苏州工业园区LNG加气站可行性方案研究报告.docx
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苏州工业园区LNG加气站可行性方案研究报告
工业园区LNG汽车加气站工程
可行性研究报告
工业园区城市管理局
家港富瑞特种装备股份有限公司
2011年8月
1.总论
1.1项目概况
1.1.1项目名称
莲花公交停保场加气站工程
1.1.2建设单位
工业园区城市管理局
1.1.3项目地点
工业园区独墅湖大道600号莲花公交停保场东南角
1.1.4工程容概述
1、设计加气规模：
15000Nm3/d；
2、加气对象：
园区公交公司公交车
1.1.5主要技术指标
1、项目总投资：
508.00万元
2、占地面积：
2089.54m2
3、建筑面积：
m2
1.2建设必要性
目前，工业园区公交车均为柴油车，而柴油燃烧产生的汽车尾气含有大量的CO、NOx、HC等有害气体。
据统计，汽车尾气所造成的污染占大气污染的50～60%，汽车尾气污染被公认为是全球性的公害之一。
因此，降低汽车尾气排放，改善大气环境，已成为迫在眉睫的任务。
解决汽车尾气污染的根本办法是改善汽车燃料的种类和成分，选用替代汽、柴油的清洁燃料。
天然气公交汽车的应用符合国家及园区大力发展低碳经济方针，LNG作为汽车燃料，以其价廉、安全、清洁、资源可靠等特点成为目前园区公交行业首选的清洁汽车燃料。
园区公交公司拟于2011年购置50辆LNG公交车投入运行，2012年拟再增加50-80辆LNG公交车投入使用。
并计划在3-5年时间里，逐步购置LNG新能源公交车辆投入线路运行，逐年淘汰柴油车辆，致力打造生态型、环保型公交。
1.3编制依据、原则及围
1.3.1编制依据
一、文件及资料依据
1、《天然气利用政策》（发改能源〔2007〕2155号）
2、《关于实施“空气净化工程——清洁汽车行动”的若干意见》（国家科技部、国家环保总局等十三个部委局）
3、《关于我国发展燃气汽车近期工作的若干要求》（全国清洁汽车行动协调领导小组办公室）
4、业主提供的的相关地形资料
二、主要法律法规依据
1、《市政公用工程设计文件编制深度规定》
2、《中华人民国消防法》（1998年通过，2008年修订）
3、《中华人民国环境保护法》（1989年）
4、《中华人民国安全生产法》（2002年）
5、《中华人民国劳动法》（1995年）
6、《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》（1997年）
7、《关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知》（国家发改委，国家安全生产监督管理局，发改投资〔2003〕346号）
8、《危险化学品安全管理条例》国务院令第344号
9、《压力管道安全管理与监察规定》（劳部发〔1996〕140号文）
10、《压力容器安全技术监察规程》（质技监局〔1999〕154号）
11、《特种设备安全监察条例》国务院令第549号
12、《特种设备质量与安全监察规定》（国家质量监督局第13号令）
13、《爆炸危险场所安全规定》（劳部发〔1995〕156号文）
14、《建设项目环境保护条例》（1998）
15、《中华人民国环境噪声污染防治法》（1996年）
16、《中华人民国大气污染防治法》（2000年）
17、《中华人民国土地管理法》（1999年1月1日实施）
18、《中华人民国水土保持法》（1996年）
19、《建设工程安全生产管理条例》（2004年）
三、主要设计规、标准
1、《建筑设计防火规》GB50016-2006
2、《城镇燃气设计规》GB50028-2006
3、《汽车加油加气站设计与施工规》GB50156-2002（2006年版）
4、《工业金属管道设计规》GB50316-2000（2008年版）
5、《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976-2002
6、《工业设备及管道绝热工程设计规》GB50264-97
7、《低温绝热压力容器》GB18442-2001
8、《液化天然气的一般特性》GB/T19204-2003
9、《城市燃气分类》GB/T13611-1992
10、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规》GB50058-92
11、《建筑物灭火器配置设计规》GB50140-2005
12、《低压配电设计规》GB50054-95
13、《建筑照明设计标准》GB50034-2004
14、《供配电系统设计规》GB50052-95
