河南省郏县天然气利用工程建设可行性研究报告.doc

河南省郏县天然气利用工程可行性研究报告陕西天成燃气热力设计有限公司二零零八年十月河南省郏县城区天然气利用工程JX08GC08目 录目 录.1前 言.11总 论.31.1项目概况.31.2编制项目背景.31.3城镇概况.41.4城镇燃料现状.51.5工程建设必要性.51.6设计依据、原则及范围.61.7设计应遵循的标准、规范、规定.81.8主要经济技术指标.102基础数据的确定.122.1天然气组分及主要特性.122.2各类用户用气量指标.132.3各类用户用气不均匀系数.143供气规模.163.1供气原则.163.2供气范围.163.3居民用气量.163.4公建及商业用户.173.5采暖用气量.183.6天然气汽车用气量.18河南省郏县城区天然气利用工程JX08GC083.7气量平衡.193.8调峰储气.204输配系统设计方案.214.1输配线路选择的原则.214.2压力限制.214.3供气方式.224.4系统组成.224.5系统流程.225CNG储配站.245.1站址.245.2总图及建筑设计.255.3 建筑设计.275.4工艺设计.285.5工艺管道.305.6结构设计.315.7站区给水、排水、消防设计.325.8采暖通风与空气调节.345.9供配电.345.10仪表及控制系统.415.11监控系统与通讯设计.476城区管网.506.1布置原则.506.2 中压管网总体走向推荐方案.50河南省郏县城区天然气利用工程JX08GC086.3 管材的选用.516.4 管道敷设.526.5管道防腐.556.6其他附属工程.576.7主要工程量.577组织机构、劳动定员及后方设施.587.1调度、维修中心.587.2劳动定员.587.3后方设施.598消防设计专篇.608.1消防设计依据.608.2消防系统概述.608.3消防方案.618.4消防安全机构、消防管理制度和事故抢险预案.618.5消防设施.639环境保护专篇.649.1环境保护依据.649.2设计采用的标准规范.649.3工程施工、投产运行后的污染分析.649.4污染物的排放分析.659.5设计采取的环境保护措施.669.6环保评价.6810劳动安全与工业卫生.69河南省郏县城区天然气利用工程JX08GC0810.1设计原则.6910.2设计遵循的劳动安全卫生规程和标准.6910.3生产过程中的可能产生的主要危害因素.6910.4设计采取的防范措施.7010.5施工.7110.6运行和维修期间的事故防范.7110.7噪声防护.7210.8职业安全与机构.7311节能评价.7411.1供气规模.7411.2能耗分析.7411.3节能措施综述.7511.4环境效益及社会效益.7611.5节能效益.7612天然气价格分析.7712.1与煤、液化石油气价格比较.7712.2城市可承受价格能力分析.7712.3各类用户承受能力.7712.4结论.7813投资估算.7913.1工程概况.7913.3编制依据.7913.4其他费用说明.79河南省郏县城区天然气利用工程JX08GC0813.5建设项目总投资.8014经济评价.8414.1计算期、生产规模及商品量.8414.2费用与效益评估.8414.3财务分析.8514.4不确定性分析.8714.5结论.8915结论和建议.90附件：设计委托书附图：1、总平面布置图2、城区中压管网平面布置图3、合建站工艺流程图（2张）4、消防器材平面布置图5、电力系统图6、自动控制系统平面布置图7、防爆区域划分图JX08GC08前言 天然气是埋藏在地下的古生物经过亿万年的高温和高压等作用而形成的可燃气体，是一种无色无味无毒、热值高、燃烧稳定、洁净环保的优质能源。天然气其主要成分为甲烷，热值为 8500大卡/米 3，主要存在于油田和天然气 田，主要成分是甲烷。天然气是较为安全的燃气之一，它不含一氧化碳，也比空气轻，一旦泄漏，立即会向上扩散，不易积聚形成爆炸性气体，安全性较高。采用天然气作为能源，可减少煤和石油的用量，因而大大改善环境污染问题；天然气作为一种清 洁能源，能减少二氧化硫和粉尘排放量近 100%，减少二氧化碳排放量 60%和氮 氧化合物排放量 50%，并有助于减少酸雨形成，舒缓地球温室效应，从根本上 改善环境质量。其优点有：绿色环保：天然气是一种洁净环保的优质能源，燃烧时产生二氧化碳少于其他化石燃料，造成温室效应较低，因而能从根本上改善环境质量。经济实惠：天然气与人工煤气相比，同比热值价格相当，并且天然气清洁干净，能延长灶具的使用寿命，也有利于用户减少维修费用的支出。