随着我国经济的发展和人们生活水平的提高,天然气需求量也在逐年增加,表观消费量从2000年245亿方增加到2012年的1471亿方,天然气干线管道已经超过4万公里,国内绝大多数地级市和主要县级市将建设天然气管道。管道成为天然气运输的主要方式,具有距离长、管径大、输量大、压力高、可连续运输等优点。但对于那些距离干线管道较远、工业不发达、用气量较小的“边远城镇”,新建天然气管道投资较大,经济性较差,需要根据具体情况采取CNG、LNG、LPG等非管道供气方式。
边远城镇天然气需求量预测对于一般的边远城镇,天然气基本用于城市燃气,需求量和城市规模有关。若每户人口平均3.5人,人均年用气量50方,则10000~60000户的城镇年用气量为175~1050万方;用气月不均匀系数取1.15,则高月均日用气量为5750~34500方/天;按《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)规定,储配站的天然气总储气量应不小于高月均日供气量的1.5倍,则储气规模需求为8625~51750方。不同规模城镇的天然气需求量。
边远城镇非管道供气方案——CNG供气方案
CNG是常温压缩天然气,压力一般在20兆帕左右(约200个大气压)。CNG供气方案的工艺流程如图1所示,CNG通过槽车运至储配站,经调压、计量、加臭后,输往城镇社区低压天然气管网。
主要设备包括:CNG槽车、储气装置、调压设备、加热设备、计量设备和加臭设备。其中CNG槽车运量约4000标方天然气,造价约120万元/辆,所需车辆根据供气规模和运输距离确定;储气装置分为高压球罐和储气撬两种类型,储气需求较大时用高压球罐,需求较小时用储气撬。
CNG供气方案主要适用于距离干线天然气管道较近的城镇。规模为2万户城镇、据CNG母站距离为100公里,则CNG供气方案投资约为380万元。
——LNG供气方案
LNG是液化天然气,温度为零下165℃,每方LNG可气化约600立方天然气。LNG供气方案的工艺流程如图2所示,LNG通过低温槽车运至LNG气化站,通过卸车台设置的卸车增压器对汽车槽车储罐增压,利用压差将LNG送至气化站低温LNG储罐。工作条件下,储罐增压器将储罐内的LNG增压到0.6MPa,增压后的低温LNG进入空温式气化器,与空气换热后转化为气态天然气并升高温度,当空温式气化器出口的天然气温度达不到5℃以上时,通过水浴式加热器升温,最后经调压、计量、加臭后进入城镇输配管网。
主要设备包括:LNG槽车、LNG储罐、气化设备、加热设备、调压设备、计量设备和加臭设备。其中LNG槽车容积分为30方、40方和50方三种类型,容积为30方的LNG槽车运量约18000标方天然气,造价约110万元/辆,所需车辆根据供气规模和运输距离确定;储气设备根据供气规模分为LNG瓶组、LNG储气撬和LNG储罐三种。城镇规模3万户以上时用LNG储罐,规模1万户至3万户之间时用LNG储气撬,小于1万户时用LNG瓶组。
LNG供气方案主要适用于距离LNG接收站或者LNG液化厂较近的城镇。规模为2万户城镇、据气源距离为100公里,LNG供气方案投资约为400万元。——LPG供气方案
LPG是石化产业的副产品,国内LPG的生产主要源于炼厂生产,少量来自油田的伴生气。LPG供气方案的工艺流程如图3所示,LPG通过槽车运至LPG气化站,液态LPG由液化气泵增压送至气化器进行气化,气态LPG经调压器进入混合气装置与空气按比例混合后,进入城镇输配管网。
主要设备包括LPG槽车、LPG储罐、气化设备、调压设备、混气设备等。其中国内常用的LPG槽车分为10吨和15吨两种类型,15吨LPG相当于20000标方天然气。
LPG供气方案主要适用于距离LPG储配站或者炼厂较近的城镇。规模为2万户城镇、据气源距离为100公里,LPG供气方案投资约为390万元。
问题与建议CNG、LNG以及LPG等非管道供气方案与管道供气方案(以规模为2万户、距气源100公里的城镇为例,新建天然气管道投资约为1500万元)相比,建设投资较低。但运行时需要先将天然气转化成CNG或LNG,槽车运至城市储配站后,再转化为天然气,运行成本较高;槽车常年奔波,存在一定的交通安全隐患;另外,如遇恶劣天气,槽车运输无法进行,城镇供气保障程度较低。
根据工作经验,年用气量达3000万方、距干线天然气管道100公里以内的城镇可采用管道供气方案。对于离气源较远的城镇而言,用气量较低时,可考虑由CNG、LNG、LPG等作为过度供气方案。
根据国家发改委《天然气发展“十二五”规划》,“十二五”期间我国将新建天然气管道4.4万公里,国内干线天然气管网将进一步完善。另外,随着城镇规模的扩大和工业的发展,天然气需求量增加到一定规模时,尽早考虑新建天然气管道,已建储配站作为天然气应急、调峰设施。