:远期(2015年后),输配系统包括CNG储配站、高中压调压站、中压管道、用户调压设施及其配套工程,其输配系统的流程如下:天然气由上游长输管道引入高中压调压站,经降压、计量、加臭后出站送入城市中压天然气管道,再由中压管网输送分配至不同类型的调压装置,经调压后送入各类用户。在用气高峰时,通过CNG运瓶
车运来的压缩天然气,经卸气柱送入撬装CNG减压装置调压至0.4MPa,经加臭后作为调峰气量送入城市中压天然气管道。远期城区输配系统流程方框图如下:门站专用调压装置调压箱中压管网储配站调压装置高压管线专用调压柜居民用户户工业用户商业用户3.2压力级制的确定根据《城镇燃气设计规范》GB50028-2006,燃气管道压力等级分类如下:城镇燃气输送压力(表压)分级名称压力(MPa)高压燃气管道A2.5<P≤4.0B1.6<P≤2.5次高压燃气管道A0.8<P≤1.6B0.4<P≤0.8中压燃气管道A0.2<P≤0.4B0.01<P≤0.2低压燃气管道P<0.01
管网压力级制的选择需要考虑以下因素:城镇的特点、规模;人口的密度及发展规划;建筑的特点与分布情况;燃气性质与组分;居民、工业和公共福利用户的数量、分布及对供气量和供气压力的要求等。为了保证各类用户的用气量、燃气压力和用气安全,并使输配系统既经济又合理,本方案根据城市道路情况、供气规模、压力,结合城市燃气管道的压力级制,将燃气管网做以下三个方案进行比较:方案一:中低压两级供气方案(中压A级-低压)管网系统由中压燃气管道组成,中压管网进气压力为0.4MPa。设置区域调压站以低压管网进入街坊向居民用户及商业用户供气。工业用户由专用调压站供气。方案二:中压一级供气方案(中压B级)管网系统由中压燃气管道组成,中压管网进气压力为0.2MPa。一般居民用户和商业用户通过楼栋调压箱调节至低压后供气。工业用户由专用调压站供气。方案三:中压一级供气方案(中压A级)与方案二管网布置基本一致,但中压管网进气压力提高到0.4MPa。供气方案比较表方案一二三方案特点中低压两级供气中压为0.4MPa采用区域调压站站后为低压中压一级供气中压为0.2MPa采用箱式调压器调压箱后为低压
中压一级供气中压为0.4Mpa采用箱式调压器调压箱后为低压优缺点比较管理简单巡检维修工作量小管理较复杂巡检维修工作量大管理较复杂巡检维修工作量大低压管道多低压管道少低压管道少于中压管道一起敷设,管位选择有困难抓要为中压管道,管位选择方便主要为中压管道但间距要求较大必须设置调压站位置选择困难调压箱可挂在墙壁调压箱可挂在墙壁技术成熟技术成熟技术成熟用户处压力波动大燃烧工况差用户处压力波动小燃烧工况好用户处压力波动小燃烧工况好相对投资较大一般较少结论不采用不采用采用根据本工程的实际情况,考虑到当地的地形特点,本工程推荐采用方案三即中压A一级供气系统,设计压力采用0.4MPa。3.3调峰和储气方案近期,由于气源来自CNG运瓶车,所以CNG储配站可以通过运瓶车的数量和周转次数来保证气量供需平衡。远期,气源来自上游长输管道后,对于日、时调峰,仍然由前期建成的CNG储配站通过运瓶车的数量和周转次数来解决。3.4CNG储配站
天然气储配站是城市天然气输配系统负责气源调压、计量、储存、配气、加臭的机构。结合当地的实际情况,镇原县城区天然气利用工程需建设CNG储配站1座,储配站的主要功能是对CNG运瓶车运来的高压天然气进行卸气、过滤、加热、调压、储存、计量和加臭。3.4.1设计原则(1)根据城市整体规划,充分考虑周围环境,经济合理地确定站址。(2)确保场站在输气和运行调度过程中,连续稳定、安全可靠、计量正确、便于操作、功能完善。(3)工艺设计及设备选择充分考虑全面实现生产运行管理自动化的需要。(4)根据气源发展的需要,CNG储配站一次设计、一次实施;长输管道调压站预留建设场地,分期实施。(5)根据气源的情况,为充分利用来气压力和合理用地,将CNG储配站、加气子站规划在同一场地毗邻建设。3.4.2站址的确定CNG储配站的站址位于县城东南部的金龙工业集中区,镇北公路北侧、茹河南岸,县消防队对面。3.4.3设计规模和参数(1)设计规模年供气量(2015年前)682×104Nm³/a计算月计算日高峰小时供气量2854×104Nm³/h(2)设计参数进站压力3.5~20.0MPa出站压力0.4MPa
3.4.4工艺设计(1)工艺流程本工程气源为CNG运瓶车送来3.5~20.0MPa天然气,经卸气柱卸气后,在撬装压缩天然气减压装置中进行过滤、换热、调压、计量,再经加臭装置加臭后以0.4MPa的压力送入城区天然气中压管网。储配站设1座卸气柱和1套撬装压缩天然气减压装置,撬装压缩天然气减压装置包括两个支路,每个支路通过气量为3000Nm³,互为备用,减压装置的总通过气量为3000Nm³/h。站内设有集中安全放散装置,当进站压力、出站压力大于设定压力值时,安全放散装置自动开启,防止运行压力大于系统设计压力。放散的天然气按不同的压力级制由不同的管道引至放散总管。(2)主要工艺设备天然气属于甲类易燃易爆介质,为了保证安全、平稳运行,设备选型遵循国外先进产品与国内优质安全产品相结合的原则,关键工艺设备、控制装置及与自动化控制密切相连的设备应选用国外先进适用的产品,一般工艺设备立足于选用国内已成熟的优质产品。CNG储配站主要工艺设备的技术规格和数量如下表所示:CNG储配站序号设备名称数量技术规格1卸气柱1座工作压力:25.0MPa工作环境温度:-30~50℃额定流量:80Nm3/min流量计准确度:±0.5%工作电源:220V50Hz防爆等级:本质安全间隔爆型
2撬装压所天然气减压装置1台含过滤、加热、调压、计量、安全放散进气压力:20.0MPa一级调压后压力:2.5MPa二级调压后压力:0.4MPa额定流量:3000Nm3/h加热介质:热水3加臭装置(在撬装压缩天然气减压装置内)1套双单路臭剂输出(一开一备),液位过低报警臭剂储罐容积:60~200L适应燃气流量:3000Nm3/h臭剂品名:四氢噻吩(3)站内工艺管道及防腐①管材选择及连接方式根据管道的设计压力确定站内工艺管道采用钢级为20#的无缝钢管,其要求应符合《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-2008的规定。管道连接采用焊接,管道与设备、阀门采用法兰连接。②管道敷设及防腐站内工艺管道除连接卸气柱、撬装压缩天然气减压装置、阀门等设备的配管采用地上露天安装外,其它工艺管道采用直埋敷设。埋地管道采用三层PE加强级防腐,地上管道采用表面除锈后涂刷防锈漆及面漆进行防腐。3.5CNG加气子站3.5.1概述
