摘要：本文就壓縮天然氣輸配技術(shù)作為燃氣長(cháng)輸系統補充手段的可行性進(jìn)行如下幾個(gè)方面的闡述：加壓工藝；儲運工藝；減壓輸送；減壓工藝流程；燃氣長(cháng)輸管線(xiàn)建設的制約條件；壓縮天然氣的主要服務(wù)對象；壓縮天然氣的有效輸送范圍；壓縮天然氣供氣需要解決的等。

　　關(guān)鍵詞：供氣站 長(cháng)輸管線(xiàn) 瓶組儲氣設備

　　自1999午12月，北京大地燃氣公司作為國內第一家采剛壓縮天然氣輸配系統正式運營(yíng)以來(lái)，壓縮天然氣輸配技術(shù)得到迅速，現已經(jīng)形成能滿(mǎn)足不同用戶(hù)需要的多種工藝形式。隨著(zhù)我國燃氣事業(yè)的不斷發(fā)展，天然氣將成為二十一世紀的主導能源。與之并生的壓縮天然氣技術(shù)必將同時(shí)得到大力發(fā)展，本文就壓縮天然氣輸配技術(shù)作為燃氣長(cháng)輸系統補充手段的可行性進(jìn)行如下幾個(gè)方面的闡述。

　　一、壓縮天然氣輸配技術(shù)簡(jiǎn)介壓縮天燃氣（CNG）輸配技術(shù)，是利用壓縮天然氣汽車(chē)加氣、儲運技術(shù)，同城市燃氣調壓、儲配技術(shù)相結合的產(chǎn)物。

　　它充分利用了壓縮天然氣汽車(chē)成熟的加壓工藝，經(jīng)減壓輸送到城市燃氣管網(wǎng)，供給不同燃氣用戶(hù)使用。壓縮天然氣輸配技術(shù)由四個(gè)下藝部分組成；

　　1、加壓工藝

　　利用多級壓縮機將天然氣由0.3～1兆帕加壓到20——25兆帕，壓入儲氣瓶組儲存。天然氣在加壓以前必需經(jīng)過(guò)脫油、深度脫水處理（露點(diǎn)達到-60℃）。

　　2、儲運工藝

　　將壓縮天然氣瓶組通過(guò)汽車(chē)、船舶運輸到使川地。剛于此輸送過(guò)程的壓縮天然氣瓶組主要有兩種形式，管束式、集裝箱型。單體運送能力為2800～5000標準立方米。

　　3、減壓輸送

　　將瓶組內的壓縮天然氣由20——25兆帕減樂(lè )到0.2～1.0兆帕，輸送到城市管網(wǎng)系統。在此過(guò)程中，由于壓縮天然氣減壓過(guò)程是一個(gè)絕熱膨脹過(guò)程，因此需要伴熱系統提供熱源。

　　4、減壓工藝流程

　　減壓輸送工藝是壓縮天然氣輸配技術(shù)的核心部分，根據用戶(hù)使用壓力、儲氣裝置的不同需要，減壓工藝略有不同。（見(jiàn)工藝流程圖）

　　二、燃氣長(cháng)輸管線(xiàn)建設的制約條件天然氣長(cháng)輸管線(xiàn)是輸送天然氣的主要手段，但是長(cháng)輸管線(xiàn)的建設受以下幾個(gè)方面的限止。

　　1、用氣量限止

　　[1]指出，天然氣管道與用氣量的關(guān)系如下：

　　Y=2810.21X+74641

　　式中：Y=燃氣管道長(cháng)度（km）

　　X=年燃氣用量（109m3）

　　由于長(cháng)輸管線(xiàn)的長(cháng)度與用氣量存在正比關(guān)系，當用氣量沒(méi)有達到設計規模時(shí)，效益較差。目前我國天然氣產(chǎn)業(yè)的利潤率較低，在達不到設計用氣量時(shí)，很難保證投資的有效回收。

　　2、地形復雜，施工技術(shù)裝備要求高

　　長(cháng)輸管線(xiàn)經(jīng)常穿越復雜地形，如過(guò)河、沿橋鋪設、穿越高等級公路等等。這些工程項目需要的技術(shù)裝備先進(jìn)，工程人員素質(zhì)高。因此造成工程成本高，施工難度大，工期難以保證。