15、《建筑物防雷设计规》GB50057-94（2000年版）
16、《化工企业静电接地设计规程》HG/T20675-1990
17、《构筑物抗震设计规》GB50191-93
18、《混凝土结构设计规》GB50010-2002
19、《大气污染物综合排放标准》GB16297-96
20、《环境空气质量标准》GB3095-96
21、《污水综合排放标准》GB8978-96
22、《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规》GB50493-2009
23、《自动化仪表选型设计规定》HG/T20507-2000
24、《过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号》HG/T20505-2000
25、《控制室设计规定》HG/T20508-2000
26、《仪表供电设计规定》HG/T20509-2000
27、《仪表供气设计规定》HG/T20510-2000
28、《仪表配管配线设计规定》HG/T20512-2000
29、《仪表系统接地设计规定》HG/T20513-2000
30、《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008
31、《声环境质量标准》GB3096-2008
32、《工业企业噪声控制设计规》GBJ87-85
33、《工业企业能源消耗的量化管理及节能评价》（DB22T435-2006）
1.3.2编制围
本报告的编制围主要为工业园区莲花公交停保场LNG汽车加气站的总图、工艺、自控、电气、建筑、结构、给排水、消防、经济分析等专业的设计。
2.LNG汽车加气站
2.1总图运输
2.1.1站址选择
本工程的加气对象，主要为工业园区公交车辆。
本工程位于工业园区独墅湖大道600号莲花公交停保场东南角，北侧是中石化的一个加油站，西侧为保修车间公交车，LNG加气站在东侧和南侧各开一进出口，进出十分便利。
（简要说明选址理由）
LNG加气站占地面积约为2089.54m2，约合3.13亩，主要含LNG储罐、LNG泵撬、储罐增压器、EAG加热器、以及卸车场坪及道路部分绿地。
2.1.2外部条件
一、供、排水条件
本工程生活给水由市政供水管网提供，生活污水由工业园区莲花公交停保场的原有污水处理设备统一处理，排入市政污水管道。
本工程的站区雨水排水为自然散排，排往停车场的雨水管。
二、供电条件
本工程的电源接自市政AC220/380V电源。
三、防洪条件
储罐区标高应高于周边道路标高0.1m。
四、消防条件
具体的消防要求见“第五章——消防篇”。
2.1.3设计规的选择
由于国家目前尚无LNG加气站相关的国家标准，本站工艺设备安全间距设计采用如下家港富瑞特种装备股份有限公司企业标准《撬装式液化天然气（LNG）汽车加气站技术规》Q/320582FRT5-2009企业产品标准并参考国标《建筑设计防火规》（GB50016-2006）执行，目前此标准已经在新疆、、、等地逐步实施，已有相关站场的设计、报批等经验。
2.1.4总平面布置
一、设计依据
1、《建筑设计防火规》GB50016-2006
2、《城镇燃气设计规》GB50028-2006
3、《撬装式液化天然气（LNG）汽车加气站技术规》Q/320582FRT5-2009
二、LNG加气站平面的一般构成
1、储存区
储存区的主要建、构筑物为50mLNG卧式储罐1台。
2、加气区
加气区的主要建、构筑物包括：
加气棚、加气岛、加气机。
站房与围堰、储罐的距离满足相关规或企业标准的要求。
三、总平面布置
LNG加气站的布置应与加油站的其他建构筑物相协调。
储存区的布置应保证储罐与相关建、构筑物之间的安全距离。
储存区周边采用实体围墙间隔。
布置时，尽可能的使加气站的交通组织顺畅，与各公交车的交通组织互相不影响。
LNG汽车加气站平面图见附图。
2.1.5主要设备选型
LNG站的主要设备有50m3低温储罐、LNG低温潜液泵、泵橇、增压器卸车、EAG加热器、LNG加气机等。
一、50m3低温储罐
由于液化工厂距离本工程的站址有一定距离，需要储备一定的LNG以能够满足加气站每天补气的要求，因此加气站的储存周期按2天进行考虑，则加气站的储罐容积V=2×15000/600=50m3。
根据《撬装式液化天然气（LNG）汽车加气站技术规》Q/320582FRT5-2009，本工程采用1台50m3储罐，由于原停车场有固定消火栓设施，可以利用其消火栓作为本项目的消防使用。
本站采用的LNG低温压力储罐为高真空缠绕绝热储罐。
目前50m3高真空缠绕绝热低温储罐主要为立式和卧式的形式。