安全可靠：天然气无毒、易散发，比重轻于空气，不宜积聚成爆炸性气体，是较为安全的燃气。改善生活：随着家庭使用安全、可靠的天然气，将极大的降低居民的生活压力，减少劳动强度。受西安市西蓝天然气股份有限公司的委托，我公司各专业人员对编制河南省郏县城区天然气利用工程可行性研究报告所需要的用气负荷、站址条件、天然气气质资料、气象资料、建站规模、工艺流程安排、设备初步选型、地勘河南省郏县城区天然气利用工程JX08GC08资料、文物调查资料等外部条件，会同郏县政府的有关领导及西安市西蓝天然气股份有限公司负责人进行了现场勘查，并就工程建设的相关问题进行了研究，于二零零八年十月完成了本项目可行性研究报告的编制工作。河南省郏县城区天然气利用工程JX08GC081总 论1.1项目概况项目名称：河南省郏县城区天然气利用工程委托单位：陕西省西安市西蓝天然气股份有限公司1.2编制项目背景随着社会的进步和经济的发展，人们的环保意识普遍增强，对生活环境的要求越来越高。改革开放以来，我国城市燃气事业迅速发展，燃气供应能力不断增强，极大促进了城市经济与社会的发展。我国有丰富的天然气和煤层气资源。随着我国加快发展天然气战略决策的 实施及逐步引进国外天然气的举措，预计今后 510年，我国天然气的开发和 利用将进入一个快速发展时期，这个发展将改善我国能源结构。“十五”期间， “西气东输”工程的实施，就是国家改善能源结构布局不合理的重大举措。随 着塔里木天然气输往长江三角洲地区：青海天然气输往西宁和兰州：川渝天然 气输往武汉，长庆天然气输往北京、西安、宁夏和内蒙；海上 LNG的上岸；中 亚天然气的引入；预计天然气在我国一次能源消费结构中的比重将大幅提高。 因此，从某种角度讲，21世纪天然气将大有作为。面对 21世纪国家西部大开发战略的实施，省、市“十一五规划”的编制， 郏县的发展规划从战略的高度和发展的眼光，对郏县国民经济布局的调整、基 础设施及生态环境的建设和治理提出了更新、更高的要求，郏县需要增强城市基础建设、创造城市形象、改善投资环境，推动郏县的城市建设进入一个崭新的历史发展阶段。1.3城镇概况1.3.1 郏县基本概况 郏县位于河南省中部偏西，平顶山市东北部，伏牛山北部余脉向豫东平原过渡地带。地处东经 1130024011324250，北纬 334820034 10250之间。东邻襄城县，西临汝州市，北接禹州市，南与平顶山市区和宝 丰县相连。本县地处华北地台南部边缘区，地势呈马鞍形，东南、西北部高， 中部低，以平原和岗地为主，县域西南部、中部及东部为北汝河平原，西北部、 东南部为低山丘陵区。全县总面积 727平方公里。县城地处郑州至南阳西线公 路和洛阳至界首公路交汇处，距郑州市 112km。山地分布在县境西北部，涉及 50个行政村。总面积 135k，占全县总面 积的 18.3。山地海拔在 300790.8m之间。主要山峰有西北部、北部的三 管山、马头崖、尖山、刘大寨、大汉岭、玉屏山、中顶莲花山、大刘山、凤翅 山等，东南部有紫云山等。位于郏县、汝州、禹州三市县交界处的三管山为全 县最高山峰，海拔 790.8m。西北部山地荒坡面积大，矿产资源丰富，但土薄 石厚、坡度大，属石质山地，植被差，地下水贫乏。东部山地坡缓、土层厚， 土壤多为黄土。平原呈带状分布于北汝河两侧，面积 343k，占总面积的 46.6。地势 平坦，微向东南倾斜。海拔高度 86160m，地势平坦，土层深厚，地下水源 丰富，是境内粮、油、烟叶主要产地。1.3.2 郏县城区概况河南省郏县城区天然气利用工程JX08GC08郏县城区位于县域中南部，地势平坦，城区用地形态呈集中式布局，东西长向延伸约 5公里左右，南北宽 3公里左右，建设用地分为老城和新城两部分，老城区位于城市西部，新城区位于城市东部，省道洛界公路、郑南公路从城区北侧及东侧穿过城区。城区外围南有北汝河、西有青龙河，西北部有千亩人工湖-青龙湖、西南部有千亩生态苗圃基地-西园。现状城市总体布局结构以横向发展为主，城市中部以商贸和综合居主用地为主，工业用地分别集中在城区外围的东西两端布局，城市边缘周边以生态林地、河道湖面和农田为主。1.4城镇燃料现状郏县快速的国民经济发展吸聚大量的人口、产业向城市聚集，对外表现为县城中心城市明显极化，城市人口持续、稳定增长，这就要求城区内的大气环境质量等必须达标。据调查：目前郏县商业及工业用燃料主要是煤，其能源利用率低、污染大；城区居民生活主要用液化石油气，辅以煤、电。瓶装供气使用不便，存在安全隐患，易受液化气市场供求关系的影响引发市场供应混乱，价格不稳，很难保证持续、稳定、可靠的供气。