天台县城城市天然气利用工程可行性研究报告

天台县城城市天然气利用工程可行性研究报告 目　　　录 第 1 章 总论 1 1.1 编制依据 1 1.2 编制原则 2 1.3 工程遵照的相关规范与规定 3 1.4 编制内容 5 1.5 编制范围和年限 6 1.6 工程建设的必要性 6 1.7 城市天然气工程概况 7 1.8 工程主要技术经济指标 9 第 2 章 城市概况 10 2.1 自然条件及行政区域划分 10 2.2 城市的性质及发展规划 10 2.3 城市能源供应及环境状况 11 第 3 章 燃气供应及消费现状 12 3.1 燃气供应现状 12 3.2 现状燃气供应、消费存在的问题 12 第 4 章 天台县城天然气气源 14 4.1 浙江省天然气气源分析 14 4.2 本可研天台县城天然气气源的确定 18 4.3 天然气基本参数 24 第 5 章 市场研究基础参数的确定 25 5.1 用户耗热指标的确定 25 5.2 各类用户不均匀系数的确定 29 第 6 章 天然气用气量预测与供气规模 31 6.1 天然气用气量预测 31 6.2 天然气供气平衡 44 6.3 调峰 46 第 7 章 用气市场影响分析及资源约束下的市场发展 49 7.1 用气市场影响分析 49 7.2 资源约束下的市场发展 53 第 8 章 输配系统设计方案 55 8.1 输配管网的压力级制及工艺流程 55 8.2 城市中低压输配系统 56 8.3 管道材料 65 8.4 管道防腐 66 8.5 管道穿越障碍 67 第 9 章 场站工程 69 9.1 LNG站工程 69 9.2 压缩天然气汽车加气站 73 第 10 章 天然气自控系统及管理系统 75 10.1 遵循的标准和规范 75 10.2 系统功能 76 10.3 系统网络体系结构 77 10.4 通讯系统 80 第 11 章 公用工程 81 11.1 建筑设计: 81 11.2 结构说明 82 11.3 环保及卫生防疫设计 83 11.4 绿化设计 83 11.5 给排水工程 84 11.6 消防工程 84 11.7 供电工程 85 11.8 通风及空调工程 86 11.9 防洪 86 第 12 章 天然气转换工程 87 12.1 天然气转换工程 87 12.2 天然气转换工程的基本原则 87 12.3 转换前的准备工作 87 第 13 章 天然气的应急供应 89 第 14 章 工程分期建设 90 14.1 建设指导思想 90 14.2 近期实施工程 90 14.3 工程建设进度与分期建设目标 91 14.4 近期工程建设实施措施 92 第 15 章 组织机构及劳动定员 94 15.1 组织机构 94 15.2 劳动定员 95 第 16 章 后方设施及用地 96 第 17 章 维护管理与抢修 97 17.1 维护管理 97 17.2 突发事故抢险应急预案 98 第 18 章 环境保护与环境效益 99 18.1 概述 99 18.2 有关规范标准 99 18.3 环境保护措施 100 18.4 环境效益 101 第 19 章 节 能 102 19.1 工程概述 102 19.2 能耗分析 102 19.3 节能措施 103 19.4 节能效益 103 第 20 章 安全生产与工业卫生 104 20.1 设计依据 104 20.2 安全生产 105 20.3 劳动保护 106 20.4 工业卫生 107 第 21 章 投资估算及资金筹措 108 21.1 投资估算 108 21.2 资金筹措 109 21.3 财务计算及评价 110 21.4 不确定性分析 114 21.5 评价结论 115 21.6 主要技术经济指标 116 第 22 章 综合效益 117 22.1 环境效益 117 22.2 节能效益 117 22.3 社会效益 117 22.4 财务效益 118 第 23 章 结论 119 附图： 一、省天然气气源利用形势图 二、市域天然气利用形势图 三、管网总平面布置图（2007~2015） 四、近期管网总平面布置图（2007~2010） 五、CNG加气子站工艺流程图 六、LNG站平面布置图 七、LNG站工艺流程图 八、中压管网水力计算图 九、中压管网事故工况水力计算图1 十、中压管网事故工况水力计算图2 117 第 1 章 总论 城市燃气是城市的重要基础设施之一，对于加快国民经济的发展、提高人民生活质量、改善城市大气环境质量起着重要的作用。天然气作为目前最为优质、高效的清洁能源，是城市燃气发展的首选气源。根据天台县城城市天然气利用规划，天然气的开发和利用是今后一个时期内天台县城能源领域发展的一个重要领域。根据《浙江省天然气利用规划》和浙江省目前的天然气气源形势，浙江省将具有“西气东输”天然气、东海天然气、川东天然气以及进口液化天然气(LNG)等多种天然气气源，省内将形成以“杭金衢”、“杭甬”、“金丽温”以及“甬台温”长输管线构成的省天然气环网也为浙江省提供了可靠的气源保障。 本可研范围为天台县城，含西工业区。天台县位于浙江省中部偏东，台州地区西北部。东连宁海、三门，西接磬安，南临仙居、临海，北界新昌，东西长54.7公里，南北宽33.5公里，总面积1420.7平方公里。 根据天台县城城市天然气利用规划，天台县城将于2007年底迎来天然气。在这之前，做好天台县城区城市天然气利用工程的可行性研究工作，对于指导天台县城城市天然气利用工程的建设是非常必要和紧迫的，同时也是工程建设立项的重要依据之一。 随着国内新疆广汇、中原油田LNG开始供应浙江省，省内上虞、德清等地CNG加气母站的建成投产，以及浙江省长输管线天然气工程的不断建设，浙江省内各个城市以各种形式相继开展利用天然气，天台县城也逐步具备了接纳天然气的外部条件，因此，作好城市天然气工程设计，实施接纳天然气是目前天台县城管道燃气工程建设的首要任务。 