立式罐的优点在于占地面积小，罐液体与LNG泵的静压头大，有利于LNG的调饱和及汽车加注。
目前国示运行的加气站均采用的是立式罐，有成功的经验。
缺点在于立式罐的高度比较高，美观性差。
卧式罐的优点在于高度比较矮，美观性能好，容易被周围人群接受。
缺点是占地面积大，罐液体与LNG泵的静压头小。
考虑到综合因素，本工程采用50m3卧式储罐1台。
规格：
φ3100×12200；真空隔热层厚度100
材质：
0Cr18Ni9/16MnR；日蒸发率为小于0.25%
充装系数：
0.95；安装方式：
卧式
LNG储罐上装有高、低液位报警设施、罐压力高报警、超压自动排放罐顶气体的自力式降压调节阀以及安全阀等，以保证储罐的安全。
在储罐进、出口的LNG管线上设有紧急切断阀，当有紧急情况发生时，可迅速关闭阀门，以保证系统的安全。
LNG储罐的设计压力为1.2MPa，最高工作压力为1.1MPa，设计温度为-196℃。
二、LNG泵
LNG泵主要分为潜液式低温电动泵和非潜液式低温泵。
潜液泵又可以分为船用泵、汽车燃料泵、LNG高压泵（罐外泵）和大型储罐的罐泵。
非潜液式低温泵通常为用于输送低温液体的电动泵，既有低级泵，也有多级泵。
在LNG加气站中，LNG的转运和加注采用的是LNG潜液式电动泵。
潜液泵结构紧凑，立式安装，特别适用于汽车燃料加注。
采用安全的潜液电动机，电动机和泵都浸没在流体中，不需要轴封。
在吸入口还增加了导流器，减少流体在吸入口的阻力，防止泵的气蚀。
LNG燃料加注泵具有变频调速功能，能适应不同的流量围。
本项目LNG采用低温潜液泵1台，由一台变频器控制，电气元件安装在具有防爆功能的接线盒及其罩壳。
工作压力：
0.2～1.2MPa，流量围：
8~340L/min
额定电压：
380V，电机功率：
11Kw
扬程：
15~250米
三、加气机
本工程选用单枪LNG加气机2台
设计压力：
2.0MPa，充装流量：
160L/min
计量精度：
±1.0%，防爆等级：
整机防爆
工作电压：
24V
采用质量计量元件，具有温度补偿功能，带拉断阀功能。
2.1.6LNG的来源及可靠性
一、LNG气源保障的可靠性
2011年6月中石油昆仑能源公司，在如东县洋口港的液化天然气站项目正式开始投入运行，一期工程项目年产LNG350万吨，二期工程项目年产LNG680万吨，三期工程项目年产LNG1000万吨，第一船LNG主要是来至中东的卡塔尔。
作为本项目LNG资源主要来源的如东洋口港LNG接收码头，我公司是昆仑能源在承担LNG市场开发、运营的公司，因此，本项目的LNG资源来源有从国际现货、期货市场采购来的资源，有着充足资源保障。
另外新疆广汇也作为本项目的液源的有益补充。
二、LNG运输的可靠性
LNG的运输方式主要有轮船、火车、汽车槽车等。
根据目前国LNG市场的运输情况，采用汽车槽车运输LNG是陆地运输比较理想的方式。
昆仑能源公司在如东洋口港有着一百多辆汽车的专业运输LNG的物流车队，使LNG运输更加方便、快捷、灵活，槽车可每天一趟或三天二趟的连续运送，保证了气源供应的稳定性。
国已经建成了几十个LNG气化站，所用的LNG基本上都是通过汽车公路运输的方式进行转运，最长运距达到了4000多公里。
几年来，发生过几起LNG运输事故。
但事故分析结果表明，事故都不是由于LNG自身的因素引起的。
这就说明了LNG槽车公路运输的安全性和可靠性。
目前，如东洋口港LNG接收站的LNG槽车充装系统已建成并投入运营，接收站LNG的槽车运输日趋成熟，具有覆盖省全省乃至于整个华东地区LNG运输的物流保障力量。
何况上海、已经建设的LNG接收站，为整个华东市场LNG的配套使用，也提供了更为充足的资源保障。
2.2公用工程
2.2.1建筑设计
建筑设计贯彻“实用、经济、美观”的方针，并与服务区的周边环境相协调。
本加气站除了围堰、加气岛以外，站房设有配电、空压机室、营业室及值班室等。
为解决加气站围堰中排水问题，在围堰区设积水坑。
加气岛加气棚采用轻型钢结构，檐口采用彩色亚光铝板装饰，明快亮丽、引人注目。
2.2.2结构设计
一、设计依据
1、《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001
2、《建筑结构荷载规》GB50009-2001
3、《混凝土结构设计规》GB50010-2002
4、《建筑抗震设计规》GB50011-2001
5、《构筑物抗震设计规》GB50191-93
6、《砌体结构设计规》GB50003-2001
7、《建筑地基基础设计规》GB50007-2002
8、《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规》GB50032-2003
