日供压缩天然气7万m3加气母站项目可行性研究报告.docx

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日供压缩天然气7万m3加气母站项目可行性研究报告

日供压缩天然气7万m3加气母站项目

可行性研究报告

附图：

1.母站工艺流程图

2.母站总平面布置图

前言

随着经济的发展，生活水平的提高，汽车运输工具的迅速增加，资源和环保问题显得越来越突出，汽车一方面消耗大量的石油，一方面排出大量的尾气，世界许多城市的大气污染源主要是汽车尾气。

随着管道天然气在繁昌的使用，提供了建设压缩天然气（CNG）加气站，推广使用CNG汽车的条件。

繁昌县东福车用天然气有限公司提出向芜湖市公交部门及城市出租车行业提供压缩天然气，拟在县建设一座日供压缩天然气7万立方米的加气母站。

从国内外已使用CNG汽车的经验和数据，在繁昌县推广清洁能源汽车，将有效降低城区大气污染。

在居民和商业用户中使用天然气，不仅能改善城市环境，更能提高生活质量，降低经济负担。

本项目实施具有以下几个方面的积极意义：

（1）调整当地汽车能源结构，充分发挥天然气资源优势

繁昌县无石油资源，石油及其产品全部靠从外购进。

随着经济发展，石油产品需求量增大，供需矛盾较为突出，目前国际原油价格连创新高，石油供应紧张，外购石油产品必将受到制约。

利用即将使用管道天然气的有得时机，从因地制宜利用资源和环境保护的角度看，发展CNG汽车是调整当地能源结构的有效手段之一。

（2）有效改善汽车尾气污染打下坚实基础

CNG汽车比汽油车少排NOX31.37%、CO89.73%、HC70%，本工程实施后，大量减少城区机动车CO、NOX、HC等污染物排入量，使城区道路两侧及交通路口的空气环境质量的到一定的改善。

本可研确定建设加气母站1座，计划于2008年7月底建成。

（1）项目建设总投资

项目总投资为1199.18万元，其中：

项目建设投资为1135.94万元，建设期贷款利息为27.11万元，铺底流动资金36.13万元。

（2）建设资金配置

项目投资企业自筹40％，银行贷款60％。

（3）项目效益预测

1.所得税前指标:

项目财务内部收益率：

16.53%

项目财务净现值：

290.27万元

投资回收期：

6.61年

2.所得税前指标:

项目财务内部收益率：

12.25%

项目财务净现值：

159.63万元

3.投资回收期：

7.90年

4.资本金收益率：

15.29%

5.总投资收益率（ROI）：

10.83%

6.项目资本金净利润率（ROE）：

19.47%

综上所述，本项目的实施，将充分发挥天然气的成本优势，降低汽车污染物排放量，调整汽车燃料结构，改善城市环境。

概述

1.1项目概要

·工程名称：

繁昌县东福车用天然气有限公司繁昌县加气母站

·建设单位：

繁昌县东福车用天然气有限公司

1.2城市概况

繁昌是一座立县有2100多年历史的文化古城，又是一座充满生机活力、富有现代气息的新兴城市。

地处皖南北部、长江南岸，隶属芜湖市，现辖6镇101个村（居）委会，人口32万，面积604平方公里。

繁昌区位优越、交通便捷。

处皖南北部，其北临长江，南望九华，东接长江金三角，西通中部腹地，素有“皖南门户”之称。

浩浩长江，由西向东，穿山越岭，奔腾而来，在这里形成一条宽阔平稳可行驶万吨级船只的“黄金水道”。

沪铜铁路、沿江高速公路宛如两条巨大的动脉，将繁昌同富饶发达的长江三角洲地区和广大内陆腹地连接起来。

由繁昌前往南京禄口、合肥骆岗机场也非常方便，车程不到一个半小时。

改革开放以来，繁昌充分发挥自身区位优越、交通便利、资源丰富的优势，始终坚持“以工强县、以农安县、以商富县”的发展方向，县域综合实力日益增强，对外开放日趋活跃，城市建设日新月异，社会事业蓬勃发展，人民生活蒸蒸日上。

