车用CNG加气子站建设项目可行性研究报告.docx

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车用CNG加气子站建设项目可行性研究报告

前言

##县地处中国东北三江平原中部，hl省东部，是随着国家节能减排口号的提出，将大力发展燃气事业，提高清洁、高效、优质的天然气资源在##县能源消耗中所占的比例是##县坚持可持续发展战略、优化能源结构、提高人民生活质量、保护环境的重要措施。

##市油气资源丰富，其天然气以油田伴生气为主，截止到2008年底已经探明天然气地质储量为2922.89×108Nm3，其中溶解气地质储量2319.60×108Nm3，可采储量为

1043.73×108Nm3，而且近期在新发现的深层气田又探明了1000×108Nm3天然气储量，从

而为##天然气利用工程提供了充足的气源保障，同时也为将##市建设成为东北地区新的天然气供应基地奠定了基础。

城市天然气利用工程对于优化能源结构，保护生态环境，提高人民生活质量，促进国民经济和社会的可持续发展，具有十分重要的意义。

车用压缩天然气（以下称CNG）加气子站工程是##县天然气利用工程的重要组成部分。

以CNG作为汽车燃料不但可以减少汽车尾气对大气的污染，而且可以大大降低车辆运行费用，因此市场前景非常广阔。

受大鲸广告责任有限公司委托，天津##技术开发有限公司负责编制《##县一座车用CNG加气子站建设项目可行性研究报告》，对##县车用CNG加气子站项目整体作叙述，并以2010年规划建设的1座加气子站为重点编制可行性研究报告。

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车用CNG加气子站建设及客运出租车项目可行性研究报告

第一章总论

1.1项目名称、建设单位、企业概况

项目名称：

##县一座车用CNG加气子站建设项目建设单位：

##油城燃气有限责任公司

企业概况：

##油城燃气有限责任公司是由##石油管理局和##油田化工集团共同出资于2005年9月30日在##市高新技术产业开发区注册成立的是##石油管理局内部控股的专业城市燃气公司。

公司先期注册资金1.2亿元。

公司主营业务是天然气及压缩天然气的经营与销售、天然气输配管网的投资与运营、天然气仪器仪表及燃气器具的销售等。

1.2设计依据及编制原则

1.2.1设计依据

a）广告责任有限公司设计委托书

b）燃气有限责任公司提供设计基础资料

c）市场调研资料

d）天然气利用现状

1.2.2编制原则

a）根据##市CNG供应现状及发展远景规划，以2010年规划建设的15座加气子站为重点，并与2020年发展规划相结合，合理安排、逐步完善。

b）CNG加气子站站址符合城市总体规划，在满足规范的条件下合理利用土地，节约用地。

c）贯彻国家能源政策，充分发挥##市天然气储量丰富的优势，优化能源结构，

保护生态环境，节约能耗，力求较好的经济效益、环境效益、社会效益。

d）坚持科学态度，积极采用先进工艺、新技术、新材料、新设备，设计力求技

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术先进，经济合理，安全可靠，切实可行，造福于民。

e）注重消防，注重环保，注重节能，注重安全生产和劳动卫生。

1.2.3编制范围

以2010年规划建设的15座加气子站为重点，完成##县五座车用CNG加气子站建设项目可行性研究报告。

1.3##县概况及天然气、车用燃料供应状况

1.3.1##县概况

##地处三江平原西部，西距##市251公里，东距佳木斯市76公里。

位于小兴安岭、张广才岭、完达山脉三山聚首之地，松花江、牡丹江、倭肯河、巴兰河交汇之处，总面积4616平方公里，辖9个乡镇、132个行政村，总人口40万。

##资源丰富。

有耕地268万亩，农业人口人均耕地10亩多。

林地总面积283万亩，森林覆盖率35.8%。

境内已发现煤、铁、大理石等矿产20种，其中煤炭储量6.7亿吨，属长焰煤，是煤化工业的优质原料。

##经济开发区是以煤化工业为主的省级经济开发区。

1.3.2##县天然气及CNG供应现状

##县目前无CNG加气站。

1.3.3##县公共交通车辆用燃料供应现状

目前##县公共交通车辆主要为县内公交车和出租车，其中出租车3000辆，公交车

45辆。

大部分公共交通车辆以汽油和柴油为燃料，没有以CNG为燃料的车辆，其中出租车以汽油车为主，公交车以柴油车为主。

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1.3.4##县CNG加气子站项目建设背景及建设目的

a）项目建设背景：

##市天然气资源丰富，截止到2003年底已经探明天然气地质储量为2922.89×108Nm3，其中溶解气地质储量2319.60×108Nm3，可采储量为1043.73×108Nm3，而且近期在新发现的深层气田又探明了1000×108Nm3天然气储量。