1.1 编制依据 1）《天台县城城市总体规划》 2）《天台县新城区西区控制性详细规划》 3）《天台县“十一五”环境保护规划》 4）《天台县西工业区控制性详细规划》 5）《天台县2005年统计年鉴》 6）《天台县城城市天然气利用规划》杭州市城乡建设设计院 2007.05 7）《天台城市燃气专项规划》1999.04 8）《台州市天然气利用规划》杭州市城乡建设设计院 2004.12 9）《浙江省天然气管网工程规划研究报告》　浙江省经济建设规划院、中国石油天然气管道工程有限公司　2000年12月； 10）天台县城现状燃气管道及设施相关资料； 11）建设项目选址意见书； 12）液化天然气LNG买卖合同； 13）液化天然气运输合同； 14）设计委托书。 1.2 编制原则 1)在天台县城城市天然气利用规划的指导下，结合天台县城实际，以符合天台县城社会和经济发展总体战略方针，满足天台县城城市建设发展需要为目标确定工程建设内容。 2)坚持需要与可能相结合、紧密结合浙江省天然气发展形势，做好天然气供求衔接工作，同时遵循近期与远期相结合的原则，统筹安排，分期实施，逐步完善。 3)贯彻执行国家能源政策及节能方针，优化天台县城能源消费结构，减少环境污染，满足天台县城经济可持续发展的需要。 4)积极响应西部大开发的战略要求，配合浙江省天然气工程的建设，坚持科学的态度，深入调查研究，运用详实的资料，确定合理的各类用户用气发展指标及供气比例，尽可能测准天台县城的天然气总需求量，以适应“照付不议”的供气原则。 5)工程选用先进、成熟、可靠的工艺技术，积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备。工程方案要做到安全、稳定、可靠、经济、合理。 6)天然气输配系统方案的设计，应充分考虑天台县城城市道路规划及其他管线规划，做到统一规划，协调发展。还应考虑天台县城现有小区燃气管网及其设施的利用和改造，做好新旧燃气设施的衔接利用。 7)结合天台县城实际情况，确定合理的管理模式，组建现代的组织机构，做到安全高效的管理，稳定可靠的运行。 1.3 工程遵照的相关规范与规定 本工程设计遵循的现行国家主要规范、标准和规定如下： 1）《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006） 2）《输气管道工程设计规范》（GB50251-2003） 3）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006） 4）《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97） 5）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98） 6）《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2006） 7）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001） 8）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002） 9）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001） 10）《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93） 11）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002） 12）《砌体结构设计规范》（GB50003-2001） 13）《室外给水设计规范》（GB50013-2006） 14）《室外排水设计规范》（GB50104-2006） 15）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003） 16）《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005） 17）《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003） 18）《供配电系统设计规范》（GB50052-95） 19）《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-94） 20）《低压配电设计规范》（GB50054-95） 21）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93） 22）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94 2000版） 23）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92） 24）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92） 25）《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-83） 26）《化工自控设计规定》（HG/T20509~20515-2000） 27）《石油化工企业可燃气体检测报警设计规范》（SH3063-1999） 28）《石油化工静电接地设计规程》（SH3097-2000） 29）《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》（劳动部） 