在2015年以前,镇原城区天然气的气源是车载压缩天然气,这为建设CNG加气子站提供了便利条件。按照耗气量预测的结果,确定加气规模为175×104Nm³/a。3.5.2站址的确定CNG储配站的站址位于县城东南部的金龙工业集中区,镇北公路北侧、茹河南岸,县消防队对面。3.5.3设计规模和参数(1)设计规模年加气量175×104Nm³/a日充装天然气0.5×104Nm³/d(2)设计参数天然气进站压力3.5—20.0MPa压缩机进口压力3.0~20.0MPa压缩机出口压力25.0MPa加气机充装压力18.0~25.0MPa储气瓶充装压力25.0MPa3.5.4工艺设计(1)工艺流程CNG运瓶车送来的3.5~20.0MPa天然气,经卸气柱卸气后,一路可以直接去加气机向汽车加气;另一路再经压缩机增压至25.0MPa后由程序控制盘分两支排出,一支去加气机向汽车加气:一支去高、中压储气井进行储存。当高、中压储气井有储存量时,储气井中的天然气可直接通过高、中压管道去加气机向汽车加气,此时压缩机可以停车。加气子站系统的各级放散管就地引出,超出毗邻建、构筑物顶
部2米后进行放散。(2)主要工艺设备序号设备名称数量技术规格1撬装压缩机1台含有过滤、压缩、缓冲、安全放散、气体检漏、程序控制功能进气压力:3.5~22.0MPa排气压力:25.0MPa程序控制盘出口压力:高压:22.0~25.0MPa中压:20.0MPa低压:11~28Nm3/min润滑方式:无油冷却方式:风冷2加气机3台最大工作压力:25.0MPa额定工作压力:20.0MPa最大加气流量:40.0Nm3/min标准加气流量:2.0~30.0Nm3/min计量准确度:±0.5%质量流量计准确度:±0.2%环境温度:-30~50℃工作电源:220V50Hz防爆等级:本质安全兼隔爆型3高压储气瓶2台设计压力:27.5MPa工作压力:25.0MPa设计温度:-30~50℃单台水容积:2m3(3)站内工艺管道及防腐①管材选择及连接方式场站内压力≤1.0MPa的天然气管道采用钢级为20#的无缝钢管,其要求应符合《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-
2008的规定。管道连接采用焊接,管道与设备、阀门采用法兰连接;压缩机后的高压天然气管道采用高压不锈钢管,其要求应符合《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976—2002的规定。高压管道与设备、阀门采用卡套式连接。②管道敷设及防腐场站内压缩前的天然气管道除连接设备部分需地上安装外,其余采用直埋敷设,埋地管道采用聚乙烯粘胶带加强级防腐。站区内压缩后的高压天然气管道采用管沟敷设的方法。3.6场站公用工程3.6.1总图(1)设计依据1)《建筑设计防火规范》GB50016—20062)《城镇燃气设计规范》GB50028—20063)《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156—2002(2006年版)4)《民用建筑设计通则》GB50352—20055)《城镇燃气技术规范》GB50494—2009(2)场站描述CNG储配站、加气子站总占地面积7978㎡,约合12亩。站区地形现状较为平整,地形条件理想,便于平面布局。(3)总平面布置
场站以安全间距、绿化带及厂区道路将整个场站分隔为CNG运瓶车卸气区、储配站减压工艺区、加气子站压缩储气区、加气子站加气区和生产辅助区等不同的功能分区。其中:CNG运瓶车卸气区设有卸气柱;储配站减压工艺区设有撬装CNG减压装置(含加臭装置);加气子站压缩储气区设有压缩机和储气井:加气子站加气区设有加气机。同时,预留了长输管道高中压调压站、CNG标准站和加油站的建设用地。生产辅助区内设有站房(包括办公室、值班室、营业室、控制室、配电室等)、杆式变压器、锅炉房、宿办楼、材料库房等生产和办公附属设施。整个布局简洁明快,分区明确。站区内消防通道宽畅,平面布置疏密有致,在有限的用地范围内,既满足了不同功能区域的平面位置,又满足了安全间距的要求,同时充分保证了绿化用地面积,达到了园林化场站的良好效果。站区主要技术经济指标如下:站区占地面积7978㎡建、构筑物占地面积1446.36㎡站区道路及回车场地占地面积4003.74㎡站区围墙长度284.9m站区绿化面积2597.3㎡建、构筑物利用系数18.1%绿地率32.6%容积率0.21(4)竖向设计
站内道路、场地采用无组织排水,排水坡度5‰,坡向镇北公路一侧。场站±0.000原点位于站前路中心线,场站大门处标高为±0.200,道牙高出路面0.1m,建筑室内地面高出室外地面0.3m。3.6.2建筑设计(1)概述站内的建筑设计根据建设单位的意见,本着站区生产建筑及辅助性建筑尽可能合并建设,以减少占地、减少工程量、节约投资为原则,站内建筑设计力求平面布置合理,立面造型简洁,满足当地规划部门和建设单位的要求,形成简洁明朗,朴素大方的良好效果。站房、锅炉房、材料库房为一层建筑,宿办楼为三层建筑,均为砖混结构,建筑耐火等级均为二级。加气区罩棚采用轻型网架结构,压缩储气区罩棚、卸气柱罩棚采用轻钢结构。设备基础均为钢筋混凝土结构,预留地脚螺栓孔。(2)设计依据规范《民用建筑设计通则》GB50352—2005《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223—2008《建筑抗震设计规范》GB50011—2001(2008年修订版)《公共建筑节能设计规范》GB50189—2005《建筑设计防火规范》GB50016—2006《建筑灭火器配置设计规范》GB50140—2005《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025—2004《锅炉房设计规范》GB5004l—-2008