2.2.3电气设计
一、设计依据
1、《城镇燃气设计规》GB50028-2006
2、《汽车加油加气站设计与施工规》GB50156-2002（2006年版）
3、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规》GB50058-92
4、《化工企业静电接地设计规》HGJ28-90
5、《建筑物防雷设计规》GB50057-94（2000版）
二、设计围
本工程设计围为LNG加气站的供电设计，设计分界点为外部引入的～220/380V进线电缆头。
三、用电负荷
加气站的用电负荷等级为三级，装机容量为25kW，计算容量为22.54kW，采用一路低压电源供电。
2.2.4自控设计
一、设计依据
1、《城镇燃气设计规》GB50028-2006
2、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规》GB50058-92
3、《信号报警、安全连锁系统设计规定》HG/T20511-2000
4、《仪表供电设计规定》HG/T20509-2000
5、《仪表供气设计规定》HG/T20510-2000
6、《自动化仪表选型规定》HG/T20507-2000
7、《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规》GB50493-2009
8、《仪表系统接地设计规定》HG/T20513-2000
9、《可编程控制器系统设计规定》HG/T20700-2000
2.2.5给排水设计
一、设计依据
1、《室外给水设计规》GB50013-2006
2、《室外排水设计规》GB50014-2006
3、《汽车加油加气站设计与施工规》GB50156-2002（2006年版）
二、设计围
LNG加气站的排水、消防设计。
三、排水设计
LNG汽车加气站雨水顺地面坡度自然排出站外，围堰堤雨水采用防爆电机排水泵排出。
四、消防设计
见消防设计专篇。
3.环境保护
环境及生态保护就是保护与改善生产、生活及生态环境，防治污染，这是关系到国家建设、人民健康和子后代的一件大事，是我国的一项基本国策。
LNG加气站工程建设的目的就是为了减少汽、柴油的使用，减少大气污染，改善环境。
本工程的建设既是能源项目，也是环保项目。
LNG的使用将大大改善公交车的燃料结构，减少大气污染。
3.1设计依据
1、《中华人民国环境保护法》
2、《中华人民国环境噪声污染防治法》
3、《中华人民国大气污染防治法》
4、《中华人民国水土保持法》
5、《建设项目环境保护管理条例》
6、《建设项目环境保护设计规定》
7、《环境空气质量标准》GB3095-1996（2000年版）
8、《声环境质量标准》GB3096-2008
9、《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996
10、《污水综合排放标准》GB8978-1996（1999年版）
11、《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008
12、《工业企业噪声控制设计规》GBJ87-85
13、《建筑施工场界噪声限值》GB12523-90
3.2主要污染源分析
本工程对环境的影响分为建设期和运行期两个时期。
建设期对环境的影响主要是各种施工活动对生态环境的破坏。
运行期对环境的影响主要是LNG加气站放空时产生的噪音。
3.2.1运行期污染源分析
一、废气
事故状态气态天然气由放散管排出；
管道、加气机、LNG储罐等生产放空或安全放空时排出的气态天然气，比空气还轻，迅速挥发掉对人体、树木花草无害。
二、噪声
事故状态气态天然气由放散管排出，贮罐安全阀、管道安全阀放空时排出气态天然气时发出的噪声。
（需说明分贝）
三、废水及废液
本站废水主要有地面冲洗水等。
四、固体废弃物
主要为站区的生活垃圾等固体废弃物。
3.2.2投资估算
本项目环保投资估算为15.0万元。
3.3环境影响初步分析
天然气的主要成份为甲烷。
由于天然气分子结构相对比较简单，在通常情况下一般呈现气态，进入发动机时容易生成均匀的混合气，燃烧较完全、彻底。
尾气中排放的一氧化碳和未燃烧的碳氢化合物较少，和传统的燃油车相比，其最大的特点是“清洁”。
天然气汽车已日渐成为解决汽车环保问题的重要手段之一。
天然气汽车的尾气排气中不含铅，几乎不含硫化物。
与燃油车辆相比，尾气中污染物排放主要有以下几个方面的主要特点：
一、“温室效应”气体的排放少