巨大的天然气储量为##市车

用CNG加气子站建设项目提供了充足的气源保证。

天然气成份以CH4为主，其加压后可以作为优质的汽车燃料，其具有价格低、污染物少、运行安全的特点，所以天然气作为汽车燃料具有广阔的市场前景。

b）项目建设目的：

建设CNG加气子站，推广使用CNG燃料汽车的目的是为了减少汽车尾气污染、改善城市大气环境、降低车辆运营费用，实现显著的社会综合经济效益，促进天然气市场的进一步开拓，提高公司的盈利水平。

因此建设CNG加气子站对实现物质文明和精神文明的现代化城市具有重要意义。

1.4自然及地理条件

1.4.1自然条件

##市地处中纬度，属于温带大陆性气候，冬长雪少，天气寒冷，夏短湿热，降水集中。

极端最高温度37.4℃

极端最低温度-36.2℃年平均气温3.2℃

最冷月（一月）平均气温-25.1℃最热月（七月）平均气温27.8℃

冬季采暖室外计算温度-23.0℃

日平均温度低于、等于5℃天数203d/a

年采暖天数180d

年均降雨量440.2mm年最大降雨量661.3mm日最大降雪量28.3mm

最大积雪深度220mm

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基本雪压值30Kg/m2

最大积雪天数207d

最大冻结深度2.2m

全年最多雷暴天数27d/a

冬季主导风向西北风

夏季主导风向南风、西南风

1.5工程概况

1.5.1工程项目概述

根据##技术开发有限公司提供资料，##将采用CNG加气子站为CNG燃料汽车加气。

天然气在CNG加气母站压缩后通过CNG子站拖车运至市区各CNG加气子站，通过

CNG加气子站系统为CNG燃料汽车加气。

CNG加气子站的建设进度应根据公共交通车辆气化进度合理确定。

1.5.2工程项目建设内容

CNG加气子站的建设将与##县城市总体规划相结合，本着运输方便、多点供气的原则选择交通便利的位置作为站址。

为满足##公共交通车辆及出租车辆对车用CNG燃料的需求，在2010年将建设1座CNG加气子站，到2020年共需要建设3座CNG加气子站。

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一座车用CNG加气子站建设及客运出租车项目可行性研究报告

1.5.3工程项目投资

2010年规划建设1座CNG加气子站，工程总投资2963万元，2010年加气量达到668.9×104Nm3，从2012年达到满负荷运行，年加气量达到2160×104Nm3。