(3)场站建、构筑物一览表建、构筑物名称建、构筑物面积(㎡)结构形式层次层高(m)备注站房129.6砖混13.3宿办楼1043.28砖混33.6锅炉房46.8砖混13.6材料库房19.8砖混3.3材料棚72轻钢3.6卸气柱0.45.5露天加气区罩棚651轻型网架6.5子站压缩储气区罩棚108轻钢储配站减压工艺区60.2露天门房10.8砖混13.3合计建筑面积(㎡)1250.28构筑物面积(㎡)891.6(4)选用标准图设计采用国家标准图集。3.6.3结构设计(1)设计规范及标准图1)标准及规范《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068—2001《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223—2008《建筑结构荷载规范》GB50009—2001《砌体结构设计规范》GB50003—2001《混凝土结构设计规范》GB50010—2002《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002《建筑抗震设计规范》GB50011—2001(2008年修订版)《钢结构设计规范》GB50017—2003
《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032—20032)标准图集《中国地震动参数区划图A1.B1》及其《使用规定》《建筑物抗震构造详图》G329—3~6(2005年合订本)(2)建设地点:CNG储配站的站址位于县城东南部的金龙工业集中区,镇北公路北侧、茹河南岸,县消防队对面。(3)设计使用年限:50年(4)抗震设防1)根据《中国地震动参数区划图》GBl8306—2001,镇原县地震动峰值加速度为0.1g,地震动反应谱特征周期为0.45s,地震基本烈度6度。参考《建筑抗震设计规范》GB50011—2001(2008年修订版),确定场站的抗震设防烈度为6度。2)依据《建筑抗震设计规范》GB50011—2001(2008年修订版),确定站内各工艺装置区为乙类抗震建筑,站房、宿办楼等建筑物为丙类抗震建筑。3)乙类抗震建筑:地震作用和抗震措施应比本地区抗震设防烈度提高一度(7度)。4)丙类抗震建筑:地震作用和抗震措施应达到本地区抗震设防烈度(6度)的要求。5)场地内无活动断裂带通过,无液化土层分布,稳定性较好,属于抗震有利地段。(5)建、构筑物结构设计
1)站房、锅炉房、材料库房、门房为一层砖混结构,屋面现浇板,现浇钢筋混凝土梁、构造柱、圈梁、过梁,基础为砖砌条形基础。2)宿办楼为三层砖混结构,屋面为现浇板,现浇钢筋混凝土梁、构造柱、圈梁、过梁,基础为砖砌条形基础。3)压缩储气区罩棚、材料棚采用轻钢结构,基础采用柱下钢筋混凝土独立基础。4)加气区罩棚采用轻型网架结构,柱子采用钢柱,基础采用柱下钢筋混凝土独立基础,加气机下设钢筋混凝土基础,预留地脚螺栓孔。5)天然气减压装置、卸气柱均为露天设施,所有设备下设钢筋混凝土基础,预留地脚螺栓孔。3.6.4给排水(1)设计依据1)《建筑给水排水设计规范》GB50015—20032)《生活饮用水卫生标准》GB5749—2006;3)《污水综合排放标准》GB8978—1996;4)《建筑设计防火规范》GB50016—2006:5)《城镇燃气设计规范》GB50028—2006;6)工艺及相关专业提供的资料图纸(2)水源
本工程由站前镇北公路市政给水管道引水,供水水压不小于0.30MPa,其供水能力可以满足本站的生活用水、绿化用水、浇洒用水及消防用水的要求。(3)用水量1)生活用水公司定员68人,最大班次人数60人。根据《建筑给水排水设计规范》GB50015—2003,最高日生活用水定额为50L/人·班,Kn=2.0,t=8h,则最高日生活用水量为3m³/d,最大小时生活用水量为0.75m³/h。2)绿化用水量本站绿化面积为2600.8㎡,绿化用水定额3.0L/㎡d,2h/d完成。则最高日绿化用水量为7.8m³/d,最高时绿化用水量为3.9m³/h。3)浇洒用水量本站道路及回车场地面积为4003.74㎡,用水定额2.5L/㎡d,2h/d完成。则最高日浇洒用水量为10.0m³/d,最高时浇洒用水量为5.0m³/h。4)采暖、伴热系统补水量采暖伴热系统补水量按系统循环水量(26.57m³/h)的2%计,共计0.53m³/h,最高日用水量为12.72m³/d。综合上述数据,考虑15%未预见量及管道漏失水量,则本站最高日用水量为38.55m³/d,最高时用水量为10.39m³/h。(4)给水工程
1)给水系统设计室外供水干管由站前镇北公路市政给水管道供应。2)给水管网布置原则管道布置的主要方向应按供水主要流向延伸,在站内绿化带内平行于道路,并靠近用水负荷较大的建筑敷设。3)给水管材室内外供水管均采用给水用丙烯酸共聚聚氯乙烯管材及管件,室外直埋敷设,管径为DN75,室内供水支管沿墙明设。锅炉房内管道用焊接钢管。(5)排水工程1)排水体制选择站内排水工程采用雨、污分流系统,雨水采用无组织排放,污水采用排水管道有组织排放。2)污水量计算根据《建筑给水排水设计规范》GB50015—2003,站内污水量按生活用水量95%考虑,该站最高时生活污水量为9.87m³/h。3)排水系统设计室内生活污水经化粪池处理后,排入站前镇北公路污水管道。4)排水管道管材室外污水采用DN200HDPE双壁波纹管,室内污水管及屋面雨水排放管采用PVC-U排水管。(6)雨水工程
建筑物屋面雨水采用外排水系统,该系统由雨水斗、排水立管组成;路面雨水通过无组织排水排出站区外。3.6.5采暖通风(1)设计依据1)《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019—20032)《锅炉房设计规范》GB50041—20083)工艺及相关专业提供的资料图纸(2)设计范围站房、宿办楼的采暖通风、工艺伴热设计及锅炉房设计。(3)设计参数室外采暖计算温度:-10℃,室内采暖温度:18℃,冬季室外平均风速:2.1m/h。(4)设计说明1)热负荷:①生产工艺伴热负荷:232.6kW。②采暖热负荷:建筑采暖负荷14lkW。2)热源:①生产工艺伴热和站房、宿办楼采暖热源:采用站内的燃气锅炉房供热。燃气锅炉房内设1台CLHS0.465型常压燃气热水锅炉,一套全自动软水器,采用两台KQL50—160(1)型循环水泵,一开一备,每台水泵循环量Q=25m³/h,扬程H=32m,电功率N=4kW。