目前，全县已形成以水泥建材、纺织服装、冶金机械、船舶制造等为支柱产业的工业体系，以蔬菜、水产、油菜、棉花为主产的优势农业板块，以房地产开发、现代物流、旅游、保险、金融、中介为重点的服务业体系，以繁昌经济开发区为主体，孙村服装工业园、荻港建材工业园等为支撑的特色园区。

县域综合实力位居安徽省前列。

2006年，全县实现地区生产总值45.1亿元。

繁昌县位于皖南北部，长江南岸，介于北纬30度37分至31度17分，东经117度58分至118度22分。

繁昌地势西南高面东北低，地貌类型多样，山、圩、洲、滩兼有，丘陵、山地主要分布在西部、南部和东南部，一般在400米以下；北部和东部为平原，海拔7—30米。

繁昌位于北亚热带温润季风气候区南缘，全年气候温和，四季分明，冬夏长、春秋短，雨量适中，无霜期较长，光照充足。

年平均气温15.3摄氏度，年平均降水量1244.1毫米，年平均日照时数为2068.3小时，年均无霜期231天。

1.3项目提出的前提和依据

1.3.1城市发展环境保护的需要

随着城市的发展，机动车保有量迅猛增加，目前的道路交通系统面临交通需求快速增长的压力。

汽车在城区行驶，平均车速极低。

这不仅浪费燃料，而且成倍地增大汽车的污染物排放量。

汽车排放的污染物的高度正是人体活动的高度范围，道路两侧正是人群集聚，密度极高的区域。

因此汽车排放的污染物最直接，最严重地侵害人体健康。

，

1971年由23个国家的2200名学者起草了《告联合国书》，警告人类的生存条件正受到大气污染的威胁，其中汽车污染危害最大。

目前芜湖的汽车保有量还远未达到国际大都市的水平，但实际的污染状况已很不乐观。

这些城市一定要吸取国外大都市交通发展中的汽车一石油一环境污染这种模式的经验教训，决不能走先污染，付出高昂代价后再治理的老路，城市交通也正是各市发展的首要目标，可以预见，汽车保有量肯定会大幅度增加，在此情况下更应及早考虑对策，采取措施，防患于未然。

为了把城市建设成为经济繁荣、社会文明、设施完善、环境优美的现代化城市，需要培养良好的投资环境。

建设本项目，是完善城市功能的重要组成部分。

1.3.2优化城市交通能源结构系统工程的重要步骤

繁昌无石油资源，石油及其产品全部从外地购进，汽车燃料完全依赖外地。

一旦供应紧张，汽车燃料供应市场必将出现严重的局面。

而管道天然气到达芜湖后，推广和普及天然气汽车可减轻对燃油供应的依赖，本项目的实施，对调整这些城市的能源结构，加大天然气资源在能源结构中的比重，具有积极的作用。

同时可有效回避国际油价长期高位对汽车运输成本的影响。

1.3.3治理主城区环境空气污染的重要因素

大气中的HC、NOX和CO主要来自于汽车，约占总污染量的60～70%。

随着汽车保有量的增加，汽车排放污染物在大气污染中所占的比重将进一步增大。

有关资料测定：

一辆轿车每年排出的有害废气比轿车本身的重量还大三倍。

每年大约向大气排放约1tCO、200KgHC、100KgNOX，另外还有铅、苯等多种污染物。

特别是在人口道路密集的大城市，汽车废气的排放导致空气污染、城市生态环境日益恶化、严重影响居民身心健康。

推广使用天然气汽车，可大大减少汽车排放物中的有害物质，具有良好的环境效益，是发展经济和改善人民生活的迫切需要，势在必行。

1.3.4发展CNG汽车具有良好的经济效益

天然气汽车与使用汽油汽车相比，燃料费用可降低40%，因此燃油汽车改用天然气后将产生良好的经济效益，改装一辆CNG大车需10000元左右，小车需7000元左右，投资回收期仅需1年。