到2020年##县车用CNG加气子站项目共需建设3座CNG加气子站，2020年加气量达到11358×104Nm3。

1.6设计规模、供气范围和供气原则

1.6.1设计规模

2010年CNG燃料汽车数量将达到400辆，CNG日需求将达到3.72×104Nm3。

为加快车辆改装速度，保证CNG加气方便，2010年规划建设1座CNG加气子站，单站日加气能力为1.2×104Nm3，总体上形成3.6×104Nm3的日加气能力。

近期（2010-2012年）CNG燃料汽车数量将达到6900辆，CNG日需求将达到25.8

×104Nm3。

近期规划新建1座CNG加气子站，总数达到1座，单站日加气能力为1.2

×104Nm3，总体上形成1.2×104Nm3的日加气能力。

中期（2012-2015年）CNG燃料汽车数量将达到2000辆，CNG日需求将达到28.4

×104Nm3。

中期规划新建1座CNG加气子站，总数达到2座，单站日加气能力为1.2×

104Nm3，总体上形成2.4×104Nm3的日加气能力。

远期（2016-2020年）CNG燃料汽车数量将达到4000辆，CNG日需求将达到31.6

×104Nm3。

远期规划新建1座CNG加气子站，总数达到3座，单站日加气能力为1.2×

104Nm3，总体上形成3.6×104Nm3的日加气能力。

1.6.2供气范围

##县一座车用CNG加气子站建设项目主要为##县的CNG燃料汽车提供车用CNG燃

料。

1.6.3供气原则

利用天然气压缩工艺满足CNG燃料汽车的燃料需求，优先气化公交车和出租车等公共交通车辆，并尽量满足其它CNG燃料车辆的用气需要。

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第二章CNG加气子站气源及方案比选

2.1CNG加气子站气源

CNG加气子站是以CNG加气母站为气源，天然气在加气母站压缩后通过CNG子站拖车运至CNG加气子站。

##市虽然天然气资源丰富，但目前只建有一座CNG加气母站，其设计日加气能力不到1×104Nm3。

所以为保证CNG加气子站对CNG的需求，需要建设新的CNG加气母站，CNG加气母站宜建设在交通便利、供气压力较高、气源充足的城市分输站附近。

2.2CNG液压加气子站方案（第一方案）

CNG液压加气子站技术是安瑞科集团从国外新近引进一种CNG加气子站新技术，其采用液压增压系统代替传统气体压缩机增压系统，主要设备包括液压子站撬体、加气机。

CNG液压加气子站具有系统整体集成度较高、加气能力强、自动化程度高、安装方便、运行成本低等特点，具有广阔的市场推广价值。

2.2.1技术方案

2.2.1.1工艺流程

CNG子站拖车到达CNG加气子站后，通过快装接头将高压进液软管、高压回液软管、控制气管束、CNG高压出气软管与液压子站撬体连接，系统连接完毕后启动液压子站撬体或者在PLC控制系统监测到液压系统压力低时，高压液压泵开始工作，PLC自动控制系统会打开一个钢瓶的进液阀门和出气阀门，将高压液体介质注入一个钢瓶，保证CNG子站拖车钢瓶内气体压力保持在20～22Mpa，CNG通过钢瓶出气口经CNG高压出气软管进入子站撬体缓冲罐后，经高压管输送至CNG加气机给CNG燃料汽车加气。

CNG液压加气子站工艺流程方框图如下：

CNG

CNG子站拖车液压子站

CNG

液体介质

撬体CNG加气机

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2.2.1.2主要设备

序号

项目

主要设备清单

数量

备注

1

液压子站撬体

撬体、增压系统、液压介质储罐、液压介质、CNG缓冲罐

1套

此4套设备为液压子站系统配套提供，1座CNG加气子站共配置2套子站拖车，每站平均2套。

2

仪表风气源设备

仪表风气源设备

1套

3

控制柜

控制柜

1套

4

CNG子站拖车

CNG子站拖车

2套

5

加气机

单线双枪售气机

2台

6

配电设备

GYB1-80/10-128箱式变压器

1台

2.2.1.3技术特点

1）CNG液压加气子站加气能力大，加气能力不低于1000Nm3/h。

2）耗电功率小，主电机功率为30KW，系统总功率不超过35KW。

3）系统设备少，主要设备只有液压子站撬体、CNG加气机，且CNG加气机采用单线双枪加气机，减少了连接管道数量，也减少了管道连接点，漏气的可能性低；设备基础少，减少土建投资；

4）CNG液压加气子站设备整体集成度高，安装方便，设备安装周期短。

5）CNG液压加气子站系统始终提供较高并且较稳定的压力介质给CNG，且系统工作振动小，而CNG则始终在一个较高的工作压力下单线输出至加气机，提高了加气速度。

6）CNG液压加气子站系统自动化程度高，除泄漏报警系统需要单独设置外，其它系统控制主要依靠液压子站撬体自带的PLC控制系统来完成，液压子站系统的启动和关闭都由控制系统自动控制。