3)站房、宿办楼供暖设计①供暖热媒为:85/60℃热水。②供暖方式采用单管同程式。③散热器:推荐采用TLX-6型铜铝复合散热器,明装单片散热量为720W。④供暖管道采用铝塑复合管。⑤室内供暖管道明设,散热器明装。室外供暖管道采用低压流体输送用焊接钢管》GB3091—2008,直埋敷设。保温材料为硬质聚氨酯泡沫,外套管材料为高密度聚乙烯。4)工艺伴热设计①伴热热媒为:85/60℃热水。②供热方式采用单管异程式。③换热器置于减压撬装置内。④供热管道采用《低压流体输送用焊接钢管》GB3091—2008。⑤供热管道采用直埋敷设方式,保温材料为硬质聚氨酯泡沫,外套管材料为高密度聚乙烯。5)通风设计为及时排除生产过程中的有害气体,在锅炉房设置强制通风装置,换气次数不少于12l次/时。排风装置采用一台WT35屋顶风机,排风量V=2838m³/h,电机功率N=0.12kW,并与可燃气体浓度报警器联锁。6)空调设计
办公场所分别设置分体式空调器3.6.6电气(1)设计范围站内所有用电设备及建筑物的供配电、照明、防雷接地及相关的配电系统和平面布置图的设计,设备选型及材料用量。(2)设计依据及规范《供配电系统设计规范》GB50052—95;《低压配电设计规范》GB50054—95;《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058—92;《电力工程电缆设计规范》GB50217—2007:《建筑物防雷设计规范》GB50057—94(2000年版);《通用用电设备配电设计规范》GB50055—93:《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65—83;《建筑设计防火规范》GB50016—2006;《化工企业静电接地设计规程》HG/T20675—1990。(3)供电系统储配站供电等级依据《城镇燃气设计规范》50028—2006第5.4.13条规定,场站用电负荷为二级。因此,站内电源由两路供给,一路引至市电10kV系统主供,另一路由本站自备发电机提供。10kV进线及变压器保护开关选用柱上断路器及跌落保险,计量方式为高压计量,变压器选用节能型变压器,0.4kV开关设备选用GGD型开关柜。(4)负荷计算(见用电负荷统计表)
按需要系数计算正常生产Pjs=123.3kW;Sjs=134.02kVA,采用低压侧电容补偿,补偿后COSΦ>0.92。变压器选用160kVA、10/0.4kV一台。为保证市政电网停电情况下站内二级用电负荷(储配站)的正常运行,配置30kW柴油发电机一台。用电负荷统计表序号名称台数技术规格合计备注1加气子站撬装压缩机186kw/台380V86kw2储配站撬装减压装置110kw/台380V10kw含加臭装置3热水循坏泵210kw/台380V2×10=20kw4卸气柱1200W/台220V0.2kw5加气机3200W/台220V3×0.2=0.6kw6办公照明20kw合计137kw(5)电力与照明1)储配站的卸气区、减压工艺区和加气子站的压缩储气区、加气区为“2区”爆炸危险环境,按《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058—92要求进行设计及选择电气设备,即电力及照明设备选用隔爆型,照明线路采用导线或电缆穿镀锌钢管保护明装敷设。2)其它非防爆和火灾危险环境的电力照明设备按其所在环境选用防护型或一般型电气设备。3)站内设置厂区道路照明,并在生产区内采用本安型防爆路灯或防水、防尘型路灯。
4)站内低压配电接线方式为放射式,电缆敷设方式采用直埋,埋深0.8m,电缆敷设应按《电力工程电缆设计规范》GB50217—2007进行设计及施工,进出建筑物电缆穿钢管保护,埋地敷设并做好防水密封。(6)防雷、接地1)站内防雷接地设计应符合国标《建筑物防雷设计规范》GB50057—94(2000年版)及《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65—83。2)站内“2区”爆炸危险场所的建构筑物按“第二类”工业建筑物防雷要求设计,建筑物内所有用电设备外壳均应接地,防静电接地装置与防雷接地装置共用接地网,接地电阻不大于1Ω。3)站区内低压系统接地型式为TN-S系统,变电室高低压设备采用共同式接地,接地电阻不大于1欧姆。为保障人身安全,各建筑物均应设置总等电位连接。4)站区内地面上的工艺管线按规范要求均装设静电接地装置。管线平行敷设或交叉敷设以及在管线上有弯头,阀门,法兰盘等设备时,均应按规范要求决定是否做跨接线。(7)自控仪表为确保安全生产和正常操作,CNG储配站和加气子站的关键设备带自动控制系统,对压力、温度、流量、阀门开关等生产运行的主要参数进行监控,并与安全阀和切断阀的开启联动,实现自动化生产运行。站内的仪表应选用先进的电动Ⅲ
型仪表,计算机采用可靠性高、编程简单、人机界面好、扩展容易、图像清晰、汉字显示、操作容易的系统。另外,根据《城镇燃气设计规范》GB50028-2006的相关规定,本站区所有可能出现气体泄漏的点,均应加装气体泄漏报警探头,所有探头由气体报警控制箱控制。当站区任一点发生泄漏时,气体报警探头报警动作,控制箱工作,联动系统动作,发出报警信号,切断气源。当故障排除时,自动恢复正常供气。3.7中压管网布置3.7.1布置原则①根据城市总体规划与燃气设计规范要求,结合城市实际发展情况进行布置。②管网布置贯彻远近结合、以近期为主的方针,分步实施分期建设。③管道应走负荷集中区,以保证线路长度最短。④为确保可靠供气,主管道应尽量成环,确保重要和大型用户不间断供气。⑤尽量减少穿、跨越河流,以降低工程投资。⑥为避免施工和检修过程中影响交通,支线一般敷设在市区内非繁华的干道上。⑦管道选线应遵循先人行道、后慢车道、再快车道的原则。3.7.2中压管网布置
现状城区南北向干道有:水荫街、南街、茹河街等,东西干道有:西街、中街等。目前客流集散主要集中在西街、中街、水荫街、茹河街等,主要原因是吸引人流的办公、商贸、娱乐及客运设施均集中于此。总体规划结合地形,依据现有道路、高压走廊、交通通廊及河流走向等确定城市道路走向,形成方格网式路网格局,以“三横六纵”构成路网主骨架:三横:环城北路、西新街(包括西街、中街、东街、东新街等)、环城南路。六纵:环城西路、永泉路、水荫街、连达路、开达路、环城东路。根据城市现有道路和《镇原县县城总体规划》(2008~2025)所确定的城市总体远、近期规划要求,按照以上管网布置原则,经与规划部门及建设单位共同研究入确定了中压管网布置方案,主要干线的走向是:中压干管由储配站出站后,东西方向沿镇北公路、东街、西街、中街、西新街、环城南路,南北方向沿万达路、连达路、水荫街、竹园路、水泉路,形成“三横五纵”的网络格局,组成5个环网。中压管道布置详见城区天然气中压管道平面布置图。3.7.3管材
