非管输供应天然气技术在沈阳地区的应用和分析.pdf

非管输供应天然气技术 在沈阳地区的应用和分析 郭 旭, 杨 智 沈阳市煤气总公司, 辽宁 沈阳 110001 [摘 要 ] 就目前沈阳市供气方式和条件, 介绍非管输供应天然气技术在沈阳地区的发展前景, 及 CNG和 LNG 在沈阳地 区应用和分析。 [关键词 ] 非管输供应天然气;CNG和 LNG [中图分类号 ] TU996[文献标识码 ] B[文章编号 ] 1009- 0142 2006 04- 0076- 02 [收稿日期 ] 2006- 06- 20 1 背景 天然气是清洁优质的燃料。随着燃气空调和其他新型燃气 设备技术业的成熟和天然气稳定的价格, 相对使用电力、煤炭、 燃油的设备经济性明显, 其应用已为世界各国所认可。为了满 足经济发展的需要, 提高人民生活水平和保护环境, 我国正大 力推广使用天然气。沈阳市作为最早使用天然气的几个大型城 市之一, 目前已成为国内天然气用量较多的城市。 近年来, 沈阳市管道燃气供量在基本保持不变的情况 下, 燃气用量则在不断增加, 供气形式日趋严峻,特别是在 冬季, 由于上游天然气供应能力有限, 加上工业用户用气量 急剧增加, 单一的管道供气量有时很难保证市内用气单位和 居民的使用。为了保证冬季正常供气和作为应对紧急事故的 措施, 沈阳市采用了非管输供应天然气的技术, 得到了很好的效果, 非管输供应天然气将在以后的发展中得到更多的重视和采 用。 2 应用 21 非管输供气技术简介 商业用非管输供气应达到以下要求 1 安全可靠, 这是最基本的要求。 2 运输成本低, 即采用一定的储运方式,使单程运气 量尽量多。 3 操作简单, 生产运行成本低。 为了达到上述要求, 天然气行业的研究者在过去的半个 世纪里, 进行了深入的研究。列表 1加以介绍。 表 1 非管输供应天然气技术种类 方 式液化 LNG压缩 CNG吸附ANG水合物HNG 储运量储运量大储运量较小储运量小储运量小 操作性工艺复杂工艺简单工艺复杂工艺复杂 运输成本成本低成本相对高成本较高成本高 体积比6251276 1170 11641含水 其 它 参 数 沸点- 162 密度042 kg/L 汽化潜热510 kJ/kg 压力20M Pa 密度220 kg/m3 焓2805 kJ/kg 吸附压力34M Pa 温度 298 k 吸附热 803 kJ/Nm3 压力5 8MPa 温度 0 5 生成热 2 700 kJ/Nm3 上面介绍的四种非管输供气方式,ANG与 HNG 供气技 术, 在许多文献中都有过论述, 但没有大规模的应用。从沈 阳市目前的情况, ANG 与 HNG 系统的综合经济性较差, 其 商业价值和经营成本不能满足运营商的需要。下面主要讨论 一下 CNG 和 LNG 的供气技术。 22CNG和 LNG供气比较 CNG和 LNG 供气技术在国际上已是成熟的技术。特别 76 辽 宁 建 材 LI AONING BUILDING MATERI ALS 2006年第4期 技 术 革 新 是 LNG供气技术, 虽然其生产工艺复杂, 投资巨大, 但由于 体积比明显大于其它非管输供气方式, 具有显著的存储和远 程输送的优势, 因而被广泛采用。相比之下 CNG 供气应用范 围较小, 下面在几个方面对 CNG和 LNG供气进行比较。 1 价格比较 当一个城市以 CNG 供气时, 该城市应具 有较小的规模, 用气量不大, 距离气源不远不大于 200 km。目前沈阳市从盘锦运送 CNG的运输车, 单车运输能力 约在 4 500 m3左右, 每百公里运输成本约为 025元 / m3。 LNG 最佳运输距离在 2 000 km 以内,此时的运输成本在 025元 / m3见表 2。而沈阳市 LNG 供气主要是从新疆广汇运 到, 有几千公里的运输距离。 