7）CNG液压加气子站系统卸气余压为1.0Mpa，卸气率达到95%。

2.2.2劳动定员16人

2.2.3CNG液压加气子站工程投资估算

a）工程费用497.6万元，

其中：

土建

57.6万元

主要设备

425万元（较早报价，现已变化，请咨询）

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安装及其他配套费用15万元

b）其他费用26万元，c）预备费22.7万元建设投资546万元

2.2.4电能消耗

CNG液压加气子站主要耗能为电能，液压子站系统总功率为35kw，其它动力及照明、仪表用电约为10kw，小时加气能力为1000Nm3，按每天工作12小时计算，全年耗电量

为19.0×104kwh；

2.3CNG常规加气子站（第二方案）

CNG常规加气子站技术采用传统气体压缩机增压系统，主要设备包括卸车压缩机、顺序控制盘、储气瓶组、加气机。

2.3.1技术方案

2.3.1.1工艺流程

CNG子站拖车到达CNG加气子站后，通过卸气高压软管与卸气柱相连。

启动卸气压缩机，CNG经卸气压缩机加压后通过顺序控制盘进入高、中、低储气瓶组。

储气瓶组里

的CNG可以通过加气机给CNG燃料汽车加气。

CNG常规加气子站工艺流程方框图如下：

CNGCNG

CNG子站拖车卸气压缩机

顺CNG

序

控CNG

制

盘CNG

高压瓶组

中压瓶组

低压瓶组

加气机

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2.3.1.2主要设备

1

气体压缩机撬体

撬体、增压系统

1套

2

储气瓶组

8个0.92m3储气钢瓶组成

1套

3

CNG子站拖车

CNG子站拖车

2套

1座CNG加气子站共配置2套子站拖车，每站平均

2套。

4

售气系统

单线双枪售气机

2台

5

顺序控制盘

通过能力1500Nm3

1套

6

卸气柱

包括质量流量

1套

7

配电设备

YBM-12/0.4-160KVA箱式变压器

1台

2.3.1.3技术特点

1）气体压缩机的小时加气能力根据拖车内压力不同而在600—1700Nm3范围内变化，小时加气能力平均为1000Nm3。

2）压缩机主电机功率为90kw，系统总功率不超过100kw。

3）系统设备主要设备有气体压缩机撬体、储气瓶组、顺序控制盘、CNG加气机等，

CNG加气机采用三线双枪加气机，气体压缩机为往复式压缩机，震动较大，为了满足减震要求需要较大的基础；

4）常规加气子站主要依靠储气瓶组的压力通过CNG加气机为CNG燃料汽车加气，加气速度根据储气瓶组压力不同而变化。

5）常规加气子站系统需要设置必要压力、泄漏报警等控制仪表，其压缩机停机可以与储气瓶压力连锁自动控制，压缩机启动需要操作人员根据储气瓶组压力人为启动。

6）常规加气子站系统卸气余压为2.4Mpa，卸气率为88%。

（现在实际余压3.5MPa，卸气率为80%以下）

2.3.2劳动定员18人

2.3.3常规加气子站工程投资估算

a）工程费用502万元，

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其中：

土建

58.5万元

主要设备

424.5万元

安装及其他配套费用

19万元

b）其他费用31万元，

c）预备费27万元建设投资559万元

2.3.4电能消耗

CNG常规加气子站主要耗能为电能，加气子站系统设备功率为100kw，其它动力及照明、仪表用电约为10kw，小时加气能力为1000Nm3，按每天工作12小时计算，全年耗电量为42×104kwh。

2.4方案比较与推荐方案

2.4.1方案比较

2.4.1.1技术方案比较

1）CNG液压加气子站用电功率为45kw，远远小于CNG常规加气子站的110kw，从而大大降低能源消耗。

2）CNG液压加气子站相对于CNG常规加气子站主要设备少，连接管道数量少，因此管道连接点少，漏气的可能性降低，设备基础少，因此在土建投资、施工费用上大大降低，安全性显著提高；

3）CNG液压加气子站相对于CNG常规加气子站设备整体集成度高，安装非常方便，设备安装周期大大缩短。

4）由于CNG液压加气子站加压设备采用的液压泵，而CNG常规加气子站采用往复

式气体压缩机，因此相对于CNG常规加气子站，CNG液压加气子站系统具有震动小、噪音低的特点。

5）CNG液压加气子站系统子站拖车内CNG始终保持较高而且比较稳定的压力，因此加气速度快；而CNG常规加气子站储气瓶组内的压力是变化的，加气速度随着储气瓶组的压力降低而降低，因此CNG液压加气子站相对于CNG常规加气子站加气压力高而稳