城市天然气管道材质目前国内以钢管和燃气用埋地聚乙烯(PE)管为主,钢管承压能力强,有成熟的施工技术和经验,但抗腐蚀性差、使用寿命短。PE管质量轻,抗震性能好,抗腐蚀性强,施工方便,在小管径时投资较低,在我国已大量使用。现就城区管网管材对比如下:管材PE管钢管加防腐使用寿命50年20年综合造价24万元/km(dn160)30万元/km(DN150)抗外力破坏较差较好施工难度易避让、周期短较大、程序多本工程CNG场站内管道采用钢管,站外中压管道主要采用燃气用埋地聚乙烯(PE)管,局部穿跨越采用钢管。3.7.4管道安全间距中压A级管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的安全间距执行以下标准:地下燃气管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平净距(m)项目中压燃气管道建筑物基础1.5外墙面(出地面处)—给水管0.5电力电缆(含电车电缆)直埋0.5在导管内1.0通信电缆直埋0.5在导管内1.0其他燃气管道DN≤300mm0.4DN>300mm0.5电杆(塔)的基础≤35kV1.0>35kV2.0通信照明电杆(至电杆中心)1.0铁路路堤坡脚5.0地下燃气管道与构筑物或相邻管道之间的垂直净距(m)项目地下燃气管道(当有套管时,以套管计)给水管、排水管或其他燃气管道0.15电缆直埋0.50
在导管内0.15铁路(轨底)1.20有轨电车(轨底)1.00聚乙烯燃气管道与供热管道之间的水平净距(m)供热管道种类净距(m)注t<150℃直埋供热管道供热管回水管3.02.0燃气管道埋深小于2mt<150℃热水供热管沟蒸汽供热管沟1.5t<280℃蒸汽供热管沟3.0聚乙烯管工作压力不超过0.1MPa燃气管道埋深小于2m聚乙烯燃气管道与供热管道之间的垂直净距(m)供热管道种类净距(m)聚乙烯管道在该设施上方聚乙烯管道在该设施下方t<150℃直埋供热管道0.50加套管0.50加套管t<150℃热水供热管沟蒸汽供热管沟0.20加套管或0.400.30加套管t<280℃蒸汽供热管沟1.00加套管,套管有将温措施可缩小不允许3.7.5管道水力计算中压管道按远期高峰小时供气量确定管径,近期进行校核计算最高压力0.4MPa,最不利点压力不小于0.1MPa。(1)中压管道水力计算公式(P12-P22)/L=1.27×1010(λQ2ρTZ)/(d5T0)式中P1——燃气管道起点的绝对压力(KPa);P2——燃气管道终点的绝对压力(KPa);L——燃气管道计算长度(Km);
Z——压缩因子;λ——燃气管道沿程阻力系数;Q——燃气管道计算流量(m3/h);ρ——然气的密度(Kg/m3);T——设计中所采用的燃气温度(K);T0——273.16K;d——管道内径(mm)。(2)计算结果根据供气范围内的高峰小时用气量,中压管网按远期供气规模计算,按近期进行校核计算。采用微机程序计算,近期中压管道管径和长度如下:中压干管:dn2000.67kmdn1605.53kmdn1109.69kmdn902.27km小计:17.98kmDn904kmDn636km中压管道长度总计:27.98km3.7.6管道附件、坡度及埋深①阀门中压管道设置分段阀门,在中压支管的起点处设置支线控制阀门,均采用PE直埋球阀(双放散)。根据管网布置,确定阀门规格、数量
如下:dnl601个dnl605个dnll07个dn904个②防腐PE管无需防腐,对于部分钢管采用三层PE普通级防腐。③管道埋深考虑到冻土深度,管道埋深不得小于1.4米。④坡度由于天然气含水量极少,管道可随地形坡度敷设。⑤检漏管天然气管道穿越铁路、高速公路或城市主干道需设套管,在套管较高处设检漏管,以检查套管内的管道是否有天然气积存。⑥标志砖、警示带及示踪线天然气属易燃易爆气体,为了保证管道安全运行,防止非正常破坏,管道敷设时,在管道上面覆土0.5米处设置警示带(含金属示踪线),便于管道的探测。并在燃气管道一定间距处、转角、分支及管道附属设施上方的地面上设置相应的标志砖,砖上印有标志性文字与抢修电话。3.7.7管道穿跨越工程①穿越城市主干道
穿越城市主干道时,对于已成型道路,采用定向钻穿越方法施工;对于新建道路,采用预埋水泥套管,水泥套管内径均应大于管道外径100mm以上。穿越热力管沟时,局部穿越段采用钢管。②穿越河流本工程管道穿越河流2次,采用河底定向钻穿越,管材选用聚乙烯燃气管道。③穿越泄洪渠本工程管道穿越泄洪渠2次,采用渠底顶管穿越,管材选用聚乙烯燃气管道。3.7.8调压装置目前国内中压一级系统供气采用的调压供气方式主要有柜式调压、箱式调压和用户调压三种形式,柜式调压器适用于集中的多层住宅用户;箱式调压器适用于集中式或分散的多层住宅;用户调压指中压进户,此种方式适用于高层建筑。根据当地的具体情况,调压设施采用箱式调压器和柜式调压器相结合的方式较为合理,安装调压装置200套。
4、天然气生产调度及管理系统4.1概述为确保天然气供气系统和相关配套工程安全、可靠运行,提高生产效率和整体管理水平,本工程设置SCADA系统(监视控制及数据采集系统),对整个城市供气系统及配套设施的工艺参数和设备运行状况进行监视和控制,实现全系统的生产运行统一调度和管理,保证供气系统运行的高效益和高水平。4.2系统组成本系统为三级计算机测控管理系统,一级站为远程终端站,设置在中低压调压站(柜)上或管网上;二级站为CNG储配站、CNG汽车加气站;三线站为整个输配系统计算机调度中心,设置在公司办公大楼总控制室内。各级站之间通过专用数据交换网连接或采用无线传输方式,实现全网在线数据采集、传输、处理、分析及控制。4.3系统硬件配置及软件功能(1)一级测控站1)硬件配置RTU远程终端、现场一次仪表。2)软件功能