表 2 供应 CNG 和 LNG运输成本的比较 /元 m -3 供气方式供气成本时价运输成本到城市气价 CNG运距 100 km1900 25215 CNG运距 500 km1900 60250 LNG运距 100 km1520 04156 LNG运距 500 km1520 25177 2 供应量比较 从表 1CNG 和 LNG 压缩比可以看出, LNG占有明显优势。但如果每日需要调峰量不高于 1万 m3 或者说调峰不频繁, 实际上通过管输自我调节基本能够实 现, 考虑紧急备用, 采用 CNG 方式建设备用气源会比较合 适, 一般的 CNG橇车,当压力为 20MPa时,输送能约为 4 500m3。保有 1 2台橇车足够满足调峰量。 CNG 供气完成 其使命后. 其简单的减压设备, 还可方便的拆卸并移到其它 地方使用. 这充分体现了 CNG供气技术的灵活性。 当调峰供应量高于 2万 m3/d,LNG 的优势明显。由于 CNG 的压缩比为 276 ,1 远小于 LNG 的 625,1 另外由于压 力容器壁厚, 造成储运设备重量增加, 这些都将导致 CNG运 输成本增加, 会远远高于 LNG。 3 建设投资比较 沈阳市建设固定的 CNG 和 LNG 加 气站还不很实际,以 2万 m3/d天然气供气规模考虑, 目前 LNG站的建设成本约在 800万 RMB左右,CNG站约在 1 000 万 R M B 以上规模按国家规定需要建设储气装置 , 单纯从 投资和运行费用角度来看,LNG要好于 CNG。 综合以上三个方面, 采用 LNG 作为城市燃气备用调峰气 源, 为最佳选择。沈阳市供气方式正考虑到以上诸多因素, 已在八棵树投资建设 CNG 和 LNG加气站, 并取得良好的运 行效果。 3 分析 近几年来沈阳市供气形势比较严峻, 沈阳金通、沈阳金 客、旺旺集团、贝尔等大工业用户和几个大型燃气锅炉用户 已经占据沈阳市的供气量 60 的份额, 加上民用户的不断增 加, 有时已不能保证正常供气。为此, 沈阳市引进了运行费 用最高的代天然气 SNG - 液化石油气混空气 。 SNG 虽然 平衡了供气能力, 但 SNG 受国际燃油市场价格影响巨大, 平 衡华白数、燃烧势和热值后加上运费和运行费用, 价格竟达 到 65元 /m3。因此为了更好的解决供气紧张问题, 培育、 发展、占领天然气市场, 选择合适的供气技术对公司具有重 要战略的意义。 在上述几中非管输技术中 LNG的优势最为明显。 1 LNG运输便捷, 存储工艺成熟。新疆广汇的千里运 输就是一个很好的例证。而且据国外资料统计,LNG 比地面 高压储气管和地下储气库建设既节省土地、资金、工期, 又 方便、灵活, 不受地质条件限制。 2 LNG气源充足, 国家支持。鉴于国内天然气储量的 限制, 国家采取了加大 LNG的力度, 来缓解我国目前天然气 供应紧张的局面, 南方个省市包括山东在内的 LNG项目相继 通过国家审批,从而对 LNG 的持续供应提供了强有力的保 证。 3 储存效率高、占地少、投资省, 有利于城市负荷的 平衡调节。具有关资料统计, 建成 1MPa的六座 1 000m3的 天然气储罐的投资, 要比建成一座储气量相当于 05M Pa的 100 m3储罐的投资高出近 75倍。再者, 由于沈阳市用气量 冬用多、夏用少, 或者因天然气上游本身进行技术改造, 甚 至是输气管网出故障等, 都会造成定期或不定期的供气不平 衡, 而建设 LNG站就能起到削峰填谷的作用。 4 结束语 鉴于目前沈阳市天然气供应情况和为今后作为特大城市 紧急事故应急考虑, 沈阳正筹备建设一座大型 LNG气化站。 届时, 沈阳市的供气布局将更加合理, 气源供应将更加稳定, 将会为沈阳经济发展和环境保护做出更大的贡献。 参考文献 [ 1] 杨俊杰 天然气供气技术在中国的应用 [M ] [ 2] 高重建 LNG在城市燃气中的应用研究[M ] [ 3] 杨建伟 城市燃气管道燃气备用气源的选择 [M ] ∀ 77