30）《基本建设项目环保设计规定》（87-国环字003号） 31）《污水综合排放标准》（GB8979-96） 32）《地面水环境质量标准》（GB3838-2002） 33）《环境空气质量标准》（GB3095-1996） 34）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996） 35）《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93） 36）《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90） 37）《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第一部分：A级钢管》（GB9711.1—1997） 38）《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第二部分：B级钢管》（GB9711.2—1999） 1.4 编制内容 根据建设部颁发的《市政工程设计工作技术管理制度》中“燃气工程可行性研究报告组成规定”，并按照国家计委对可行性研究报告的要求，综合确定本报告的编制内容，主要包括： 1）工程建设的必要性； 2）市场预测及供气规模确定； 3）工艺方案设计及比较； 4）管理系统和后方设施； 5）建设进度安排； 6）技术经济分析； 7）经济效益分析； 8）研究结论。 1.5 编制范围和年限 1.5.1 编制范围 根据临海华润燃气有限公司天台分公司的设计委托书： 本可研报告编制范围为：天台县城（含西工业区）。 1.5.2 编制年限 本可研结合浙江省长输管道天然气工程的实施进度及天台县城城市燃气管网实施进度，对天台县城城市天然气利用工程分为2007~2010年和2011年到2015年两个阶段进行分析。 1.6 工程建设的必要性 近几年来，天台县城的城市经济建设和城市一体化进程取得了较快的发展。但天台县城现状能源结构以燃煤为主，不合理的能源消费结构不仅使能源的利用率低下，造成能源的浪费，更给我们居住地的生态环境带来了很大的污染，也在很大程度上制约了国民经济的发展。随着天台县城城乡一体化进程的逐步加快和社会经济的快速发展、人民生活水平的不断提高和整个社会对生态环境的日益重视，对能源特别是优质能源的需求也迅速增长。合理的能源结构是经济快速持续稳定发展的重要依据。加快城市清洁能源的建设，改善城市能源消费结构是我们今后保持可持续发展的重要任务，也是天台县城作为文化旅游城市发展的必要任务。 天然气作为一种清洁优质能源，因其储量丰富、具有价格竞争优势和有利于环境保护等诸多优点，是我国各城市燃气中最优质的气源，也将是世界能源消费结构中发展最快的能源资源。天台县城现状已经敷设有少量的燃气管道，随着省天然气长输管网建设的不断推进及LNG、CNG等气源供应的不断完善，天台县城很快可以引入管道天然气，它的利用为优化天台县城的能源结构提供了契机。通过天台县城天然气利用工程的建设，将为天台县城城市建设提供有力的能源保障，对于节约能源，减少城市环境污染，提高城市品位，改善投资环境，促进天台县城社会经济的可持续发展具有积极的战略性意义。因此，为城市的可持续发展大计，天台县城城市天然气利用工程的建设具有十分重要的意义，是非常必要的。 1）优化城市能源结构的需要； 2）环境保护的需要； 3）提高城市品位、实现城市现代化，推进城乡一体化的需要； 4）城市经济发展的需要； 5）人民生活质量提高的需要。 1.7 城市天然气工程概况 1.7.1 工程名称、业主与设计单位 工程名称：天台县城城市天然气利用工程可行性研究报告 工程业主：临海华润燃气有限公司天台分公司 设计单位：杭州市城乡建设设计院有限公司 1.7.2 供气对象 天台县城城市天然气利用工程的供气对象为：城市居民用户、商业用户（含餐饮、锅炉和空调用户）、工业用户和天然气汽车用户。 1）城市居民：凡具备天然气供应和使用条件的居民均可供应天然气，居民用气包括炊事和生活热水用气。 2）商业用户：包括宾馆、饭店、招待所、浴室、学校、医院、机关等公共建筑，主要用途为属公共建筑的天然气空调、天然气锅炉、餐饮、科研用气等。 3）工业用户：县城范围内以天然气为燃料的一般工业用户。 4）天然气汽车：大力发展天然气汽车是大大减少以汽（柴）油为燃料的汽车的尾气污染，有效改善天台县城城市生态环境、促进生态环保的一项必要措施。 1.7.3 工程规模 天台县城城市天然气利用工程规模为： 2010年： 788×104Nm3/a； 2015年： 3093×104Nm3/a； 1.7.4 工程内容 天台县城城市天然气利用工程的主要工程内容有：包括场站工程、管线工程、现代化管理（SCADA）系统和后方设施等。 ①场站工程：包括液化天然气站(LNG)、压缩天然气城镇供应站（CNG）。 ②管线工程：包括城市中压管线和城区内各级主支管线，包括庭院管和户内管。 ③后方设施：包括工程系统维护与抢修机具、生产指挥中心和各营业网点生产用房等。 天台县城天然气利用工程分期建设主要工程量 表1-1 年 限 项 目 2010年 2015年 合计 1 LNG站 1座 0 1座 2 CNG站 1座 0 1座 3 中压管道 De110 0Km 3Km 3Km De160 7Km 18Km 25Km De200 11Km 17Km 28Km De250 4.5Km 3Km 7.5Km DN300 4.5Km 4.5Km 9Km 4 居民用户（万户） 已安装：0.0881 新装：1.36 新装：1.98 总用户：3.34 3.34 注：1）燃气管道统计量只包含规划主干管道（不含已建或在建燃气管道），CNG站设置在LNG站内。 