1.5工程建设必要性郏县的能源结构中，一次性能源以煤、液化石油气为主，各类用户所产生的SO2、烟尘是其大气污染的主要来源，尤其是秋冬季采暖致使大气污染物TSP、SO2、NOX等超标。城市燃气化是城镇社会发展标志性的基础设施之一，城市燃气由液化石油河南省郏县城区天然气利用工程JX08GC08气改为优质天然气，是洁净能源的一个新进步。郏县国民经济的快速发展，城镇建设的发展，城区规模的扩大，各类耗能用户在增加的同时，应优先利用优质、洁净、燃烧后无污染的天然气资源，调整郏县的燃料结构，解决大气污染，保护生态环境，提高居民生活质量，优化投资环境。因此，建设天然气工程是十分必要的。在提高城市社会效益的同时，项目建设单位也将在天然气工程的建设和持续发展中获得相应的回报。1.6设计依据、原则及范围1.6.1 设计依据0 郏县县城总体规划 郏县城建局 2006 年八月编制 0 郏县县志郏县县志编纂委员会 0 设计委托书及设计合同 0 基础设计（包括供水、供电、通信、交通运输及征购土地等协议或 意 向）文件 0 建设单位提供的设计委托书和有关的基础资料 0 郏县现状地形图 0 郏县城镇规划图 1.6.2 设计原则l 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。河南省郏县城区天然气利用工程JX08GC080 严格遵守国家有关法规、规范和行业标准，做到技术先进、经济合理、 安全适用、便于管理、环境保护与经济效益并重，遵循可持续发展的 原则。 0 在郏县总体规划指导下，充分考虑郏县城区城镇燃气的需要和发展趋 势，合理确定供气规模。做到合理规划，合理布局，统筹兼备，远近 结合，留有发展余地。 0 服从郏县城市发展建设要求，分期合理建设，按照城市总体规划配套安 排城市燃气管道工程，既要符合当前实际，又要考虑远期发展。 0 合建站选址应符合城市总体规划，应得到城市建设管理部门、消防部门 的同意，尽可能靠近负荷集中区。 0 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，适当发展采暖用户。 0 总图要尽可能节约用地，与周围工矿企业、民房、道路及其他设施的距 离应满足国家规范及交通、消防防火要求。 0 采用成熟工艺技术，工艺设备选型应考虑密封性能好、操作轻便、可靠 耐用，有利于安全运行。工艺仪表以就地检测、指示、记录为主，适当选用自动化程度较高的仪表。l 工艺流程应合理、实用，符合规范要求。优化方案，尽可能节省投资，确保工程经济合理。1.6.3 编制范围及主要内容 本报告编制范围为郏县城区及县城规划区域，主要内容有： 郏县 CNG储配站郏县城区中压管网 郏县 CNG加气子站1.7设计应遵循的标准、规范、规定0 城镇燃气设计规范GB50028-2006 0 建筑设计防火规范 GB50016-2006 0 汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-2002（2006 年版） 0 聚乙烯燃气管道工程技术规程CJJ63-2008 0 城镇燃气输配工程施工及验收规范CJJ33-2005 0 输油（气）管道岩土工程勘察规范SY/T0053-2004 0 钢制管道及储罐腐蚀控制工程设计规范SY/0007-1999 0 石油天然气工业输送钢管交货技术条件A 级钢管GB/T9711.1-1997 0 低压流体输送用焊接钢管GB/T3091-2001 0 流体输送用无缝不锈钢管GB/T14976-2002 0 燃气用埋地聚乙烯管材GB15558.1-2003 0 石油和天然气工程设计防火规范GB50183-2004 0 钢制对焊无缝钢管GB/T12459-2005 0 输油（气）埋地钢制管道抗震设计规范SY/T0450-2004 0 埋地钢制管道聚乙烯防腐层技术标准SY/T0413-2002 0 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92 0 火灾自动报警系统设计规范GB50116-1998 0 爆炸性环境用防爆电气设备 第一部分：通用要求GB3836.1-2000 0 建筑物防雷设计规范GB50057-94（2004 年版） 0 建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005 0 中华人民共和国消防法1998.9 0 大气环境质量标准GBJ3095-1996 