1 引 言

　　天然氣是優(yōu)質(zhì)高效清潔的能源，管道輸送是天然氣的基本方式。實踐證明，大規(guī)模天然氣輸送，采用管道是最經(jīng)濟和有效的輸送方式。此外，還可采用其他兩種輸送方式。一種是液化天然氣（LNG），是將天然氣液化后再進行儲運；另一種是壓縮天然氣（CNG）。由于輸氣干線的建設(shè)受城市氣化條件，經(jīng)濟實力，用戶氣價承受能力等綜合因素的限制，使得輸氣干線難以聯(lián)網(wǎng)，供應(yīng)范圍受到限制，并且只能向長輸管道沿線城鎮(zhèn)供氣。因此如何滿足長輸管線周邊中小規(guī)模城鎮(zhèn)的天然氣需求，將成為一個新的研究課題。壓縮天然氣（CNG），是將天然氣凈化壓縮后，儲存在專門的容器內(nèi)用汽車運送。我國目前除了應(yīng)用于天然氣汽車之外，對城鎮(zhèn)的天然氣供應(yīng)也已陸續(xù)開始。以下就CNG技術(shù)應(yīng)用于城鎮(zhèn)燃氣供應(yīng)進行探討。

2 CNG系統(tǒng)工藝流程

　　CNG系統(tǒng)供應(yīng)城鎮(zhèn)方式源自天然氣汽車加氣的子母站系統(tǒng)。由于子母站系統(tǒng)技術(shù)成熟，靈活方便，而且投資比建獨立加氣站少，因而提出借鑒子母站系統(tǒng)的運行方式采用CNG供應(yīng)城鎮(zhèn)燃氣。

　　CNG城鎮(zhèn)燃氣供應(yīng)系統(tǒng)主要由取氣點加壓站，CNG鋼瓶拖車，城鎮(zhèn)卸氣站，城鎮(zhèn)輸配管網(wǎng)組成。

 
　　天然氣首先經(jīng)計量，調(diào)壓后進入凈化裝置，脫除水，硫化氫，二氧化碳，達到標準要求。經(jīng)壓縮機加壓至15~25MPA，通過加壓站的高壓膠管和快裝接頭向 CNG鋼瓶拖車充氣，當鋼瓶壓力達到設(shè)定值后，壓縮機自動停機。CNG鋼瓶拖車通過公路運輸?shù)竭_城鎮(zhèn)卸氣站，通過卸報站的高壓膠管和快裝接頭卸氣，CNG 首先進入一級換熱器加熱（防止天然氣通過調(diào)壓器減壓時溫降過大，影響后續(xù)設(shè)備及管網(wǎng)的正常運行），再進入一級調(diào)壓器減壓，之后依次經(jīng)過二級換熱器，二級調(diào)壓器，三級調(diào)壓器，將壓力調(diào)至城鎮(zhèn)管網(wǎng)運行壓力，經(jīng)計量，加臭后進入城鎮(zhèn)輸配管網(wǎng)。

　　卸氣裝置的加熱和調(diào)壓級數(shù)應(yīng)綜合鋼瓶拖車最高工作壓力，調(diào)壓裝置卸氣能力，城鎮(zhèn)管網(wǎng)設(shè)計壓力等因素確定。卸氣站的調(diào)峰可采用多種方式，如管束儲氣，儲罐儲氣，設(shè)調(diào)峰氣源以及利用鋼瓶拖車等。由于每輛鋼瓶拖車的載氣能力為3000~6000立方米，具有一定的調(diào)峰能力，利用CNG鋼瓶拖車調(diào)峰不失為一種經(jīng)濟，靈活的調(diào)峰手段。