检测中低压调压站进出口压力及工作状态;检测管网压力,定时向上级站发送数据,随时接收上级站发来的指令,通过编程器可现场进行监测,修改参数。(2)二级测控站1)硬件配置工业控制计算机,大屏幕彩色显示器,24针打印机通讯装置,不间断电源,数据采集及控制装置,现场一次仪表及部分盘装仪表,防爆装置,远程终端编程机。2)软件功能①自动控制自动控制阀门、调压器开/停②报警过程参数越限报警,事故报警、预报警及非法输入信号报警。③显示显示站内总貌,站内及所属管线动态流程图,动态参数表,全系统报警画面,主要参数的趋势图及棒图。④打印定时或随时打印日、月、年报表,故障自动打印,屏幕拷贝。⑤通讯向三级测控站发送数据,并接收三级站发来的指令。(3)三级测控站1)硬件配置工业计算机,数据处理计算机,21″
高分辨率图形监视器,A3喷墨打印机,通读装置,不间断电源,动态模拟屏。2)软件功能①遥测遥控通过无线通讯方式对输配系统进行监测与控制,能直接或间接向一级站、二级站发布指令并对执行情况进行查询。②参数管理对通讯数据进行处理,对于越限参数进行报警,能在线修改下级站的有关参数,建立数据库,定时将历史数据存盘,向动态模拟屏输送数据。⑧显示数据动态显示输配系统总管网分布图,各二级站的动态流程图,参数图表、报警画面、趋势图、直方图。④打印功能定时或随时打印各种报表,故障记录打印,图线拷贝。⑤管理功能建立供气系统优化管理体系,同时能与其它管理系统进行信息交流。
5、消防篇5.1编制依据《中华人民共和国消防法》2008.10。18《城镇燃气设计规范》GB50028—2006《建筑设计防火规范》GB50016—2006《爆炸和火灾环境电力装置设计规范》GB50058—92《建筑物防雷设计规范》GB50057—94(2000年版)《建筑灭火器配置设计规范》GB50140—20055.2工程概况本工程气源为天然气,供气对象为居民、商业、采暖、工业和天然气汽车。主要工程项目:CNG场站、中压输配系统及后方设施等。5.2.1CNG场站CNG场站包括CNG储配站和加气子站两个部分,CNG储配站的主要功能是将CNG运瓶车送来的20MPa的天然气,经过滤、加热、调压、计量、加臭后分配至城区中压管网。主要设备有卸气柱、撬装CNG减压站(含过滤器、调压器、流量计、加臭及阀门)、切断阀门等,其最高工作压力不大于20MPa;加气子站的主要功能是将CNG运瓶车送来的20MPa的天然气,经加压、储存后通过加气机向天然气汽车加气,其最高工作压力不大于25MPa。
5.2.2中压管道中压输配管网在供气区域内沿街坊道路敷设,通过调压箱(柜)与低压管网连接。最高工作压力不大于0.4MPa。5.2.3后方设施包括公司机关、运行机构、营业场所等。5.3火灾爆炸危险性分析天然气组分主要为CH4,相对密度0.5796,其爆炸极限为4.98—14.96%。天然气属甲类危险物品,在储存、输配过程中具有一定的危险性。设备、管道一旦发生意外事故泄漏时,若不及时采取有效的抢修措施,将会发生火灾爆炸事故。本工程输送介质为天然气,输配过程为物理过程,运行温度为常温,场站、管道运行压力按《城镇燃气设计规范》GB50028-2006的规定分别属于高压、中压、低压。设备、管道正常运行时无泄漏,但事故工况下产生的泄漏,具有发生火灾的可能性。5.4防火与消防设计5.4.1场站总平面布置CNG场站为易燃易爆的甲类生产企业,总平面布置严格遵照执行《建筑设计防火规范》GB50016—2006、《城镇燃气设计规范》GB50028—2006和《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156—
2002(2006年版)的有关规定进行设计。站区按功能分区布置,分为生产区、辅助区,并以安全间距相隔。站内布置不小于4.0米宽的消防通道和宽敞回车场地。5.4.2场站建筑防火根据《城镇燃气设计规范》GB50028—2006、《建筑设计防火规范》GB50016—2006的规定,站内建筑物耐火等级均不低于二级。建、构筑物抗震设防烈度按不低于6度设计。5.4.3场站消防设施遵照“预防为主,防消结合”的方针,根据《建筑灭火器配置设计规范》GB50140—2005的规定在站内工艺区、站房、变配电室等场所设置一定数量的推车式和手提式干粉灭火器,以便灵活有效地扑灭初起火灾。具体配置地点、型号及数量如下:建、构筑物名称灭火器型号、名称数量站房MF/ABC8手提式干粉灭火器1个减压工艺装置区、卸气柱MF/ABC35手推式干粉灭火器2个子站撬装压缩机、储气瓶MFT/ABC35手推式干粉灭火器MF/ABC8手提干粉灭火器1个2个发电机室、配电室MF/ABC4手提干粉灭火器2个加气机罩棚MF/ABC8手提干粉灭火器2个锅炉房MF/ABC8手提干粉灭火器2个宿办楼MF/ABC手提干粉灭火器6个5.4.4工艺系统(1)CNG储配站①站内进、出站总管均设有相应的切断阀门,当站内发生事故时可及时切断气源。②撬装CNG减压装置调压器后设安全放散阀,当工艺运行压力超过设定值时自动安全放散,保证下游在正常工作压力下运行。
③撬装CNG减压装置调压器前设超压切断装置,当工艺运行压力超过设定值时,自动切断气源。④站内设自动加臭装置,保证输配管道和用户发生天然气泄漏时能及时察觉。⑤阀门选用操作便利、快捷的手动球阀。⑥站内天然气管道全部选用钢管。(2)中压输配管道①中压管线的设计、施工必须严格执行国家有关规范保和周围建构筑物的安全距离。②管道间隔一定距离设相应切断阀,事故状态下便于立即切断气源。③天然气经过加臭处理,一旦泄露,便于检测和觉察。④在管道上方敷设警示带,避免意外碰撞伤害管材。⑤设专职人员利用可燃气体检漏仪对管道进行日常巡视、巡检。(3)CNG加气子站①压缩系统设自控装置,对生产运行的主要参数进行监控,并与开停机状态联动;②高压天然气管道全部选用不锈钢无缝钢管;③地下储气井顶部设置安全放散阀。5.4.5电气(1)供电系统CNG储配站用电负荷为“二级”