0 中华人民共和国环境保护法（国家主席令 第 22 号） 0 环境空气质量标准GB3095-1996 级标准 0 城市区域环境噪音标准GB3096-93 0 工业企业厂界噪声标准GB12348-90 0 化工企业静电接地装置设计规范HG/T20675-1990 0 建筑地面设计规范GB50037-96 0 建筑抗震设计规范GB50011-2001 0 湿陷性黄土地区建筑规范GB50025-2004 0 室外排水设计规范GB50014-2006 0 采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003 0 供配电系统设计规范GB50052-95 0 采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003 0 工业企业总平面设计规范GB50187-1993 0 工业企业噪声控制设计规范GBJ87-85 0 石油天然气工程总图设计规范SY/0048-2000 0 建筑结构荷载规范 GB500092001（2006 年版） 0 民用建筑节能设计标准 JGJ26-95 0 建筑给水排水设计规范 GB50015-2003 0 建筑照明设计标准 GB50034-2004 1.8主要经济技术指标序号指标单位数量备注近期远期一气化指标1年供气量万 Nm/a1096.1991692.3562高峰小时流量Nm/h362558103居民气化人数万人6.610.24居民气化率%6085二工程指标5储配站座16CNG加气站座17城区中压主管道长度m96508城区中压支管道长度m174938调压箱台8711310调压柜台3242三压力指标11中压管线起点Mpa0.40.4四定员指标12定员人数人27五合建站经济技术指标13总占地面积13340合 20亩14加气区占地面积435615工艺装置区占地面积1108.816生活区面积1775.517进出站公路面积1192.3六投资指标18工程总投资万元1200019铺底流动资金万元300、2基础数据的确定2.1天然气组分及主要特性郏县城区天然气利用工程气源来自于西安洪庆加气母站和郑州加气母站供应的压缩天然气。根据西安市西蓝天然气股份有限公司提供的资料，其组分和热力参数已经达到了 A组类燃气标准，属于优质燃气，其气质成分及特性如下：天然气组分及性质一览表序号项目数值备注一组分含量（%）体积百分比1CH495.6652C2H60.85023C3H80.05774IC4H100.00375NC4H100.00466IC5H120.00127NC5H120.00058C60.00019总烃96.572910N20.237611He0.227012H20.000013CO22.952014H2S7.820二性质数值1335.97高热值（MJ/Nm）2332.42低热值（MJ/Nm）河南省郏县城区天然气利用工程JX08GC08330.7083平均密度（Kg/Nm）4比重0.58825临界温度（K）197.0896临界压力（MPa）4.7357水露点（C）-232.2各类用户用气量指标2.2.1 居民生活用气量指标 根据对郏县城区居民耗能实际调查，居民生活耗能以液化石油气为主，煤、电为辅，人均年耗能约 45-65万大卡。综合考虑郏县城区的地理气候条件、居 民生活水平和生活习惯，参照邻近城镇居民的实际耗热水平，确定郏县城区居 民人均年耗热定额为 2700MJ（约 64.53万大卡），每人年均日耗气量约为 0.228Nm3。2.2.2 公建及商业用户用气量指标 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GB50028-2006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：公建及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3123.83m/床年有餐厅5024MJ/床年3148.59m/床年2旅馆无餐厅1047MJ/床年30.97m3/床年3饮食业9211MJ/座年3272.42m/座年4托儿所全托2512MJ/人年74.29m3/人年河南省郏县城区天然气利用工程JX08GC08幼儿园半托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2.2.3 工业用户用气量指标实际调查表明，郏县城区的工业用户准备采用天然气作燃料或原料的企业基本没有，所以，本工程一期不考虑工业用气。