1.8 工程主要技术经济指标 2015年工程主要技术经济指标 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　表1-2 序号 指 标 名 称 单 位 数 量 1 年供气量（0℃） 万Nm3/年 3093 2 年供气量（20℃） 万米3/年 3310 3 建设投资 万元 11897 4 建设期贷款利息 万元 124 5 流动资金 万元 377 7 建设项目总投资 万元 12399 8 购入价格（含税） 元/立方米 3.86 9 综合售气价格（含税） 元/ Nm3 4.7 10 单位成本（含税） 元/ Nm3 4.4 11 总投资收益率 % 6.91 12 资本金净利润率 % 19.27 13 投资回收期（税前） 年 12.02 14 投资回收期（税后） 年 13.09 15 全部投资内部收益率（税前） % 11.64 16 全部投资内部收益率（税后） % 9.37 17 自有资金内部收益率（税后） % 12.69 第 2 章 城市概况 2.1 自然条件及行政区域划分 天台县位于浙江省中部偏东，台州地区西北部。东连宁海、三门，西接磬安，南临仙居、临海，北界新昌；界于北纬28°57' 02''～29°20' 39''和东经120°41' 24''～121°15' 46''之间。东西长54.7公里，南北宽33.5公里，总面积1420.7平方公里。 天台县属中亚热带季风气候区，又具有盆地的气候特点。四季分明、热量较足、雨量较多、光能充裕。年平均气温为16.18℃，月平均最高气温为32.9℃，月平均最低气温为1.39℃，极端最高气温为41.7℃，极端最低气温为-9.1℃。全年夏季主导风向为东南及偏东南，冬季主导风向为西北及偏西北。每年8—10月份受台风影响较大。 天台“山水神秀、佛宗道源”，是中国佛教天台宗的发源地、道教南宗祖庭和活佛济公故里，是国家级重点风景名胜区(1988)、全国首批AAAA级旅游区(2000)、浙江省十大旅游胜地之一(1992)。天台县城地处天台盆地中间，南临始丰溪，北靠赤城山， 溪由北向南贯穿县城。据2005年天台县统计年鉴，天台县目前行政区域划分为7个镇、5个乡、3个街道办事处、597个村委会、12个居委会（社区），2005年末天台县总人口为55.8768人。 2.2 城市的性质及发展规划 2.2.1 城市的性质与总体发展目标 天台县城城市总体规划（1999-2020）中明确了天台县城的城市性质：文化旅游城市。 总体规划确定天台县城城市发展总体目标为：至2020年，把天台建设成为环境优美、经济繁荣、科技进步、人民健康、现代文明与历史文化交相辉映的社会主义现代化旅游城市。 根据天台县城城市总体规划，天台县城人口发展规模如下。其中，2015年人口发展规模根据2010年和2020年人口规模，采用人口自然增长率及内插法测算。 天台县城城市人口规划 单位：万人 　 表2-1 年限 区域 2010年 2015年 天台县城 12.00 18.39 2.3 城市能源供应及环境状况 天台县城目前一次能源的消耗中，煤、汽油、柴油、燃料油及液化石油气主要来自外地。液化石油气主要靠槽车由上海、宁波等地购进。天台县城能源消费主要由液化石油气、原煤、焦炭、柴油、汽油、燃料油、电力等构成。 天台县城城市环境污染主要是由现状城市能源消费结构中燃煤、燃油占有绝大部分造成的。在城市发展的今天，以煤炭为主的能源消费结构已经和我国提倡的城市经济与环境的和谐、可持续发展不相符，大量使用煤炭所带来的环境污染和能源利用率低等一系列问题必将与城市的城市建设目标相抵触，优质能源的利用势在必行。 第 3 章 燃气供应及消费现状 3.1 燃气供应现状 目前天台县城的管道燃气发展处于初级阶段，天台县城现状建有城东液化石油气瓶组气化站一座，由于多种原因，瓶组站建成后一直未投运。天台县城目前已敷设有道路中压燃气管道的仅有丰泽路及金盘路，具体见下表： 天台县城已建主要中压管道表 表3-1 序号 路名 管径 长度（公里） 备注 1 丰泽路(飞霞路-气化站) De160 0.659 PE管 2 金盘路 (丰泽路-秀园路) De160 0.632 PE管 合计 1.291 天台县城管道中压设计压力为0.4Mpa。 天台县城目前沿道路已敷设的中压输配管道采用PE管，户内管主要采用符合相应国标生产的低压输送流体用镀锌钢管、无缝钢管、焊接钢管等。管道阀门目前均选用PE直埋阀门。 3.2 现状燃气供应、消费存在的问题 1) 目前天台县城还未开通管道燃气，燃气的管道化发展与城市的现代化进程和人民生活水平提高的要求不相适应。使用瓶装液化气给用户带来不便，瓶内燃气相对压力高（可达0.6MPa），且钢瓶检测管理措施不健全，存在不安全隐患。 2）天台县城的管道燃气现状基础薄弱，道路中压管道仅建有很短的两条，因此在管道燃气发展初期投资较大，且需加快敷设道路中压管网，以便更快的发展用户。 3）现状用户的气源均为液化石油气，用户燃气设备也是以液化石油气为气质配备的，因此现状对于天然气进入后用户的主要问题在于燃气设备的改造和更新。 第 4 章 天台县城天然气气源 4.1 浙江省天然气气源分析 根据国家能源开发战略和统一部署和浙江省天然气利用工程规划，浙江省的天然气将充分利用国际、国内多种天然气资源。根据目前省内天然气利用形势，浙江省可利用的天然气资源有：“西气东输”天然气、东海春晓气田天然气、东海温东气田天然气、川东天然气以及液化天然气(LNG)等。 4.1.1 “西气东输”天然气 “西气东输”工程是“十五”期间国家安排建设的特大型基础设施，其主要任务是将新疆塔里木盆地的天然气送往豫皖苏浙沪地区。 据全国最新一轮油气资源评价，西气东输的主气源地塔里木盆地，天然气后备资源充足，开发潜力巨大，截至2003年底，已累计探明天然气地质储量6762亿立方米，仅占天然气总资源量约7.8％。