　　3、管線(xiàn)維護費用大

　　為保證輸氣正常運行，保證輸氣管線(xiàn)、設備的完好率，長(cháng)輸管線(xiàn)需要專(zhuān)業(yè)人員日常維護和定期維修。按照我國的現行下程成本，天然氣長(cháng)輸管線(xiàn)的年維護費約占管線(xiàn)投資的5～8％。維護費隨管線(xiàn)使用時(shí)間的不斷延長(cháng)，逐漸加大。

　　4、長(cháng)輸管線(xiàn)建設受用戶(hù)分布的限制

　　如第一點(diǎn)所述，天然氣長(cháng)輸管線(xiàn)的鋪設，適合剛氣量大、用戶(hù)集中的地區。但是由于我國幅員遼闊，城市分散，人口密度相差很大，村鎮分布更加散亂。因此天然氣管線(xiàn)的建設初期必然以大中型城市為主，對于廣大的用戶(hù)，只能做為遠期發(fā)展用戶(hù)。目前我國農村正在開(kāi)展'撤村并鎮'工程，長(cháng)輸管線(xiàn)對于實(shí)現農村電氣化建設，現實(shí)意義并不明顯。

　　三、壓縮天然氣技術(shù)可以作為天然氣長(cháng)輸管線(xiàn)的有效補充手段1、壓縮天然氣的主要服務(wù)對象

　　1、壓縮天然氣的主要服務(wù)對象是用氣量小、距離長(cháng)輸管線(xiàn)遠、分布比較分散的用戶(hù)。如前所述，用氣量是制約長(cháng)輸管線(xiàn)鋪設的主要因素，由于壓縮天然氣具有供氣靈活，組合隨意的特點(diǎn)，可以滿(mǎn)足剛氣量小的用戶(hù)需要。根據目前我國天然氣價(jià)格情況，考慮用戶(hù)可承受能力，壓縮天然氣的供氣規�？梢栽�500～20000立方米／日范圍內任意調整。

　　2、壓縮天然氣的有效輸送范圍

　　由于壓縮天然氣輸送方式是采用汽車(chē)（或船）為運輸工具，運輸距離直接壓縮天然氣供氣的經(jīng)濟效益和安全性。壓縮天然氣的有效輸送范圍（R），主要受用氣量（Q）、加氣站位置（S）、*作時(shí)間（T）的制約。約束關(guān)系如下式所示

　　R=1/SmQnTk

　　式中：m、n、k為修正指數（技術(shù)因素指數），考慮壓縮天然氣儲存量、設備特性、道路狀況、人員技術(shù)水平等因素的影響。

　　同時(shí)經(jīng)濟性條件對有效輸送范圍同樣有制約性，考慮工程投資的可比性（與長(cháng)輸管線(xiàn)的投資比較）、運營(yíng)成本的可比性（與長(cháng)輸管線(xiàn)的管輸費比較）、銷(xiāo)售價(jià)格的可比性（液化石油氣價(jià)格、用戶(hù)承受能力）。壓縮天然氣的有效輸送范圍在150公里左右。

　　3、與長(cháng)輸管線(xiàn)比較，壓縮天然氣建設成本小

　　從工程建設成本，壓縮天然氣的建設成本約為900元／m3（包括加氣站、儲運瓶組、減壓供氣設備）。日用氣量小于10000立方米，管線(xiàn)超過(guò)30公里，采用長(cháng)輸管線(xiàn)在上是不合適的。以日用氣量10000立方米，壓縮天然氣建設投資為900萬(wàn)元。同等規模長(cháng)輸管線(xiàn)的建設費用按40萬(wàn)元／公里計算，可以鋪設長(cháng)輸管線(xiàn)22.5公里。仍以長(cháng)輸管線(xiàn)的建設費用按40萬(wàn)元／公里計算，150公里長(cháng)輸管線(xiàn)的建設費用為6000萬(wàn)元，以此投資可以提供壓縮天然氣6.7萬(wàn)立方米／日。即長(cháng)輸管線(xiàn)的日輸氣能力必需超過(guò)70000立方米，建設投資上才能與壓縮天然氣持平。