2.2.4 天然气汽车用气量指标根据汽车类型，按百公里耗油量折算成天然气。2.3各类用户用气不均匀系数参照城镇燃气设计规范GB50028-2006及河南省部分天然气公司运行资料，并结合郏县的实际情况，确定本工程的用气不均匀系数如下：l 月高峰系数居民用户：Km1 =1.20公共建筑及商业用户：Km2 =1.15l 日高峰系数居民用户：Kd1 =1.15公共建筑及商业用户：Kd2 =1.10l 时高峰系数居民用户：Kh1 =2.70公共建筑及商业用户：Kh2 =2.60l 居民用户与公建及商业用户用气三个高峰系数乘积：居民用户：Km1Kd1Kh1=1.201.152.70=3.726公共建筑及商业用户：Km2Kd3Kh3=1.151.102.60=3.289工业用户用气暂不考虑；汽车加气站按每天 24 小时，每年运行 360 天考虑；锅炉采暖用户按每天 16 小时，每年运行 150 天考虑。3供气规模3.1供气原则根据国家对能源利用的方针、政策，结合郏县城镇总体规划，确定以下天然气供气原则。0 优先发展气化范围内具备气化条件的居民用户； 0 积极发展供气范围内的医院、学校、宾馆、饭店、餐饮业等各类公建及 商业用户； 0 推广天然气汽车用气； 0 稳步开展工业用户的以气代煤； 0 逐步推进燃煤锅炉改烧天然气。 3.2供气范围本工程供气范围为郏县城区，及县城规划区内的居民、公建及商业、部分工业、CNG汽车等用户的用气。3.3居民用气量根据郏县县城总体规划文本及说明，2007年末，郏县城区常驻居民人口规模约 11万人。2015年末，人口规模约 12万人。根据用户调查统计结果显示，一期工程初步具备气化条件的居民用户约为 6.6万人，（主要是相对集中的单位家属楼或居住小区），约 2万户，气化率为 60%；二期工程气化率按 85%考虑，气化人口为 10.2万人，约为 3万户。城区居民每人年均日耗气量 0.228Nm3计，一期工程居民年耗气量约 549.25万 Nm3，二期工程居民用户耗气量约为 848.8万 Nm3。3.4公建及商业用户根据市场调查，郏县城区共有 4所医疗单位，有 570张床位。中专及业余 学校 7所，中小学共有 24所，学生总数 21372人，就餐人数 5321人。有规 模的酒店和餐饮店 7户，从事住宿和餐饮的个体户有 148户。公共建筑及商业用气量表类别数量（床，耗热指标折算天然气耗气化率3年耗气量（万 m）座，人）（MJ/人.3一期二期一期二期气量（万 m/年）年）医院57032005.6330601.6893.378宾馆招待所12688503.3230700.9962.324餐饮业76548500200.67307060.201140.469中小学5321150024.6230507.38612.31职工食堂8342190048.89305014.66724.445合 计84.939182.9263.5采暖用气量根据郏县总体规划文本及说明,规划采暖方式为分片集中供热，以无烟煤作为燃料。城区现有锅炉容量约 72T（若燃料为天然气，年耗气量约为 600万 Nm3/年）。考虑到价格问题及 CNG供气规模及价格等因素，本工程采暖用气一期工程按 10%考虑，即年用气量为 60万立方米；二期工程按锅炉用气量的35%考虑，即年用气量为 210万立方米。3.6天然气汽车用气量根据市场调查，郏县现有公交车 47辆，出租车 230辆，其耗气量如下：天然气汽车用气量表分期汽车种类数量单车日行程百公里耗气3（辆）（Km）3日用气量（NM）量（NM）一期公交47168171105.44出租230225105175二期公交63207172216.97出租285283108065.5根据以上计算，本工程车辆改装安全部改装规划，加气站的设计规模为日加气能力 12000立方米，每年运行 360天。3.7气量平衡年耗气量平衡表（单位：万 Nm3）用户类型居民公建及商业采暖天然气汽车不可预见总用气量用一期549.2584.8396037532.111096.199气量二期848.8182.92621037575.631692.3563年平均日用气量平衡表（单位：万 Nm）用户类型居民公建及商业采暖天然气汽车不可预见总用气量用一期1.50.230.41.040.093.26气量二期2.330.51.41.040.215.483计算月平均日用气量平衡表（单位：万 Nm）用户类型居民公建及商业采暖天然气汽车不可预见总用气量用一期1.80.26