另外，作为西气东输启动气源和储备保安气源的鄂尔多斯盆地长庆气区，最新资源评价天然气资源量10.7万亿立方米。截至2003年底，已累计探明天然气地质储量1.1万亿立方米，天然气资源探明率仅有10.3％。 浙江省已签订“西气东输”天然气购气意向13.78亿立方米，初期市场主要依托半山天然气发电工程、沿线城市用户。随着西气产能的增加，浙江省市场的西气资源量考虑为18亿立方米/年。 西气东输天然气管线示意图　图4-1 4.1.2 东海天然气 我国近海已发现的大型含油气盆地有10个，它们是渤海盆地、北黄海盆地、南黄海盆地、东海盆地、台湾西部盆地、南海珠江口盆地、琉东南盆地、北部湾盆地、莺歌海盆地和台湾浅滩盆地。据估计，我国海底天然气储量达480亿立方米，约占全国天然气资源的25%-34%。 东海是我国海域中油气资源前景最好的地区之一。根据规划，东海天然气供应浙江省的海上气田现阶段主要是西湖凹陷中的春晓气田群，经国家储委审批探明储量为886×108m3气当量，开发动用储量702.8×108m3，形成25×108m3/a的生产能力，稳产不少于8年。 作为东海西湖凹陷油气开发的核心基地，春晓气田群中资源前景最好的春一区块勘探井距浙江沿海的最短距离仅300多公里，且沿线海底工程地质情况良好，完全具备登陆的条件。目前东海春晓气气田已建设投产，由于受到多方面因素影响，现阶段年产量在2.5亿立方米左右。根据上游作业方的进度安排，预计到未来供应量将逐步增加。 东海天然气输气管线示意图　图4-2 4.1.3 “川东”天然气 “川气东送”工程是将四川省川东北地区的普光大气田的天然气输送至浙、苏、沪地区。普光大气田探明地质储量2511亿立方米，2010年设计年产规模为120亿立方米，并稳产20年。四川普光至上海为主干线，工程起点为四川达州市普光气田，途重庆、湖北、安徽、我省的湖州、江苏和我省嘉兴市，终点为上海。“川气东送”工程提供给浙江省的天然气量约20~30亿立方米。该工程计划2008年底建成投产。 川气东送输气管线示意图　图4-3 4.1.4 液化天然气（LNG） 液化天然气（LNG）是将天然气在-162℃常压下液化后的天然气，天然气液化后的体积为气态的1/625。我国LNG产业起步于90年代末，主要利用形式为城市基本负荷用气和城市调峰用气等两种，已基本形成由生产至消费的产业链，气源供应主要有国内供应和进口两种方式。 国内气源供应。我国的LNG供应主要将管道天然气液化成液化天然气储存后，经LNG槽车等供应到各城市。国内目前主要的LNG外供工程有陕北气田LNG示范工程（2.0×104 m3 /d）、中原油田（2001年建成投产，15.0×104 m3/d）和新疆广汇（2004年投产，150 ×104Nm3/d）等四座。其中中原油田和新疆广汇生产的LNG已在浙江省部分城市，如余姚、桐乡应用。 进口LNG。进口LNG 主要采用海上运输的方式，我省沿海拥有众多的深水良港和条件优越的深水岸线，可供接受LNG的港口较多。由于海上运输具有可积极利用国外天然气资源、技术成熟、灵活度高、实施进度快、易筹集资金等原因，只需国家批准即刻较快实施。 按照目前发展形势，我省可能利用的LNG气源有：福建莆田秀屿港的LNG接收码头（湄洲湾北岸，一期工程规模为260万吨/年，约2007年投产）、浙江省宁波市北仑区的穿山半岛LNG接收码头（一期工程规模为300万吨/年，约2008年投产）以及现状的新疆广汇和中原油田的LNG等。 国内LNG气源分布示意图　图4-4 4.2 本可研天台县城天然气气源的确定 气源是发展城市管道天然气的基础，是管道天然气工程建设的第一步。在城市天然气供应系统中气源的选择较为重要，它必须稳定可靠，来源充足，同时，既要能够满足现阶段的发展的要求，又要能适应未来的发展需求，还要考虑未来多气源互相备用以及应急等问题。 根据台州市天然气利用规划，天台接纳长输管线天然气将在2010年后，由于天台位于上三高速线上，天然气高压管线建设条件较差，近段内实施该段长输管线的可能性较小，省网天然气建设也将其列为三期工程，因此在可研期限内，本可研对天台县城的气源不考虑长输管线天然气。 从目前我省各地天然气的利用情况，并借签其他相近城市的发展经验，结合我省现有的气源形式，天台县城可供选择的天然气气源有压缩天然气（CNG）、液化天然气（LNG），由于气源选择不仅受到外部条件制约，同时还要考虑选择气源的经济性和可靠性，本可研就两种气源形式的分析比较如下。 4.2.1 CNG的供应 采用CNG供应城镇是在市郊建设一个具有卸气功能的天然气高压储配站或卸气供应站，利用天然气高压钢瓶拖车运送天然气至储配站或供应站，再利用储配站或拖车瓶组向城镇管网供气，天然气钢瓶拖车可在其他城市的天然气汽车加气母站进行装气，装气压力最高可达25MPa。 1）气源 从规划来看，省内许多大中城市均规划有CNG母站，但省内目前投产的仅有德清和上虞CNG母站，此外杭州下沙和宁波等地的CNG母站也在积极筹建中。 2）工艺 从天台的地理位置和交通条件，CNG的运输方式主要是采用公路运输。其工艺方式如下： CNG城镇天然气供应系统主要由加气母站、CNG运输车、城镇卸气储配站以及城镇管网系统组成。 城镇储配站 城区中压管网 天然气钢瓶拖车 加气母站 天然气管道 装气 卸气 公路运输 CNG城镇供应流程图 图4-5 一级调压 一级换热 卸气台 天然气 拖 瓶 车 热水炉 储罐 中压管网 三级调压 加臭 计量 二级调压 二级换热 卸气储配站工艺方框图 图4-6 3） 设施建设 CNG供应城镇的主要设施有汽车加气母站，CNG城镇卸气储配站，同时购置一定量的高压拖车钢瓶和至少2辆拖车。 