加气站资料.doc

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第一章总论

改革开放以来，灌云的外向型经济发展迅猛，国民经济高速增长。

天然气作为新兴产业进入灌云，不仅对其他产业提供了强有力的能源支撑，而且已成为灌云新的经济增长点，极大地改善了灌云的投资环境和旅游氛围，提高了人民生活质量，增加了就业机会，为促进灌云社会经济的快速健康发展做出了显著的贡献。

从灌云大气环境调查可以发现，目前全市首要污染物为总悬浮微粒物，大气污染为煤烟和机动车尾气污染并重型，污染主要来自煤、石化燃料和机动车尾气排放。

而天然气作为优质清洁能源是煤、油的理想替代燃料。

利用天然气作为汽车燃料在其他城市的使用证明，与燃油相比，可综合降低废气排放量82.2%，可有效改善城区大气环境质量，具有保护环境，提高效率，降低运行费用，消除城市“光化学烟雾”污染，缓解石油供需矛盾等诸多优点。

为了环境保护和节约能源的需要，特对在灌云建立CNG汽车加气站的课题进行以下研究探讨。

一、市场条件

根据灌云近期统计资料，全县拥有公交营运车辆300余辆，出租汽车100余辆。

其他可利用天然气的汽车约50余辆。

根据以上数据和灌云经济、交通发展的良好态势，预计到2011年，全灌云的天然气汽车可达550余辆。

（包括新增天然气汽车和现有的可改造为油气混合两用的天然气汽车）每辆公交车日均用气量约为40立方左右，出租车日均用气量20立方左右，依此推算年用气量最少可达510万立方。