使用天然气的汽车可延长发动机的使用寿命，大修理间隔里程延长2～2.5万公里，从而减少维修费用50％以上。

1.4实施项目的必要性

1.4.1可靠的天然气资源

繁昌使用的管道天然气来自新疆。

县城天然气接口于国家西气东输南京-芜湖支线管道，供气安全可靠。

西气东输管道是中国目前距离最长、管径最大、压力最高、投资最大的输气管道，输气能力达到120亿立方米／年，可开采服务年限在30年以上，可稳定、持久、长期向繁昌供气。

随着输气能力达到300亿立方米／年西气东输二期工程的起动，为繁昌燃气事业的发展提供了更加可靠的气源保证。

1.4.2广阔市场基础

目前芜湖拥有公交客运车约700辆，出租车约2500辆。

压缩天然气凭其良好的经济性、安全性在芜湖得到了快速发展，通过积极的政策引导和巨大的油气价差，对压缩天然气汽车需求十分强烈。

利用天然气资源的优势，发展CNG加气站具有广阔的市场基础。

1.4.3CNG技术成熟

CNG汽车通过近十年的高速发展，技术逐渐成熟，不少汽车生产企业已认识到CNG市场的广阔前景，开发和研制出不少CNG汽车。

另外，对于现有汽车改装成CNG汽车或双燃料汽车的技术，也十分成功。

CNG加气站内的生产设备包括压缩机、脱水装置、储气装置、运输装置等，经过国内厂家对国外技术的引进、消化，以及自我开发，国产设备质量不断提高，经过大量加气站运行检验证明是可靠的、安全的。

能为加气站建设提供了完整成套的装备。

1.4.4政府政策的支持

汽车尾气对环境空气的污染随着汽车工业的发展日趋严重，发展CNG汽车是解决汽车尾气污染，改善环境空气质量的有效途径和措施，1999年中华人民共和国科学技术部等13个部委局关于印发《关于实施“空气净化工程-清洁汽车行动”的若干意见》的通知（国科发高字〈1999〉564号），支持清洁汽车的发展。

有关CNG站的法规和标准也得以颁布，为CNG工业的发展提供了广阔的空间和良好的环境。

1.4.5项目建设资金落实

本项目的业主单位是繁昌县东福车用天然气有限公司，资金来源可靠，对保证加气母站建设提供了资金保障。

1.5业主基本情况

本项目的投资方为繁昌县东福车用天然气有限公司。

系从事天然气建设、经营为一体的专业化民营企业，成立于2004年3月30日，注册资本壹仟万元整，是《安徽省燃气管理条例》颁布施行之日起，第一家获得《安徽省燃气经营许可证》的企业，特许经营40年。