CNG供应可以采用管束储气、储罐储气、利用钢瓶拖车等多种供气方式，在建设及供气初期利用钢瓶拖车进行临时供气最为经济、灵活。一般一辆钢瓶拖车的载气量在3000～6000立方米，可以随用户用气量的发展逐步增加拖车数量来解决调峰问题。 4.2.2 LNG的供应 采用LNG供应城镇是在城郊建设一个液化天然气气化站，利用液化天然气运输车从LNG生产基地将液化天然气运来并卸入站内储罐储存，再利用气化设施气化加热经计量加臭后向城镇管网供气，液化天然气汽车装车温度为-162度，压力为0.2MPa，卸气时增压至0.7MPa。同样，该方式摆脱了管网运输的束缚，只要交通方便，不受河流、湖泊、高山等特殊地形的限制，可以供应至任何角落，供应十分灵活方便。 1）气源 目前国内液化天然气市场主要供应商有中原油田绿能高科的液化天然气工厂及新疆广汇LNG液化工厂，其中广汇集团已投产的液化天然气一期工程，可日生产１５０万立方米液化天然气，可被运送到西安、上海、浙江、深圳等华中和沿海地区。 2） 工艺 液化天然气（LNG）由产地用低温槽车运至液化天然气气化站，利用槽车自带的增压器给槽车增压，将LNG送入LNG储罐，通过储罐增压器将LNG 增压后自流进入气化器，LNG吸热器气化发生相变，成为天然气（NG），夏季直接去管网，冬季经气化器气化后再去管网。 LNG工艺流程框图 图4-7 3） 建设设施 LNG主要需要在城市建设液化天然气气化站一座，站内生产区包括，LNG卸液台，LNG低温储罐，气化间，调压计量室，加臭装置，同时，还可根据需要设置罐瓶间。辅助区主要为配电、消防设施以及办公管理用房等。 4.2.3 气源的分析与确定 两种气源的比较分析如下表： 序号 气源 方式 建设 项目 气源保障性 技术特点 1 压缩天然气（CNG） 需建设压缩天然气卸气储配站 天然气汽车加气母站压缩天然气，用压缩天然气钢瓶拖车运来，气源供应方式可靠性较好。 目前省内CNG气源有德清及上虞CNG母站，但两站现状供应能力并未达到设计能力，而省内CNG市场需求量很大，近期CNG气源保障性较差，采用CNG为气源条件并未成熟。 远期随着多路管输气源供应浙江省及下沙、宁波等地CNG母站的建成投产，其CNG气源能得到较好的保障。 （1）工艺成熟可靠。 （2）初期投资较小，可利用拖车停在车位上直接供气。 （3）气源距离近，运输时间短，调配速度快而灵活。 （4）作为启动发展比较经济，但供应规模较小，远期供应规模扩大后，尤其是发展较大规模工业用户则运输压力较大。 （5）作为远期应急调峰气源能力有限。 2 液化天然气（LNG） 需建设液化天然气气化站 液化天然气生产基地采用液化天然气槽车运来，气源供应可靠性一般，目前主要可利用的LNG气源主要有新疆广汇和中原油田的LNG。 目前浙江省利用的LNG气源主要来自新疆广汇，从近两年利用情况来看，气源供应基本能够得到保障，近期LNG作为气源条件比较成熟。 天台县未来天然气经营业主临海华润燃气有限公司与新疆广汇签订的供气协议中明确的2×104Nm3/ d的液化天然气量可分配给天台。天台县城近期采用液化天然气气源上能够得到较好的保障。 远期随着福建、宁波等地LNG接收站的建成投产，远期LNG气源能够得到很好的保障 （1）工艺成熟可靠。 （2）工程建设初期投资较CNG站大，初期投资费用较高，但从长期来看较为经济。 （3）供应能力模较CNG大。 （4）可作为远期应急调峰气源。 （5） 气源距离远，运输时间长，调配速度较慢，站内需储存一定时间的周转气量。 从上述表格中对CNG、LNG作为气源的比较可以看出，两种气源各有优缺点。 LNG从气源保障性、供应规模及作为远期调峰、应急气源的能力上，都比CNG有较大的优势，而CNG供应方式比较灵活，初期投资及气源价格上较LNG比较有优势。结合天台县城城市天然气利用规划，考虑到天台的实际地理位置、供气规模及临海华润燃气有限公司与新疆广汇签订的液化天然气供气协议，因此本可研确定可研期限内天台县城气源选择LNG，其气源保障性是比较可靠的。考虑到使今后更加灵活、稳定、可靠的向天台县城供应天然气，本可研确定待省内CNG气源供应成熟后，天台县城可考虑建设一定规模的CNG站作为LNG气源的补充气源。 为了确定气量预测以及计算，本可研气量计算根据新疆广汇的液化天然气气质作为基础数据。 4.3 天然气基本参数 4.3.1 新疆广汇天然气基本参数 1、组分（体积%） 甲　烷：86.23； 乙　烷：12.77； 丙　烷：0.3428； N2 ：0.655； 其　它：0.0022。 2、NG参数（在0℃，101.325Kpa状态下）： 1）低热值：39.46兆焦/标准米3（9424kcal/Nm3） 2）密度： 0.8059Kg/m3 3）运动粘度： 22.91×10-6米2/秒 4）爆炸极限： 上限：14.4%；下限：4.3% 第 5 章 市场研究基础参数的确定 5.1 用户耗热指标的确定 5.1.1 居民用户分析 居民用户耗热指标是城市燃气基础数据之一，是准确确定居民用气量的一个重要数据，对居民的稳定供气及工程投资也有一定影响。耗热指标既能较实际地反映近期居民的耗气情况，也能较准确地预测远期居民的耗气情况。 影响居民用户耗热指标的因素很多，从城市天然气发展规律来看，在天然气利用初期的城市，耗气量都较低；随着城市和社会的发展，居民的生活水平和习惯逐渐改善，天然气消费意识逐渐增强，天然气的消费量将会有较大的提高；当居民能源结构逐步趋于稳定，天然气耗量和耗热指标也将逐步趋向稳定。另外，随着社会化程度的提高，公共服务设施（如食堂、熟食店、饮食店、浴室、洗衣房等）不断完善，市场主、副食的成品、半成品供应越来越丰富，以及天然气气价等许多因素对居民耗热指标也有很大影响。 b）耗热指标分析 随着燃气事业的发展以及经济发展和生活水平的提高，决定了居民总耗热量的增加，但也不是无限增加，在某一时期最终达到某一稳定值。 