以目前灌云城市规模、道路情况及车辆密度来看，灌云属于车流量中等的城市，建设一级站，投资较大，经济效益较差；建设二、三级站，投资较小，规模适可。

在具体设计时，可根据站区地址、车辆密度等因素，经过技术经济方案比较后确定建站规模。

二、设计依据和原则

1设计依据

1.1标准、规范及规程

1.1.1《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50516-2002（2006年版）

1.1.2《建筑设计防火规范》50016-2006

1.1.3《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92

1.1.4《压力容器安全技术监察规程》

1.1.5《压力容器安全管理监察规程》

1.1.6《石油化工企业职业安全卫生设计规范》SH3047-93

1.1.7《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044-85

1.1.8《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）

1.1.9《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）

1.1.10《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）

1.1.11《输气管道工程设计规范》（GB50251-2003）

1.1.12《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）

1.1.13《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）

1.1.14《危险化学品安全审查办法》（2006年第8号令）

1.1.15《城镇燃气设计规范》GB50028-93（2002年版）

1.1.16《供配电系统设计规范》GB50052-1995

1.1.17《工业企业噪音控制设计规范》GBJ87-85

1.1.18《建筑抗震设计规范》GB50011-2001

1.1.19《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235）

1.1.20《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236）

1.2CNG加气站建设的主要内容

1.2.1CNG汽车加气站的建设规模及总图；

1.2.2CNG汽车加气站的建设工艺流程；

1.2.3CNG汽车加气站的设备选型；

1.2.4CNG汽车加气站的公用工程；

1.2.5CNG汽车加气站的自控和通信工程；

1.2.6CNG汽车加气站的消防、环保和职业卫生；

1.2.7CNG汽车加气站的组织机构和劳动定员；

1.2.8CNG汽车加气站的投资估算及财务评价。

2设计原则

2.1坚持安全、经济、合理的原则；

2.2遵循国家有关规范和规定；

2.3坚持科学态度，积极采用成熟可靠的新工艺、新技术、新材料、新设备，做到工艺上安全可靠，技术上先进，经济上合理，使用上快捷、方便，造型上美观大方。

第二章总图设计

一、总图布置

1站址选择

根据灌云的城市布局特点，结合天然气管网的规划布置和建设情况，将CNG站建在市区外围有天然气管网且较易选址的地区，其选址原则为：

1.1加气站与附近工业企业、仓库及其它公共设施和民用建筑的安全距离应符合《汽车用燃气加气站技术规范》CJJ84-2000等有关规定。

1.2加气站应靠近气源或输气管线，合理利用气源及其能量，以减少投资，降低运行成本，提高经济效益。

1.3各CNG站应保持合理的服务区域，站址具备可靠的供水、供电条件，靠近公路，交通方便，便于CNG汽车加气。

1.4不得妨碍城市发展、危害城市安全、污染城市环境、影响城市各项功能的协调。

1.5站址应地势平坦、开阔，避开滑坡等不良工程地段。

根据以上原则，经过初步踏勘，拟选站址有三处（见附图）。

1号站址：

位于季窑九组淮高灌公路东侧

2号站址：

位于陈庄南环路南

3号站址：

位于马浅通淮路西侧

本报告拟选2号址

2平面布置

CNG站包括压缩储气区、仪表间、充装台、变配电间、站房（营业室、值班室等）。

2.1布置原则：

2.1.1遵守国家现行防火规范，满足防火要求。

2.1.2加气站进出口大门应分开设置。

2.1.3加气站与站外建筑物相邻的一侧，应建造高度不小于2.2m的非燃烧实体墙；面向进出口道路的一侧可开敞，也可建造非实体围墙、栅栏。

2.1.4站内道路、停车场应符合规定：

2.1.5站内道路路面宜采用混凝土路面，不得采用沥青路面；

2.1.6加气台为非燃烧性、敞开式钢网架罩棚，高度不低于4.5m；

二、主要指标

加气站总占地面积：

3000m2

建筑物占地面积：

375m2

道路及回车场占地面积：

1200m2

绿化面积：

920m2，绿化率：

30％

第三章工艺系统设计

一、供气条件

汽车加气站压缩系统入口压力的选择：

该加气站主要为灌云公交车辆和部分出租车提供压缩天然气，供气近期由压缩拖车供气，远期可由市区管网接入，有利的保障气源的稳定。

二、工艺流程

CNG站由天然气引入管道和脱硫、脱水、调压、计量、压缩、贮存、加气等主要生产工艺系统及循环冷却水、润滑油的回收，冷凝液处理、供电、供水等辅助生产工艺系统组成。

从城市中压管网来的天然气经过滤、调压、计量、分离后进压缩机加压（25Mpa），加压后的气体经气体干燥器，程序控制阀组进入储气罐，向加气售气机供气或通过加气桩给站内拖车供气。

当汽车充气时，打开充气台充气阀门，给汽车充气。

当汽车钢瓶内压力达到20.0兆帕时，截断充气阀，打开充气台回收阀，使充气管内气体流回分离器。

当储气罐内无储存气体时，可以用压缩机直接供汽车充气。

当储气罐压力降至2.0兆帕时，又开启压缩机给储气罐充气。

三、主要设备选型

1.压缩系统

压缩机是CNG站的主要设备。

我国已建成天然气汽车加气站数百座，加气站主要设备选型有三种形式：

方案一：

全套进口；

方案二：

关键部件（压缩机、售气机及主要阀件）进口，其余部件国产配套；

方案三：

全套国产；

经过比较，灌云天然气汽车加气站可选择方案二。

从安全经济、先进可靠的原则考虑，选择进口压缩设备和售气机，虽然其造价高，但运行时间长，自动化程度高，单台压缩机的流量即可满足规模需要，售气机精度高，运行管理较为方便，占地省，建、构筑物少。