　　4、技術(shù)設備已經(jīng)成熟

　　到為乒，京津地區已經(jīng)投入使用的壓縮禾然氣小區供氣站超過(guò)10座。供氣人口超過(guò)30000戶(hù)：國產(chǎn)、進(jìn)口設備均有適用。從北京大地燃氣公司壓縮天然氣氣源廠(chǎng)，一年半實(shí)際運行情況來(lái)看，國產(chǎn)設備穩定可*.在此基礎上開(kāi)發(fā)的各種規模的壓縮天然氣供氣工藝，都能達到設計要求，安全穩定運行。同時(shí)北京燃氣管理部門(mén)正在制定相應的行業(yè)標準，為壓縮天然氣輸配工藝提供相應的技術(shù)規程。大地燃氣公司開(kāi)發(fā)的壓縮天然氣調壓系統已經(jīng)通過(guò)國內有關(guān)部門(mén)的技術(shù)評估，正在被多數壓縮天然氣供氣站使用。

　　四、壓縮天然氣供氣需要解決的1、規范標準

　　壓縮天然氣供氣工藝，作為城市氣源沒(méi)有相關(guān)的設計、施工標準。目前國內已有的燃氣規范（城市燃氣設計規范GB 50028-93、汽車(chē)用燃氣加氣站技術(shù)規范CJJ 84-2000）均沒(méi)有涉及相關(guān)。因此，在建設壓縮天然氣供氣站時(shí)，只能參照液化石油氣氣化站、混氣站、瓶組站標準執行。以此標準建設防火間距較大，小區開(kāi)發(fā)商難于提供合適的站場(chǎng)用地。北京燃氣、消防、勞動(dòng)等管理部門(mén)采用專(zhuān)家論證方式，進(jìn)行壓縮天然氣供氣站建設論證，取得了顯著(zhù)效果。

　　筆者認為，完善壓縮天然氣供氣站設計、施工規范是當務(wù)之急。根據壓縮天然氣的物化特性、熱力燃燒特性，壓縮天然氣的危險性不高于液化石油氣。將壓縮天然氣供氣站與汽車(chē)用壓縮天然氣加氣站相比，供氣站作的危險性不高于加氣站（除減壓設施外，供氣站設備與加氣站設備相同）。參照美國壓縮天然氣加氣站標準，加氣站可以建在住宅區內。

　　對于供氣站儲氣使用的瓶組應有明確的界定（屬于瓶組、儲罐、其他）。

　　規范需明確瓶組儲氣設備的制造標準、聯(lián)接標準、裝卸標準、驗收標準。

　　用戶(hù)選擇

　　壓縮天然氣可以滿(mǎn)足大多數燃氣用戶(hù)的需要。最為理想用戶(hù)是民用戶(hù)（不含燃氣采暖）；用氣量不大的用戶(hù)（日用氣量小于20000立方米）。燃氣采暖用戶(hù)應慎重考慮。

　　壓縮天然氣的單站供氣規模受供氣范圍、運營(yíng)成本、銷(xiāo)售價(jià)格的。對于民用戶(hù)由于用氣量小，冬夏兩季用氣量相差不大，適合壓縮天然氣供氣特點(diǎn)。對于工業(yè)用戶(hù)用氣量大，但十分穩定，小時(shí)流量均衡，也利于壓縮天然氣供氣。

　　氣價(jià)政策

　　壓縮天然氣多數是在管網(wǎng)氣基礎上，凈化處理后加壓供應。因此，其成本高于管網(wǎng)氣。因此，制定銷(xiāo)售價(jià)格時(shí)，壓縮天然氣的供氣價(jià)格應同液化石油氣價(jià)格相比較，這樣有利于用戶(hù)接受。

　　兩年來(lái)，北京壓縮天然氣市場(chǎng)接受價(jià)：民用戶(hù)Z.5元/標準立方米；工業(yè)用戶(hù)2.0元/標準立方米；采暖用戶(hù)2.1元/標準立方米。

　　綜上所述，壓縮天然氣供氣技術(shù)可以滿(mǎn)足用氣量小、距離主管網(wǎng)遠、地形復雜的用戶(hù)。因此，壓縮天然氣供氣技術(shù)作為長(cháng)輸管線(xiàn)的補充手段是可行的。

　　1、李猷嘉 燃氣管道長(cháng)度與用氣量關(guān)系的分析《城市煤氣》2001／2（VOL.312）

　　2、NFPA70，National fuel Gas Code，1996 edition