建设加气母站，发挥了自身的优势，各类专业人员齐全，对加气站的管理和安全运行具有极大的优势。

1.6工程规模及进度

（1）工程规模

本项目计划建设1座日供气量为7万m3的CNG加气母站

（2）工程进度

本项目计划在2008年7月建成母站。

1.7可研编制依据

本项目可研主要依据下列文件编制：

1．繁昌县城市总体规划。

2．中华人民共和国科学技术部等13个部委局《关于印发（关于实施“空气净化工程-清洁汽车行动”的若干意见）的通知》（国科发高字〈1999〉564号）。

3．有关设计规范：

（1）《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2002，2006年版）；

（2）《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）；

（3）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）；

（4）《石油天然气工程设计防火规范》（GB50183－2004）；

（5）《爆炸和火灾危险场所电气装置设计规范》（GB50058—92）；

（6）《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140—2005）；

（7）《建筑物防雷设计规范》（GB50057－2000）；

（8）《建设项目环境保护设计规定》；

（9）《建设项目环境保护管理条例》；

（10）《城市区域环境噪声标准》（GB3096－93）；

（11）《中华人民共和国建设项目环境保护条例》；

（12）《中华人民共和国消防法》。

1.8可研编制原则

（1）在城市总体规划指导下，结合城市现状、城市交通流量、气源接点等情况进行研究和编制，合理确定母站位置。

（2）坚持科学态度，积极采用新技术、新设备，既体现技术先进，经济合理，又要安全可靠。

（3）严格遵循汽车加气站等工程设计安全技术规程和规范。

（4）统筹设计，分步实施，远近结合，以近期为重点，留有发展余地；

（5）充分利用资源条件，力争较好的经济效益、环境效益。

2压缩天然气供应规模及加气站工艺设计

2.1压缩天然气需求量测算

2.1.1CNG汽车数量预测

据调查资料，目前芜湖市公交车保有量约700辆，出租车2500辆。

2.1.3压缩天然气需求量

根据已使用CNG汽车城市的数据，公交客运车辆日用气量一般在60～80m3／d，出租车日用气量一般在30～35m3／d。

本可研确定日用气量指标时，对公交车日用气量取60m3／d，对出租车日用气量取30m3／d，并考虑出车率为0.9。

则压缩天然气需求量见表2-1。

表2-1压缩天然气需求量表

项目

数量

日用气量指标

（m3／d）

日用气量

（×104m3／d,出车率为0.9计）

年用气量

（×104m3／a）

公交客运车辆

700

60

3.78

1379.7

出租车

2500

30

6.75

2463.8

合计

10.53

3843.5

根据测算的用气量，应建1座日供气量为11万m3的加气母站。

由于目前芜湖市已建有加气站，有一部分汽车已改为CNG汽车，日用气量达到3万余立方米，因此在繁昌建设一座日供气量7万立方米的母站，满足今后芜湖CNG汽车用气要求。

2.2加气站站址选择

母站的接气点应选择在管网压力高，供气稳定的地方，与城市调压站相邻建设是比较好的方式。

同时根据繁昌县规划局选址意见，将加气母站选择在燃气公司调压站东侧的位置。

调压站提供给加气站的天然气压力为不低于1.6MPa。

2.3工艺流程

加气母站的排气量大，要求设备可靠性高，随着大量加气站的建设，目前国产设备主体质量与国外产品不相上下，同时，国产设备在售后服务、价格方面均有很大优势，本项目拟采用国产设备。

加气母站工艺流程为：

进气调压计量系统——脱水系统——压缩机系统——售气系统。

工艺流程简述：

由调压站来的天然气经计量后进入低压前置脱水处理后使其水露点达到有关规定要求，然后进入压缩机增压至25MPa，压缩天然气经过售气机计量后充入天然气汽车车载钢瓶，供子站使用。

2.4主要设备选型

（1）调压计量系统

由于来气压力较高，为保证压力稳定，站内设有调压器二套，一用一备。

选用DN150涡轮流量计二套，一用一备对天然气计量，涡轮流量计前端装有过滤精度为5μm的高效过滤器。

涡轮流量计技术参数：

设计压力：

2.5MPa

流量范围：

50～1000m3／h（工作状态）

（2）脱水系统

由于天然气中含有一定量的水份，在高压状态下，会压缩析出水分，同时冷凝水如果与一定的硫化氢结合，则会对设备与钢类容器造成腐蚀，对容器的安全性危害很大。

水与氧、二氧化碳结合，也会形成腐蚀作用，所以必须进行深度脱水，天然气经深度脱水装置脱水，在常压下的露点降至-55℃以下，设计采用2套双塔深度脱水装置，单台天然气处理量为4000m3／h。

低压双塔深度脱水装置的技术特点及主要参数：

1.处理气体量大，进气压力为1.5MPa时流量达4000m3／h；

2.单塔工作时间长，约为16h；

3.半自动控制（手动操作，自再生切换）的双塔吸附闭式循环再生。

4.设备压力降约为0.05MPa。

（3）压缩系统

经过脱水后的天然气进入压缩机内进行加压压缩，把压力为1.6MPa的天然气加压到25MPa。

压缩机是加气站的核心设备，为减少压缩机的台数，应采用大排量的机型，目前国内大排量的机型主要有D型、M型，结合国内目前使用的机型情况，推荐采用D型压缩机，在进气压力为1.6MPa时，单台排气量2100m3／h。