,供电电源一路由站外供电市网供给,另一路由柴油发电机供给;CNG加气子站用电负荷为“三级”,供电电源由站外供电市网供给。供电系统采用TN-S系统接地保护,站内金属设备、工艺管线均考虑防静电接地。(2)电力与照明站内天然气生产工艺区、生产用房,依据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058—92的规定应为有爆炸危险环境的场所,其电力及照明设备选用相应的防爆型。站内其它非爆炸危险环境的场所的电力及照明设备按其所在环境选用防护型或一般型电气设备。站内设置厂区道路照明,并在有爆炸危险环境的场所附近采用相应的防爆型的区域照明设备。站内供配电及控制线路敷设方式采用电缆直埋敷设,进出建构筑物的电缆穿钢管保护埋地敷设并做好防水密封。5.4.6防雷及接地站内防雷及接地设计应符合《建筑物防雷设计规范》GB50057—94(2000年版)、《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65—83及《化工企业静电接地设计规程》HG/T20675—1990的要求。站内有爆炸危险环境的场所按“第二类”防雷建筑物的防雷要求设计,其接地电阻不大于4Ω。站内电气装置采取保护接地,接地方式采用TN--S系统。
站内地上的工艺管线按规范要求均设静电接地装置。5.4.7仪表与自控为确保安全生产和正常操作,CNG储配站和加气子站的关键设备带自动控制系统,对压力、温度、流量、阀门开关等生产运行的主要参数进行监控,并与安全阀和切断阀的开启联动,实现自动化生产运行。在生产区域设置可燃气体浓度检测及声光报警装置,当可燃气体浓度达到爆炸下限的20%时声光报警。城区输配管网利用SCADA系统,对压力、流量等生产运行的主要参数进行监控,并与切断阀的开启联动,保证远距离迅速控制阀门,控制气源。5.5运行管理防火措施为保证燃气供应系统安全运行,除在设计上采用上述安全防火措施外,在运行管理上尚应采取下列措施。(1)组建安全防火委员会,下设:义务消防队、器材组、救护组和治安组。并在当地消防部门指导下,制订消防方案,定期进行消防演习。(2)建立健全各项规章制度,如:岗位安全操作规程、防火责任制、岗位责任制、日常和定期检修制度、职工定期考核制度等。(3)做好职工安全教育和技术教育,生产岗位职工经考试合格后方可上岗。
(4)建立技术档案,做好定期检修和日常维修工作。对消防设施加强管理和维护,并对运行管理进行监督检查。(5)重要部门设置直通外线的电话,以便发生事故时及时报警。(6)设置消防报警器,发生事故时,迅速通知本单位职工和邻近单位,切实做好警戒。(7)生产区入口设置“入厂须知”揭示板。生产区外墙和生产区内设置明显的“严禁烟火”警戒牌。(8)严格遵守国家安全部门和燃气行业安全管理的有关规定。(9)为了迅速扑灭初起火灾,应迅速使用配置的推车式干粉灭火器和手提式干粉灭火器,以灵活机动地有效扑灭初起火灾。(10)当发现站内生产车间内外或各部位管线设备发生燃气泄漏着火时,应立即切断气源,封闭有关设备、管线(关闭进出口紧急切断阀切断该部分管线),并采取有效措施进行警戒,及时向消防部门报警。本项目的总图布置在现状基础上进行合理布局,充分保证安全防火间距,合理设置消防车道,工艺上严格进行火灾危险性分类,建筑上按耐火等级和防爆要求严格执行规范;消防设施配置齐全,功能完善;电气仪表设计按防爆要求进行。综上所述,本工程的消防设计是安全、可靠的。
6、工程建设实施计划及招标方案6.1工程建设实施计划根据城区道路现状和城市总体规划情况,确定近期城区天然气工程实施计划:2009年5、6、7月:开展前期工作:2009年8、9、10月:可研、初步设计文件及评审;2009年11、12月:施工图设计;2010年1、2、3月:征地拆迁、设备材料订货、开工;2010年4、5、6月:完成场站工程和城区部分中压管网施工、实现首批用户通气点火;6.2招标方案根据该工程的特点,制定以下招标计划和方案:1、招标范围土建、安装工程与设备材料购置。2、招标方式根据国家有关规定采用邀请招标的方式。3、招标组织形式上述招标范围内全部工程项目,业主自行进行招标工作项目招标范围招标组织形式招标方式招标公告指定媒介
不采用招标方式全部招标部分招标自行招标委托招标公开招标邀请招标国家级媒介省级媒介勘察设计建筑工程安装工程监理主要设备重要材料其他
7、环境保护篇7.1编制依据(1)《中华人民共和国环境保护法》2002.6.29;(2)《建设项目环境保护条例》国务院253号令1998.11.18;(3)《建筑项目环境保护设计规定》国环字(87)第002号:(4)《环境空气质量标准》GB3095—1996;(5)《大气污染物综合排放标准》GBl6297—1996;(6)《污水综合排放标准》GB8978—1996;(7)《声环境质量标准》GB3096--2008;(8)《工业企业厂界环境噪声排放标准》GBl2348—2008。7.2工程概述天然气是清洁、干净的优质燃料气,燃烧后几乎没有污染,和传统的木柴、煤炭、油料等相比,具有十足的优势,无论是城市公用行业(交通、供热),还是居民用户,燃气化是城市的发展趋势,是美化城市,创造最佳投资环境,最佳人居环境,防止大气污染的有效措施。
本工程实施后,可使规划区内大部分商业、居民用户,部分企业使用上天然气,在能源的利用上,产生一次飞跃,大大减少烟尘、粉尘、飞灰、灰渣等有害物质的排放量,逐步解决环境污染问题,有效改善环境质量,提高空气洁净度,提高人们的生活质量和健康水平。因此,天然气利用工程本身就是大型的环境治理工程,它的社会效益和环境效益是长远的。城市天然气是经长输管线或CNG运瓶车送到储配站或门站后,经调压到中压管网,再经中压管网按用气需求,调压到庭院最后低压入户使用,整个输送过程在管道封闭状态下运行,由于天然气易燃、易爆,因此从设计、材料选用、施工等各环节都有严格的标准和规范,一旦出现意外,均有相对应的措施,把危险和险点减到最小,把事故消灭在萌芽状态。7.3主要污染源和主要污染物本项目对环境的影响分为建设期和运行期两个阶段。7.3.1建设期污染因素分析(1)大气污染物施工期间大气污染源主要为工程车及运输车辆排放的尾气及扬尘,主要污染物有N02、CO。(2)噪声在施工作业过程中,要使用挖掘机开挖管沟,需要有运输车辆运送材料,由于施工机械和车辆产生的噪声对附近居民产生一定的影响。(3)废水施工期间的水污染物主要为施工人员的生活污水,施工期生活污水的主要污染物是COD。(4)固体废弃物
施工中的固体废弃物来源于废弃物料(如焊条、防腐材料等)和生活垃圾。(5)对生态的影响对生态的影响主要表现在对地表保护层的破坏、植被的破坏、土壤结构的改变、土壤养分的流失以及不良地质条件下带来的水土流失等。7.3.2运行期污染因素分析本项目输送、储存介质为天然气,工艺流程为简单的物理过程,运行期在正常情况下,基本无废水、废渣、废气产生。当设备、管道检修时有少量天然气排放。(1)废气在正常运行情况下,主要为在每次更换过滤器滤芯时排放的少量天然气。一般一个月排一次,一次10分钟。据估算,每次更换滤芯时排放的天然气量约30—40m³。场站的工艺设备和管道检修或非正常工作时安全保护装置(如安全放散阀等)动作,排放超压天然气。(2)废水场站及后方设施排放的生活污水以及地面冲洗水等,主要污染物为COD。(3)噪声各场站设备运转时有噪声产生及天然气气体放空时产生噪声。(4)风险事故影响