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定，加气速度快。

6）CNG液压加气子站系统控制主要依靠液压子站撬体自带的PLC控制系统来自动完成的，而CNG常规加气子站需要另行设计控制仪表系统且自动程度低，因此CNG液压加气子站相对于CNG常规加气子站自动化程度高，控制仪表系统投资少，控制效果好,操作人员少。

7）CNG液压加气子站相对于CNG常规加气子站卸气余压低，卸气率高达95%，每次卸气可以多卸315Nm3CNG。

2.4.1.2技术经济方案比较

CNG加气子站投资、运行费用等主要经济指标进行比较，见下表：

序号

项目

液压加气子站

常规加气子站

1

建设投资

546万元

559万元

2

占地面积

远望站

2808m2

2808m2

其它站

1764.6m2

2100m2

3

年加气量

432万m3

432万m3

4

耗电量

（×104KWh/a）

19.0

42.0

耗水量（t/a）

1782

1782

5

劳动定员

16人

18人

6

年运行成本

107.3万元

131.2万元

电费

11.4万元

22.3万元

水费

0.7万元

0.7万元

车用燃油

13.2

14.2

人员工资福利费

64万元

72万元

维修费用

10万元

12万元

其他费用

8万元

10万元

注：

远望站由于站外有15m电杆，其它站站按外没有电杆计，因此占地面积分两种情况。

2.4.2推荐方案通过上述方案的比较可以看出，从投资角度、技术和运营方面，第一方案都优于第

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二方案，CNG液压加气子站的优势很明显，因此本工程推荐液压加气子站方案。

2.5天然气组分、基本参数

##县车用CNG加气子站的气源来自在##红岗母站、哈市平房区母站、中煤龙化母站附近即将建设的加气母站,通过CNG子站拖车将CNG运至各CNG加气子站。

2.5.1##分输站天然气组分及参数天然气主要组分（v%）

成份

CH4

C2H6

C3H8

CO2

%

93.14

2.249

0.372

1.96

a）高热值36.04MJ/Nm3

b）低热值35.21MJ/Nm3c）爆炸极限5.0%—15.1%d）水露点低于-10℃（4.5Mpa）

2.6CNG、汽油、LPG的对比

2.6.1CNG与汽油的对比

CNG作为汽车燃料与汽油相对比具有以下优点：

1）污染物少目前各大城市汽车尾气排放是造成城市空气污染的主要原因，它占了空气污染源总

量的60％以上，将汽车燃料由汽油改为CNG后，尾气污染将会明显减少。

CNG汽车尾气中，CO减少97％，HC减少72％，NO#减少39％，CO2减少24％，SO2减少90％，可以说天然气是汽车最佳的清洁燃料。

2）运行费用低

近年来随着国际原油价格直线上升，国内汽油价格也随着不断上涨，而CNG价格一直保持稳定，单价差额保持在1.4-2.0元左右，因此以CNG为燃料将大大降低车辆运行费用。

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汽油与CNG性能对比表

燃料

热值

密度

单位体积热值

93#汽油

43.953MJ/Kg

0.75Kg/L

32.96MJ/L

CNG

35.21MJ/Nm3

0.7494Kg/Nm3

35.21MJ/Nm3

对单位体积热值的比较,用CNG取代汽油，1Nm3天然气相当于1.07L汽油。

以出租车日行驶300公里经济效益比较表：

燃料

百公里耗量

单价

日燃料成本

93#汽油

10.0L

6.34元/L

127.8元

CNG

9.35Nm3

4.6元/Nm3

58.9元

出租车以CNG为燃料替代汽油每天燃料成本减少68.9元，大大降低了运行出租车的

运营成本，经济效益明显。

3）运行安全

天然气相对密度（空气为1）小，为0.58～0.62，泄漏后很快升空，易散失，不易着火；汽油蒸气较重，液态挥发有过程，且不易散失，易着火爆炸。

天