城镇燃气气源的选择

随着西气东输工程的竣工，沿线主要城镇都在积极建设输气管道，将天然气作为城镇燃气气源，然而对于那些远离天然气输气管道的城镇，如何选择合适的气源,提供合理的供气方案是值得我们探讨的问题。本文以供气对象为20000户居民及部分商业用户的城镇为例。进行供气方案比较。每户以2.5人计；用气量指标按2303MJ/（人`a）计；居民生活用气量；商业用气量，其他勇气量比例为0.75:0.22:0.03

1. LGP混合气方案
LGP与空气或其他热值较低的可燃气体，按一定比例混合后,可直接供给燃气用户或作为调峰气源。混合方式可采用引射式，鼓风式或比例式。混气比例按我过标准《城市燃气分类》并参考西气东输天然气的基本参数，确定LGP与空气的体积混气比为48：52。
1) 基本参数
密　　度：1.82kg/m3
低 热 值：53.04MJ/m3
露　　点：18℃
爆炸极限：1.7%-9.7%
2) 工艺流程
储罐中的LGP通过稳压泵送至气化起气化。气态LGP经调压后送入混合器：空气由鼓风机加压，经过干燥处理后也送入混合器：在混合器中气态LGP于加压空气以体积比48：52的比例混合，经计量和加臭后，以0.2Mpa压力进入城区输配管网的
 

3) 主要设备选型
1、LGP储罐.按供气规模和LGP储存计算月平均日一周量,站内建2台100m3卧式储罐.储量约100t.储罐压力为1.77Mpa,设计温度为-19-50℃。
2、LGP气化器.高峰小时LGP用量为2325kg/h的热水式气化器3台,2开1备.供水温度为75℃,回水温度为65℃
3、空气鼓风机.高峰小时供气量为2061m3/h,选择流量为10.6m3/min的双级罗茨空气鼓风机3台,2开1备。
4、LGP混合器.根据高峰小时供气量为2061m3/h,选择3台混合能力为1200m3/h的混合器,2开1备。
2.CNG
在加压充气站,天然气净化压缩至20—25Mpa后,向CNG压钢瓶冲气.当拖车上的钢瓶压力达到设定值后,压缩机便自动停止充气.CNG瓶拖车通过公路送到CNG气站.1995年10月在我国新疆鄯善首次采用CNG为城镇燃气气源,目前CNG气站以达数十座。
1)基本参数　
压　　力：20—25Mpa
温　　度：-5-50℃
密　　度：0.76kg/m3
低 热 值：36.19MJ/m3
爆炸极限：5.0%-5.1%

2)工艺流程
CNG气系统主要由加压气站,CNG瓶拖车,CNG加压充气站由钢瓶拖车,通过公路运至CNG气站.在供气站,CNG进入一级换热气加热,再进入一级调压气减压,二级换热器,二级调压气和三级调压器,最后将力调0.2Mpa,经计量加气后送入城区输配管网


2)主要设备选型
　1、CNG钢瓶拖车和牵引头.按供气量1.63×10000m3/d计算.1辆钢瓶车一次可储运天然气约除去CNG充装和供气的时间,每辆拖车一天运行两趟.因采用钢瓶拖车直接供气,加气站随时要有4000m3。辆钢瓶拖车在站内,在CNG充装和供气时可将牵引头卸掉.本方案设置钢瓶拖车5辆,牵引头3辆即可满足供气要求。
　2、调压装置.拟选橇装式调压装置,内置紧急切断阀,换热器,过滤及计算装置等.CNG压力由20Mpa后进入城区中压输配管网.

3.LNG方案
　天燃气经净化处理和深度冷却后变成液体.LNG液化前后的体积比为625：1.LNG可通过汽车,火车和轮船进行长距离运输,运至LNG气化站气化后供应城区用户.存储液态10m3的LNG可供10000户居民一天的生活用气上海浦东LNG工厂已于2000年4月建成投产,供气量100000m3/d,主要用作调峰及备用气源.新疆广泛集团建设的吐哈油田LNG工厂已于2003年12月建成投产,扩建后供气量可达9000000m3/d将成为我国****的LNG生产基地。另外我国已计划在沿海城市建设多座LNG大型接收站,用于进口LNG.首座建在广东深圳大鹏称头角的LNG接收站,预计在2006年建成投产。
1) 基本参数
临界压力： 4.49Mpa
临界温度： -82.3
沸　　点： -161.5℃
熔　　点： -182℃
着 火 点： 650℃
液态密度： 0.467t/m3
气态密度： 0.863kg/m3
液态热值： 50.18MJ/kg
气态热值： 38.06MJ/m3
爆炸极限： 5%-15%

2)化站工作流程
　LNG槽车在卸车台通过槽车增压器增压后将LNG送入LNG储罐储存.气化时通过储罐增压器0.5—0.6Mpa后自流入到空浴式气化器.在浴式气化器中,LNG与空气换热成为气态天然气.在经过缓冲罐,调压,计量,加臭后,天然气以0.2Mpa压力进入城区输配管网.

3)气化站主要设备选型
1、LNG储罐.
　LNG储罐的隔热方式分3种类型.第1种为真空粉末隔热,夹层抽真空,填充粉末.由于其运行维护方便,目前国内大多数LNG气化站采用50m3和100m3立式圆筒型双金属真空粉末隔热LNG储罐.第2种为正压堆积隔热,采用夹层充氮气,因绝热层较厚,用于大型LNG储罐.第3种为真空多层隔热,采用高真空多层缠绕绝热,多用于LNG槽车.本方案站内需建100m3立式圆筒型双金属真空粉末隔热LNG储罐2台。
　2、空浴式气化器.气化器的气化能力根据高峰小时用气量确定.本方案用1500m3/H空浴式气化气4台,分2组每组2台,可互相切换使用。水浴式加热器.冬季环境温度较低,当空浴式气化器出口天然气温度低5℃时,在空浴式气化器后串联水浴式加热器,对气化后的天然气进行加热.本方案拟用3000m3/H水浴式加热器1台,站内自建锅炉供加热用热水。
　3、增压气.为了使储罐内的LNG能够自流到气化器中,则储罐的压力要高于气化器的压力,为此需在储罐处设置增压器,当储罐压力低于设定值时,自力式升压调压阀会自动开启,LNG即进入增压器,气化后的天然气再回到储罐顶部，从而达到储罐增压的目的。
　4、BOG加热器.BOG是槽车和储罐的蒸发气体,日蒸发率一般为储量的0.3%.这部分蒸发的气体如不及时排出,会使槽车和储罐上均设有降压调节阀,当压力超出设定值时,降压调节阀会自动排出BOG.因此在站内还设有BOG加热器和缓冲罐，回收BOG。