本项目的主要危害有以下几个方面:一是工艺过程涉及的主要输送介质为天然气,属危险物质;二是可能令危险物质泄漏或释放的危险事故;三是危险物质的泄漏或释放可能造成燃烧、爆炸、中毒等危害。虽然本项目本身是环保工程,但在建设期和运营期仍不可避免地影响部分人群,主要是施工期占用土地、噪声扰民,运营期噪声影响等。建议建设单位在建设前和建设期间多宣传本项目的重要意义,稳定受影响人群的情绪,确保移民的安置和补偿等事务,将工程带来的不利影响降到最低。7.4主要防范措施天然气利用工程本身是环保工程。天然气是公认的清洁能源,它燃烧产生的二氧化碳、二氧化硫比起其它燃料燃烧产生的要少得多,社会环境效益显著。但由于天然气属危险物质,在运行期间天然气一旦泄漏或释放可能会造成燃烧、爆炸、中毒等危害,场站调压装置、安全放散、机泵运行时还有噪声污染;在施工期埋设供气管道对沿线植被会产生破坏和影响,运输车辆产生扬尘和噪声污染,施工机械的噪声影响及工程施工废水、施工人员生活废水等不利的环境影响因素。在对天然气工程有利及不利影响,正效应及负效应全面系统分析、综合评价的基础上,为更有效地进行环境管理、控制污染事故发生,现提出以下对策:7.4.1工程事故防范措施
天然气工程防止事故发生,工程设计、工程施工质量至关重要。据上海、沈阳等城市经验,发生抢修事故的原因中,有一部分是由于在燃气管道附近进行其它地下工程施工时,对附近燃气管道设备未采取充分保护措施而受到损坏或隐患所造成的,因此涉及到燃气管道附近的施工时,应报知天然气公司以便采取安全保护措施。7.4.2施工期污染防治措施天然气工程项目特点是施工线路长,工程施工迁涉的区域范围大、工程量大、时间长、施工人员多。施工期尽量避开雨季,减少洪水、泥石流、塌陷的危险。施工期的影响包括农业、生态、社会经济、施工期噪声、施工期空气、施工期废水、施工期固体废弃物等方面。为做好施工期环境保护工作,污染防治对策如下:(1)施工期社会经济天然气工程对社会经济环境的影响主要体现在沿线征地、拆迁对人们的影响。征地使一些农民失去土地和房屋,建设部门应按规定标准发放补偿费,由各村妥善安置,以保持社会安定。(2)施工期生态①合理规划设计,尽量利用已有道路,少建施工便道。方便管道、施工机具、管材的运输。②施工中产生的废弃物主要是废弃土方可选择合理地点填埋或堆放,施工完毕后要及时运走废弃的土石方,废弃土石方可用于修理垫路基,剩余部分应设专门渣场堆放,但应征得当地水土保持和环保部门的同意。渣场选择要合理,应避开泄洪道,堆渣场应修筑拦碴坝、截水沟,并进行平整绿化。
(3)施工期噪声①为减少施工噪声对沿线周围敏感点的影响,施工设备应选用优质、低噪设备。尽量避免高噪设备同时运转,调整高噪设备同时运行的台数。②严格控制施工作业时间,夜间严禁高噪设备施工。敏感点周围凌晨7:00以前,晚22:00以后严禁施工。③为减少高噪机械设备对本工程施工人员造成的影响,可考虑采用高噪设备接触时间进行控制,85dB(A)8h。④单台施工机械噪声值大于72dB(A),施工现场周界有人群时,必须严格按《建筑施工场界噪声限值》GBl2523—90进行施工时间、施工噪声控制。选用优质低噪设备、夜间严禁高噪声施工作业。(4)施工废水施工期间废水主要来自施工人员生活污水和地下渗水。施工人员驻地的生活污水不得随意排放。(5)固体废弃物施工期固体废弃物主要来源于废弃物料和生活垃圾,这类固废物应收集后填埋。(6)其它因埋地燃气管道属隐蔽工程,在管路工程施工中应将有关地下管道及设备的资料系统收集、记录、存档,以便于运行中进行管理、维修、检查、监护。7.4.3运营期污染防治措施
(1)空气污染防治措施运行期废气污染物主要来自场站更换过滤器的滤芯(每月一次)时管路内的输送介质的释放,以及安全放散装置在压力超限时的天然气泄放,可采用站内集中放空(高空)的方式,将天然气排放掉。当管道发生事故排放时,这些气体与空气混合达到爆炸浓度极限时,遇明火就会发生爆炸,因此,应针对发生天然气事故排放,根据燃气泄漏程度确定警戒区,在警戒区内严禁明火。(2)噪声污染防治措施运行期噪声主要来自场站机泵类噪声、天然气经过管路管壁产生摩擦产生的气流噪声以及放空产生的空气动力噪声。①机泵类设备、调压器设备选型尽可能选择低噪声设备。②放空口可考虑设置消声装置。③站场周围栽种树木进行绿化,厂区内工艺装置周围,道路两旁可种植花卉、树木。(3)水污染防治措施运行期水污染主要来自场站及辅助设施工作人员所产生的生活污水。厕所污水经化粪池处理后与其它生活污水一起排入城市排水管网。(4)固体废弃物运行期固体废弃物主要是场站工作人员产生的生活垃圾及更换过滤器作业时产生一定量的废渣,主要成份为粉尘和氧化铁粉末。这类废渣与生活垃圾可一同填埋处理。
7.5绿化设计本工程在各场站内建设花园式文明单位,种植非油性植物,美化站内环境,改善工作环境卫生,减小工业噪声,绿化系数力求达到30%以上。7.6环境管理机构天然气公司内设有专门环保人员。其主要职能为:1、对本公司执行国家环保政策进行监督;2、制订本公司的环保制度并进行监督;3、宣传环保知识;4、根据生产情况,加强和维护环保设施;5、配合环保部门对重点或主要部位进行固定监测和流动监测。7.7环保效益城市燃气是城市的重要基础设施,是现代化城市建设的——个重要组成部分,发展城市燃气事业是节约能源、保护环境、方便人民群众生活、促进经济发展的有效措施。煤炭和天然气在相同能耗下排放污染物量的对比分析如下:灰粉148:1二氧化硫700:1氮氧化合物29:1
由此可见,用天然气替代煤可以明显减少烟尘量、二氧化硫排放量、灰渣量、市内交通运输量、长途运输量,具有可观的社会和环境。序号部门名称定员分配(人)生产人员非生产人员小计1生产调度中心442管网所(含抢修队)193223营业所92114CNG合建站162186机关13138合计4820689比例71%29%100%'
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