供气模式技术分析.docVIP

小城镇天然气供气模式与关键技术分析 1 概述 　　中国21世纪的发展战略中，加速城镇化的进程受到广泛的重视，完善小城镇的基础设施，净化环境是城镇化最基本的要求。而小城镇居民生活能源的清洁化问题是城镇化加速发展过程中必须解决的问题之一。其中，在天然气丰富的地区应用天然气是非常有效的手段。但是，尽管天然气在许多城市已经得到了相当成熟的而且是非常普遍的应用，但在小城镇应用领域还是非常少的。抽样调查的结果表明，在中国，已经使用了管道天然气的小城镇非常少[1]，导致这一结果的原因是： 　　(1)由于天然气资源有限，国家对气体能源的利用政策明显向城市倾斜[2]；　　(2)天然气化需要高投入，小城镇经济的发达程度不够，居民的承受能力有限；　　(3)居民的消费观念较为落后，消费行为在健康、环境与节省金钱之间往往重于后者；　　(4)城市燃气化的传统模式和技术对小城镇的适应性差。 2 善于小城镇集群的压缩天然气气化模式与关键技术 2．1 中国小城镇现状与小城镇集群式天然气气化模式 　　中国的小城镇人口规模通常比较小。以重庆市为例，全市建制镇581个，人口只有1000多万。约400个小城镇的人口为200多万，平均每镇的人口只有0．5万人左右。如果按照每户3．5人计算，大约为1400户。实际上其中大约70％的小城镇人口还不足3000人。东部发达地区的规模相对大一些。 ?? 　作为市政基础设施的燃气供应系统，规模无疑是经济性的重要影响因素。由此看来，单一小城镇由于人口规模的过小使得发展天然气的难度极大。这就有必要将多个小城镇联合起来加以考虑，也就是小城镇集群的概念。 　　为了解决单一小城镇规模过小的问题，假定在一定的范围内，有多个小城镇，而且能将这些小城镇同时纳入天然气供应范围的话，供气的规模便不会受到单一小城镇规模的约束，这就是小城镇的集群式天然气气化模式。 2．2 基于压缩天然气输送方式的小城镇天然气供应技术 2．2．1 压缩天然气供气方式简介[3-6] 　　即使是采用集群式天然气气化模式，对于小城镇的天然气供应仍然存在技术上问题。而技术上的问题并不是出在技术本身，而是出在经济性上。在一个小城镇集群中，尽管城镇之间的距离通常在1001km以内，但大多数情况下，在城镇之间建设管道依然是不现实的。这便是在城市燃气供应系统中通常采用的管道供应方式在小城镇供气中的不适应性特征。汽车用压缩天然气技术的出现，为解决这一问题提供了重要的技术手段。 　　压缩天然气供应城镇燃气方式源自天然气汽车加气的母子站系统。母站为固定式加气站，子站离输气管道有一定距离，专门铺设管道不经济，用CNG储罐汽车将CNG从母站运输到子站，供用户加气。由于母子站系统技术成热、灵活方便，而且投资相对于建设独立加气站为少，借鉴母子站系统的供应方式采用CNG供应城镇燃气是可行的。 2．2．2 压缩天然气供气系统构成 　　压缩天然气供气系统[6、7]的主要工艺可分为5部分：天然气加压、运输、储存、调压和输配。 　　加压是在CNG加气站进行的，主要生产工艺系统由过滤、计量、压缩、脱水、脱硫、储存等工艺组成。 　　天然气通过过滤、计量、调压后进入净化装置，脱除超标的水、硫化氢、二氧化碳，净化后的天然气经压缩机加压至20～25MPa，再通过灌装设备充装进压缩天然气钢瓶中储存。 　　运输过程是将压缩天然气钢瓶组通过汽车运输到小城镇的小型供气站。目前，用于此输送过程的压缩天然气容器主要有瓶组式，瓶组的构成有几种形式：一种是单车瓶组由8只圆筒形钢瓶组成，每只钢瓶水容积为2．25m3，单车运输气量为4550m3，另一种是由水容积为801的钢瓶做成的瓶组，采用集装箱的方式，单车运送能力为1338～2835m3，还有一种是根据汽车的载重能力大小和车厢的尺寸定制的钢瓶组，单位运输能力也在集装箱式的运输能力之间。 　　小型供气站的储气可以采用高压管束、高压瓶组以及地下储气井，将运输车内的压缩天然气卸入到要求的储气压力。 　　天然气减压、输配工艺。根据小城镇燃气管网的压力级制需要，将储气设施或钢瓶内的压缩天然气经过换热器加热(防止天然气减压时温降过大)后，通过调压器减压至小城镇管网运行压力，经加臭后进入城镇输配管网．为避免低温对调压器等装置造成损伤，增加减压稳定性，并充分利用CNG的压力进行储气，通常采用三级减压。对于较小流量的减压装置，若不考虑储气，也可采用二级减压方式。减压工艺流程中需要采用超压放散、紧急切断、低压切换等控制措施。 2．3 系统技术特点与关键技术 2．3．1 技术特点 　　由压缩天然气充装站、压缩天然气运输汽车以及小型供气站构成的小城镇压缩天然气供气系统，主要的技术特点是将压缩天然气站与小城镇以及小城镇与小城镇之间的固定管线变成了由汽车运输车组成的流动管线，具有很强的机动性，并可以大大的