该站设计加气能力为18000Nm3/天，按二级站设计，根据CNG汽车改装和发展情况，后期再进行扩建。

按照该站的设计能力和压缩机排量，压缩机确定为两台，排量为650Nm3/h。

2售气系统

主要是指售气机的整体，包括售气机（计量、计价）、供气软管、加气切断阀、加气嘴。

售气机有单枪和双枪之分，但单个加气枪最大流量不小于950Nm3/h。

售气机最大工作压力25.0Mpa，设计压力不小于27.0Mpa；内部采用质量流量计进行计量，采用流量变送器进行信号转换，计量精度为±0.5％。

售气机具有电子程序控制及电子温度压力补偿系统，双面显示，内容为单价/气量/总价。

每个加气枪的加气系统均由以下六部分组成：

2.1优先顺序控制

电磁阀控制气体从储气井到售气机加气枪，具有储气井优先顺序自动切换和压缩机启动充气、加气优先顺序功能；

2.2质量流量测量；

2.3标准体积及费用显示；

2.4软管及喷嘴；

2.5控制器采用计算机系统控制优先顺序电磁阀，也可自动关闭售气机；

2.6计算机接口；

售气机设有计算机接口，通过计算机可对售气机预先设置参数进行修正、优化、控制。

根据该站的规模和压缩系统排气能力，设置NGV系列双枪售气机3台。

该售气机双管合计流速1920Nm3/h；所有流量控制和三组储气井顺序控制都设置在售气机机壳内。

该售气机主要有以下特点及性能：

1．三线供气，每线均带有隔离阀和过滤器，保证售出纯净CNG；

2．采用罗斯蒙特（rosemount）质量流量计和流量变送器；

3．不锈钢三通充气阀和NGV－II型快接头加气嘴，拉断阀分开后无泄漏；

4．标有ASMI“UV”标记的安全放散阀；

5．电控温度补偿系统，防止给车辆过度充气；

6．40Mpa压力表；

7．紧急手动切断球阀和泄放针阀；

8．加气软管拉脱保护（气体自动切断）；

9．5m长挠性加气软管，承压大于80Mpa，包括加气和排空双软管；管牵引器可以消除软管和地面接触磨擦产生的静电；

10．售气机电器部分按I级I类设计；

2.7防腐处理

所有非不锈钢管道及管件均要求除锈后进行防腐处理，其中埋地管道采用环氧煤沥青特加强级防腐，其余地上部分管道（包括够内管道）采用聚氨酯改性还氧防腐漆。

3储气系统

3.1储气规模和储气方式的确定

35.1.1合理的储气规模，可以减少压缩机的启动次数，延长使用寿命。

CNG汽车加气多在早晚两个充气高峰，每个高峰多为2小时，根据采用的压缩机2小时的供气量可达1200Nm3，而每次高峰的充气量各占总充气量的30％—35％。

针对公交车的加气时间较集中，采用3台双枪售气机，高峰时6枪同时进行充气，因此确定储气井的储气量为3000Nm3，基本满足高峰充气需要。

根据CNG汽车发展情况，适当时机按设计规模给予扩容升级，以适应更多车辆对压缩天然气的需求。

3.1.2储气方式有多种，比如小容积的气瓶组储气、大容量的球罐（或立式罐）储气以及地下井管储气等多种方式。

参考周边已建CNG站储气方式，确定该站以技术方案成熟、方案稳妥的高压地下储气井进行储气。

水容积为12Nm3，储量3000Nm3，每个容器均有安全卸荷阀。

设计压力：

27.5MPa

工作压力：

25MPa

井深：

约150米

单井储气量：

750Nm3

4控制系统

加气站的控制系统采用PLC自动控制，由标准电气控制和远程控制系统组成。

加气站控制系统具有以下功能：

4.1压缩系统、储气井和售气系统的顺序优先控制

电气控制面板上的液晶显示窗可显示和查询设定值、故障报警及运行状态。

PLC控制系统可控制压缩机的运行，对压缩机进行性能检测、启动和关机。

当系统检测到不良状态时显示报警信号并关机，具备故障诊断、记录和自排除功能，故障排除后，压缩机自动恢复工作；也