居民用户耗热主要有三部分组成，即生活热水耗热、饮用水耗热、炊事耗热。 1）生活热水耗热 生活热水主要包括居民洗浴、冲洗餐具、蔬菜等。随着生活水平的提高，生活热水耗热呈增加趋势，但根据目前情况分析，在相当长的一段时间里，生活热水耗量取40升/人·天为宜。假设冷热水计算温度分别取18℃和40℃，则人均年热水耗热为： Q热水=40×4.186×10-3×(40-18) ×365/0.85 =1581.82MJ/人·年（37.79万Kcal/人·年） 目前，居民热水主要由燃气热水器及电热水器提供，还有少量的太阳能热水器。随着天然气的普及和价格优势逐渐显现，预测天然气热水器将逐渐占主导地位，达75%左右，因此人均年热水耗气指标约为： 1581.82×0.75=1186.36MJ/人·年（28.34万Kcal/人·年） 2）饮用水耗热 居民生活饮用水量一般为2升/人·天，取冷水计算温度为18℃，开水计算温度为100℃，则人均年饮用水耗热为： Q饮水=2×4.186×10-3×(100-18) ×365/0.60 =417.62MJ/人·年（9.98万Kcal/人·年） 由于电热水瓶装饰精美及使用方便，包括近年来的纯净水，已越来越多地被许多家庭所使用，因此饮用水耗气将减少。考虑到今后天然气的价格优势和人们的传统生活习惯，预测居民饮用水耗热将由天然气提供75%左右，因此人均年饮用水耗气指标约为： 417.62×0.75=313.22MJ/人·年（7.49万Kcal/人·年） 3）炊事耗热 炊事耗热一般为Q炊事=1465.1MJ/人·年（35万Kcal/人·年） 电饭煲、微波炉等已成为城市居民家庭的重要炊事用具，各种主副食成品、半成品也步入家庭，居民在外就餐的次数也越来越多，这些对炊事耗气均有一定影响。预计居民炊事耗气将占炊事耗热的85%左右，即： 1465.1×0.85=1245.34MJ/人·年（29.75万Kcal/人·年） 因此，扣除各种因素的影响，居民生活用气耗热量为： 1186.36+313.22+1245.34=2744.92 MJ/人·年（65.58万Kcal/人·年） 二、居民用户耗热指标确定 根据以上分析，并结合周边县市的一些取值数据，确定本可研期末居民生活用气耗热指标将达到65万Kcal/人·年，并结合现状和今后燃气发展的趋势确定各个规划时段的耗热指标。预测结果呈自然增长趋势，也符合用户发展的结果。具体见表5-1。 天台县城居民生活用气耗热指标 表5-1 指标及单位 2010年 2015年 耗热指标 MJ/人·a 1884 2721 104Kcal/人·a 45 65 天然气量 Nm3/人·a 47.74 68.86 Nm3/人·d 1.21 0.19 5.1.2 商业用户分析 商业用户指饭店、饮食店、医院、学校、幼儿园、单位职工食堂等用气（主要包括餐饮、热水），其发展同国民经济增长、人民生活水平提高、人们的生活习惯密不可分，并受到城市性质定位及城市容量的限制。在城市燃气发展过程中，商业用户的燃料价格承受能力最强，其能源结构的转换受各种能源价格的高低、政府所制定的环境政策等各方面因素影响，同时与城市燃气设施建设速度、供应商的宣传和服务质量有关。 天然气到来后，天台县城商业用能用户使用液化石油气、电和柴油等燃料的均应逐步改为使用天然气。本可研中商业用户的用气指标将根据对天台县城典型公建用户调查的实际情况及参考其他城市的用气指标来确定。本可研对天台县城部分职工食堂、医院、学校的耗热指标进行了调查分析。 职工食堂主要是指为职工提供午餐的饭店餐馆以及专门的食堂等，由于目前许多职工中午均在单位用餐，而单位不一定均以食堂的形式，大多以盒饭的形式提供，这一部分均计入职工食堂的范畴，由于职工食堂大多提供午餐一餐因此相对耗热较小，这其实是居民用气中35%的在外消耗。本次调查为1463兆焦/人.年（35万大卡/人.年）。 医院在调查中消耗燃气比较高，根据2家医院的调查，人均耗热均在100万大卡以上。 学校的指标较低，一般学校仅用于食堂的消耗是较低的，但在全寄宿的学校指标较高，这主要是由于锅炉等热水提供设施消耗了大量燃气，如果将该部分用气计入到锅炉用气领域则学校耗热指标也较低，本次调查为寄宿学校45万大卡/人.年，不寄宿学校为30万大卡/人.年。 5.1.3 燃气锅炉及直燃机空调用户分析 锅炉和直燃机空调用户包括饭店、宾馆、医院、学校、一般工贸企业的锅炉和空调用户。 燃气锅炉的用气指标是根据锅炉的额定蒸发量（吨/时）或额定供热量（兆瓦或万千卡/时），按锅炉燃烧效率和不同燃气的低热值折算。1吨/时蒸汽的焓为2595.8MJ/时（0.72MW或62万Kcal/时），天然气的低热值为39.46MJ/Nm3（9424Kcal/ Nm3），燃气锅炉热效率以85%计，因此耗气指标为3054MJ/吨·时，相当于耗天然气77.4Nm3/吨·时。一般商业锅炉运行时段主要集中在早、晚，燃气锅炉运行全年按360天计，每天运行6小时。 燃气空调的用气指标将参照燃气空调的使用性质和《城市热力网设计规范》（CJJ34-90）来确定采暖、制冷和供生活热水指标。根据天台县城的气候条件，综合各因素，本可研对较大型公建如商业性购物中心、娱乐中心、宾馆、商贸综合楼、写字楼、医院等用户的空调取综合平均指标145W/m2（125Kcal/ m2·h）。天然气空调运行时间每天为10小时，全年171天。 5.1.4 工业用户分析 城市工业用户指位于城市供气范围内的中小型工业用户的工艺设备生产用气和工业锅炉，其应用范围为：冶炼炉、熔化炉、加热炉、退火炉、干燥炉、烘烤、熬制等。行业包括建材、轻工、石化、机械、加工、食品、电子、纺织、医药等。工业用气的确定比较复杂，它受工艺要求、工业性质、经济发展、企业成本和环境要求等因素影响。 