母站工作时间按14小时计，压缩机同时工作效率系数取0.8，则需要3台压缩机。

压缩机技术参数：

型号：

D-33/16-250

结构型式：

气缸布置为倒级差，水冷结构。

吸气压力：

1.6MPa

排气压力：

25MPa

排气量：

2100Nm3／h

电机功率：

315Kw

（4）售气系统

母站售气系统关键设备是加气柱，通过加气柱向汽车拖车加气，因此要求流量大，计量精确的产品。

选用国产的单线单枪加气柱3台，其内置压力-温度补偿系统，单台最大流量为5000m3/h。

3　总平面布置与建构筑物工程

3.1概述

母站设在，周边无大型建筑物和其它重要公共建筑物，适宜建站。

3.2总平面及竖向布置

（1）总平面布置

本站为加气母站。

站内设施包括：

加气岛、压缩机房、调压区、站房、仪表间、变配电间、循环水池及泵房等。

设计根据工艺布置要求，结合场地地形，将加气岛位于站区东侧，垂直站外道路布置，靠近321国道，拖车进出加气十分方便；调压区在场地最东北侧；压缩机及仪表间在加气岛北侧；变配电间与主要负荷压缩机房相邻布置；站房与加气岛对置，充分利用了加气岛与相邻调压站要求的安全距离。

平面布置工艺合理，管线短捷，使用及管理均较方便。

详见总平面布置图。

（2）竖向布置

本站竖向设计采用平坡布置方式。

站内道路采用水水泥砼路面，进出口道路宽为9米，站内道路最小转弯半径为15米。

场地内采用明沟排雨水，过道路处，采用盖板明沟。

明沟断面为:

0.5×0.5m2，场内雨水经过隔油池后再排入站外道路雨水系统。

（3）主要工程量及技术经济指标：

1．用地面积5997m2

2．建筑占地面积1109m2

3．建筑系数18.5%

4．道路占地面积2560m2

8.绿地率25％

3.3土建工程

母站有加气岛、站房、压缩机房。

站房为二层结构，功能包括办公室、食堂、活动室、临时休息室等功能。

站房外立面采用白色面砖，局部采用浅兰色面砖点缀，以体现建筑物的现代气息。

加气岛罩棚采用轻钢结构。

压缩机房采用轻钢结构屋面。

3.4绿化工程

充分利用空闲场地种植草坪。

加气站内不宜种植树木。

4公用工程

4.1给水排水工程

4.1.1设计范围

母站站生产及生活给水排水系统。

4.1.2给水

（1）水源:

本工程水源为市政给水管网，由市政道路引入一根DN100（母站）给水管道供给。

市政供水压力约为0.3MPa。

（2）用水量：

母站用水量约16m3/d，其中生活用水4m3/d，场地洒水2.0m3/d，循环冷却水补水10m3/d。

（3）供水系统

母站生活用水均由市政给水管网直接。

4.1.3排水

（1）雨水、污水采用分流制。

（2）污水

母站内的生活污水量3.4m3，经生化池（处理能力5ｍ3/d）处理后排入市政下水道。

生产废水必须经水封井后方能外排，经隔油池（V=1.0m3/d，选GG202型）排入市政下水道。

（3）雨水

站区设雨水系统排入市政雨水管道。

4.1.4消防

（1）消防用水量

根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）和《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）要求，压缩天然气站内消防用水量为20l/s，火灾延续时间为3小时，每次火灾用水量为216m3。

（2）水源

给水水源均为市政给水管道供给，接管管径DN100。

（3）消防给水系统

站区消防用水量为20L/s，按规定设置室外消火栓，火灾时同时使用二个室外消火栓进行灭火，每个消火栓用水量为15L/s，满足《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）要求。

由于市政给水管道水量及压力不能满足消防用水要求，因此在站内设有200m3消防水池和泵房，泵房为半地下式，内设二台固定消防专用泵，型号为100DL100-20，Q=100m3/h，H=40m，N=18.5KW。

站内室外消防给水采用临时高压制给水系统，由泵房引出二根D159×5的消防管道，沿站内环行消防通道敷设形成环行消防管网，在消火栓旁设有消火栓箱，箱内设ф19水枪二支及DN65衬胶麻质水龙带20米长二条。