目前，二氧化碳（CO2）、氮氧化物（NOx）、氟里昂（CFC8）以及部分碳氢化合物（HC）因人类活动的影响迅速增多，导致地球表面温度上升和气候类型的变化，产生的异常气候给人类农业生产等活动造成了不利的影响。
汽油、柴油、天然气和液化石油气等都是碳氢化合物，在充分燃烧情况下产生二氧化碳和水，燃料中碳原子和氢原子的比例越大，则燃烧产物中的二氧化碳含量越多。
与汽油、柴油、液化石油气相比，天然气的碳氢比低，所以在热效率相同的情况下，天然气车辆排放的二氧化碳较少。
二、产生烟雾能力低，减少颗粒物的排放
由于燃气比汽油、柴油燃烧更充分，几乎不排放碳烟，在产生烟雾能力方面，液化石油气汽车仅为汽油车的一半，天然气则更低。
燃气中硫含量较少，一般仅是汽油的80％或更低，因而大大地降低了排放物中硫化物颗粒，减少了酸雨的发生概率。
天然气作为结构简单的气体燃料，燃烧所产生废气中颗粒物排放要比汽油、柴油少很多，与柴油车相比，燃气汽车行驶时颗粒物排放几近于零。
三、有毒有机污染物排放少
天然气是一些结构比较简单的碳氢化合物，与汽油相比，使用天然气为动力的车辆，行驶时能够有效地减少大气中1，3-丁二烯，甲醛等有毒有机污染物的含量。
四、对土壤和水环境很难造成二次污染
LNG暴露在空气中会迅速地气化、消散，在水中的溶解度也很小，与汽油、柴油相比，LNG由于能迅速消散而不至于渗入地下。
因此，由于这些物质的泄漏造成对土壤和水环境长期不良的影响可能性极其微小。
LNG加气站工程本身就是一项环保工程。
运煤重型汽车使用天然气代替原来的汽油、柴油等燃料，减少了尾气的污染物排放。
对改善大气环境质量，具有显著的社会效益和环境效益。
本工程年供应天然气约700万m3/a。
1m3天然气约相当于0.85~1.0L汽油，1t汽油约1300L。
本工程按以上数据进行社会和环境效益评估。
社会和环境效益评估表
序号
评估容
评估数据
1
年替代汽油量（t/a）
3322
2
年减少CO2排放量（t/a）
6343
3
年减少CO排放量（t/a）
90
4
年减少NOx排放量（t/a）
10
5
年减少THC（总碳化合物）排放量（t/a）"
9
6
年减少NMHC（非甲烷总烃）排放量（t/a）
11.8
因此，本项目的实施产生的社会和环境效益十分显著。
4.节能
本工程为LNG加气站工程，利用的能源主要是天然气。
工程的建设不仅减少城市客运交通系统用油产生的环境污染，而且也减少了油及其废水、废渣的运输量，节约了大量的人力、物力。
4.1设计依据
1、《关于固定资产投资工程项目可行性研究报告“节能篇（章）”编制及评估的规定》（计交能〔1997〕2542号）
2、《工业企业能源消耗的量化管理及节能评价》（DB22T435-2006）
3、《固定资产投资工程项目可行性研究报告及初步设计节能篇（章）编写通则》（Q/CNPC64-2002）
4、《中国节能技术政策大纲》（2006）
5、《中国节水技术政策大纲》（2005年）
4.2主要能耗分析
LNG汽车加气站就是将液化天然气（LNG）通过泵、加气机加注到LNG运输槽车的LNG车载瓶中，作为车辆燃料使用，其能耗主要是：
1、工艺设备、管道的安全放散、检修放空及事故放散；
2、储罐BOG气体的放空等；
3、工作过程中设备耗电，主要为LNG在卸车、低速循环调饱和及加气时使用的LNG泵。
4、人员日常生活的耗水、耗电。
4.2.1水消耗
项目正常运行后，主要用水为为生活用水。
按照用水220升/人·天（《中国节水技术政策大纲》（2005年）），本项目共7名工作人员，以每年工作300天计，年总需水量估算为462立方米。
4.2.2电能消耗
本项目生产设备耗电11千瓦/小时，生活用电10千瓦/小时。
按每年工作300天计，每天24小时，项目年耗电量为15.12万千瓦时。
项目消耗的水、电折标煤见下表。
（说明生活用电，加气时生产设备耗电，不加气时生产设备耗电，总耗电。
每年工作天数应按365天计算）
项目综合能源消耗
序号
能源名称
年消耗量
单位
折标系数
折标煤（tce）
百分比（%）
1
水
462
m3
0.0857kg/t
0.04
0.1
2
电
15.12万
kw·h
0.404kg/kw·h
61.07
99.9
备注：
水的折标系数参见《综合能耗计算通则》（GB/T2589-2008），
电的折标系数参见国家统计局资料。
由上表可以看出，本项目年耗水、电折标煤分别为0.04tce、61.07tce，年综合能耗61.11tce。
其中电为消耗的最主要的能源，占总能耗的99.9%。
5.消防
本项目的消防任务是防火防爆，扑灭站零星火灾，控制站区初期火灾，保护着火部位及其临近区域，以避免灾害，
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