根据天台县城现状工业用户用能情况的调查，对可研区域内工业天然气用户用气量的预测应结合总体规划及能源结构调整的要求。天然气到来后，原来以燃料油和液化气作为燃料的企业，如果没有特殊的工艺要求，均应改用天然气。对于效率低下、环境污染特别严重、厂区又靠近城区繁华地带的工业企业应坚决改造。由此本可研中工业用户的用气规模将在对天台县城典型工业用户实际或意向用气量进行逐一调查。2010年天台县城工业用户用气量根据调查落实实际或意向用户的用气量的基础上，再根据工业面积指标确定， 2015年天台县城天然气工业用气在2010年的气量上进行一定气量的预留。 5.2 各类用户不均匀系数的确定 城市用气不均匀性指月、日、时用气不均匀性。它与城市性质、气候、供气规模、用户结构、居民生活水平和习惯以及节假日等等均有密切的关系。主要表现在居民和商业方面，同时城市工业用气比例的多少对不均匀性有不同程度的影响。要准确确定一个城市的用气不均匀系数，需要大量而详细的统计数据。本可研根据天台县城现状及今后发展方向，参照周边城市和规范推荐的数据，确定用气不均匀系数。 5.2.1 居民及商业（餐饮、热水）用户 城市居民用户和商业用户具有基本相同的用气规律。 a）月不均匀系数及月高峰系数 我国城市居民、商业用气月不均匀系数一般在0.90~1.30之间，由于地理位置和气候的原因，南方城市用气月高峰系数较高，而北方城市较低。本可研确定天台县城的居民和公建用气月高峰系数均为Kmaxm=1.20。 b）日不均匀系数及日高峰系数 一个月或一周中，居民和商业用气的日波动性主要取决于生活习惯及工作制度。据调查，我国一般城市的日不均匀系数在0.835~1.182之间。本可研确定天台县城的居民和公建用气日高峰系数均为Kmaxm=1.15。 c）时不均匀系数及时高峰系数 城市居民和商业用户的小时用气不均匀性波动幅度较大，表现为晚上最大，中午次之，早上再次之。一般城市小时不均匀性系数在0.2~4.0之间，本可研确定天台县城的居民用气时高峰系数为Kmaxm=3.3，商业用气时高峰系数为Kmaxm=3.1。 5.2.2 燃气锅炉与直燃机空调用户 一般使用中央空调的大型商场、宾馆、写字楼等使用高峰在每年的六~九月份，而此时正是其他燃气用户用气的低峰月，这对调节季节不均匀性起到平衡作用，一般月高峰系数为1.3。其中宾馆一般全天二十四小时运行，商场则在营业的12小时内运行，而写字楼集中在上班时间。所以锅炉用户的日高峰系数和时高峰系数分别可取为1.1、1.5。 5.2.3 工业用户 工业用户用气的不均匀性主要取决于生产工艺、气候变化及轮休和节假日。平日波动较小，而在轮休和节假日波动较大。正常生产情况下，工业用户月和日用气的变化很小，或基本不变，本可研分别取1.1和1.05。而小时用气变化体现在生产班制上，一班制、二班制、三班制的时不均匀系数分别为3.0、1.5和1.0。 5.2.4 汽车用户 汽车用户的用气量波动比较小，加气站按一天运行16时计算。 综上所述，天台县城各类用户月、日、小时不均匀系数见下表。 天台县城各类用户月、日、时最大不均匀系数 表5-2 类别 Kmaxm Kmaxd Kmaxh 居民 1.2 1.15 3.3 公建 1.2 1.1 3.1 锅炉、空调 1.3 1.1 1.5 汽车 1.15 1.1 1.5 工业 1.1 1.05 1.5 第 6 章 天然气用气量预测与供气规模 6.1 天然气用气量预测 6.1.1 居民用户 居民用户气化指标主要是指管道气化率、气化人口和气化户数。 天然气气化率是一个城市天然气普及程度的标志，气化率的合理取值跟天台县城的经济状况、生活水平以及管道气的发展程度等因素密切相关。天台县城现状管道燃气基础薄弱，目前城市管道燃气处于停滞状态，随着城市化进程的加快，政府大力支持天然气工程，在城市建设过程中积极予以配合实施，并积极发展商业、工业用户，同时带动居民用户的发展，天台县城天然气气化率将呈逐年提高趋势。 天台县城的规划人口、管道气化率、气化人口和气化户数见表6-1。根据目前天台县城管道天然气发展情况，本可研对天台县城2010年的气化户数考虑在目前已安装户数基础上每年新发展3000户—4000户，即至2010年底总气化户数为1.45万户，2015年总气化户数为1.34万户。 居民管道气化率、气化人口、气化户数 表6-1 名称 项目 2010年 2015年 天台县城 规划人口（万人） 12.00 18.39 管道气化率（%） 40 60 气化人口（万人） 4.80 11.03 气化户数（万户） 1.45 3.34 根据居民耗热指标和气化人口，可得到居民用气量，见表6-2。 居民用气量 单位：104Nm3 表6-2 年限 2010年 2015年 年用气量 平均日用气量 年用气量 平均日用气量 天台县城 229.2 0.628 761 2.08 6.1.2 商业用户 根据对天台县城主要商业用户的调查，该区域的商业用户主要以宾馆、饭店、学校及单位职工食堂为主。根据调查所得资料，天台县各学校、医院及公建锅炉用户资料见下表。 天台县城学校一览表 表6-3 序号 学校名称 学生人数（人） 教师人数（人） 1 天台进修学校 250 70 2 天台实验中学 3000 200 3 天台赤城中学 3000 200 4 天台实验小学 3500 250 5 天台小学 2500 200 6 天台二小 1500 70 7 天台三小 1000 50 8 天台四小 1500 70 9 天台育英学校 750 70 10 天台育青学校 2000 200 11 天台中学 3000 250 12 天台外国语学校 1500 100 合计 23500 1730 天台县城医院一览表 表6-4 序号 医院名称 职工人数 床位数 1 天台中医院 301 200