4.2供配电及仪表

4.2.1设计范围

1.动力配电设计；

2．照明设计；

3.防雷及接地设计；

4．仪表监测

4.2.2设计依据

1.《低压配电设计规范》GB50054-95；

2.《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002，2006年版

3.《建筑物防雷设计规范》GB50057-94，2000年版；

4.《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93；

5.《工业企业照明设计标准》GB50034-2004；

6.《供配电系统设计规范》GB50052-95；

7.《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058；

8.《化工企业静电接地设计技术规定》GD90A3；

4.2.3电源及负荷估算

1.电源

加气母站电生产用电负荷按三级负荷设计。

消防负荷按二级负荷，设柴油发电机一台

按用电负荷等级，该站从市电网引一回10kv电源至站内变电所。

站内变电所设于非防爆场所。

2.用电负荷

母站的主要用电负荷为三台天然气压缩机，单台P=315Kw，二套再生干燥器，单台P=48Kw，三套双枪柱单台P=50w，十二台防爆轴流风机单台P=0.3kw，三台循环水泵单台P=15Kw，一套玻璃钢冷却塔P=5.5Kw，一套软水处理仪P=1Kw以及照明、空调、仪表等。

站内主要用电设备有30台；办公用电指标：

60W/m2。

设备装机负荷：

Pe=1152KW

计算有功负荷：

Pjs=1036.8KW

补偿前无功功率：

Qjs1=777.6Kvar

补偿无功功率：

Qjs2=300Kvar

补偿后无功功率：

Qjs3=477.6Kvar

计算视在功率：

Sjs=1141KVA

补偿前计算功率因数：

COSΦ=0.80

补偿后计算功率因数：

COSΦ=0.91

全年消耗电量：

Wn=4.4x106KWh

3.供配电系统

站内设变电所一座，供电系统单独计量，设高压金属封闭柜五面，一期，设10/0.4/0.23KV1250KVA干式变压器柜一套，设GGD1低压开关柜七面。

高压配电系统采用单母线不分段结线方式运行，低压配电系统考虑二期工程，采用单母分段方式运行，高低配电均预留二期间隔位置。

各主要设备均采用放射式配电。

在防爆区域内的所有电气设备均采用防爆型（隔爆型）。

在加气站信息系统应设置应急电源，设一套UPS不停电电源，型号为UPS-2000,容量为2KVA,电压为220V,维持时间12h。

另设一台柴油发电机，保证泵房、加气岛、营业室、压缩机间的事故照明及满足站内停电时站房的基本照明要求，柴油发电机容量为40DGCA型发电机，常用功率36KW,备用功率40KW。

4.2.4照明

加气站所有火灾和爆炸危险场所的照明均选用防爆灯具，其余场所选用一般照明灯具。

对于配电室、自动控制室等重要场所设有事故照明。

4.2.5设备选型

由于加气站生产区属于防爆1区，在各站区所内的电气设备均选用防爆型，电气线路选用铠装电缆直埋敷设。

4.2.6防雷接地

加气站内防爆场所内的所有建构筑物均设有防雷保护。

加气站内所有工艺设备和管道均设接地电阻不大于30欧。

供配电系统采用TN-S系统，电气系统接地与防雷接地系统共用联合接地装置，其接地装置接地电阻不大于4欧。

加气站进行防雷接地，接地点不小于两处。

4.2.7防静电

在爆炸危险区域内的天然气管道上的法兰两端等连接处应用金属线跨接。

末端和分支处设防静电和防感应雷的联合接地体。

4.2.8监测

在加气站内设有仪表值班室，室内除设有与压缩机配套的仪表监视盘一面，还对压缩机房、配电室、加气岛可燃气体的泄漏情况进行集中监测，异常报警和联动。

另外，还在站区配有便携式可燃气体检测报警仪，供工作人员进入生产区时使用。

在母站设可燃报警装置10套。

4.2.9仪表

加气站内压缩机仪表由设备自带。

4.2.10通信

站内设四套对外行政联系电话，便于对外联系及报警。

5防火设计

5.1遵循的主要技术规范

（1）《建筑设计防火规范》（GB50016—2006）

（2）《城镇燃气设计规范》（GB50028—2006）

（3）《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2002,2006年版）

（4）《爆炸和火灾危险场所电气装置设计规范》（GB50058—92）

（5）《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）