3 供應(yīng)方案比較

　　由于受拖車數(shù)量，運輸條件，運距，氣候等因素限制，決定了CNG系統(tǒng)供氣規(guī)模不宜過大。現(xiàn)以供氣規(guī)模為2萬戶和5萬戶居民為例，分析CNG供應(yīng)和長輸管道供應(yīng)兩種方式的適用范圍，見表1。方案一為CNG供氣方案，包括取氣點加壓站，鋼瓶拖車，城鎮(zhèn)卸氣站，城鎮(zhèn)輸配管網(wǎng)。方案二為長輸管道方案，包括長輸管道，城鎮(zhèn)門站，城鎮(zhèn)輸配管網(wǎng)。兩種方案均暫不考慮供應(yīng)沿線城鎮(zhèn)，從而得出不同輸送方式與供氣規(guī)模，運距（以10~500千米為限），投資及成本等因素的相互關(guān)系。其中城鎮(zhèn)輸配管網(wǎng)方案相同，調(diào)峰儲氣設(shè)施根據(jù)不同方案分別考慮，長輸管道輸送方案的儲存容積根據(jù)用戶計算月平均日用氣量確定，CNG方案儲存容積由于目前尚無規(guī)范可依，考慮該供氣方式的特點，暫按2~3天計算月平均日用氣量考慮。天然氣原料價格暫按0.55元每立方米計算。

　　通過方案比較分析如下：

　　（1）供氣規(guī)模相同的情況下，隨著運距的加大，CNG輸送和長輸管道輸送的投資及成本均呈增長趨勢，其中長輸管道的增幅較大。
　　（2） 隨著供氣規(guī)模的擴大，長輸管道的投資增加幅度相對較小，成本的下降趨勢較為明顯，而CNG輸送的投資增加幅度較大，成本降低趨勢不明顯，可見供氣2規(guī)模對CNG輸送方式的投資影響較大。
　　（3） 當供氣規(guī)模2萬戶左右，成本控制在一點六元每立方米以內(nèi)時，運距在80千米以內(nèi)采用長輸管道輸送較為合理；而在80~250千米范圍內(nèi)采用CNG方案在用戶承受能力，投資和成本上較占優(yōu)勢。
　　（4）當供氣規(guī)模在5萬戶左右時，300千米以內(nèi)宜采用長輸管道輸送，300~400千米范圍內(nèi)可采用CNG輸送。但考慮到供氣規(guī)模較大，應(yīng)結(jié)合當?shù)貧庠礌顩r，運輸條件等具體情況，在確保能夠安全穩(wěn)定供應(yīng)CNG的前提下采用該方案。
　　（5）隨著供氣規(guī)模的擴大，由于受拖車數(shù)量，運距等條件制約，CNG輸送方式的適用范圍逐步縮小，供氣規(guī)模不宜過大，宜控制在5萬戶以內(nèi)。
　　（6）通過定量分析兩種供應(yīng)方式，當城鎮(zhèn)供氣規(guī)模過大或供氣距離過長時，宜采用其他供氣方案。
　　（7）以上CNG城鎮(zhèn)供應(yīng)方式是在將取氣點設(shè)氣田附近（原料價格0.55元每立方米）這一特定條件下進行比較的，如果考慮從長輸管道所連接的就近城市取氣，其原料價格將會增加（據(jù)初步估計到城市門站的天然氣價格為1.1~1.3元每立方米），如果銷售的平均氣價不變（1.8~1.9元每立方米），CNG 供氣方式的供氣范圍將會縮小。建議CNG取氣點建軍在氣田附近以便能夠得以廉價的CNG，或可以將這一供應(yīng)方式應(yīng)用于氣價承受能力較大的城鎮(zhèn)。

4 結(jié) 論

　　（1）CNG為缺能城鎮(zhèn)提供了一種新的供應(yīng)方式，也為天然氣在國內(nèi)市場開發(fā)出一片新的領(lǐng)域。
　　（2）CNG供應(yīng)城鎮(zhèn)系統(tǒng)具有工藝簡單，投資省，成本低，工期短，見效快的優(yōu)點， 適于向距氣源較近的中小城鎮(zhèn)供應(yīng)燃氣。通過實際應(yīng)用，證明CNG城鎮(zhèn)燃氣供應(yīng)方式具有一定的推廣價值。
　　（3）由于影響CNG城鎮(zhèn)供應(yīng)方式的因素較多，應(yīng)綜合考慮其供氣規(guī)模，用氣性質(zhì)，氣源位置及數(shù)量，原料價格，運距等因素，合理地確定供氣方案。

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