因此，從經(jīng)濟(jì)方面、環(huán)境方面、資源方面和燃?xì)獍l(fā)展趨勢上分析，人工煤氣不適宜作為城口縣城的城市燃?xì)鈿庠础?0世紀(jì)80年代至90午代初，LPG和天然氣得到了很快的發(fā)展，形成了煤制氣、LPG、天然氣等多種氣源并存的格局。沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)而能源缺乏的地區(qū)首先使用了進(jìn)口LPG，推廣管道LPG的應(yīng)用，從而推動丁LPO在城市的充分利用，使LPG成為我國城市燃?xì)獾闹饕獨(dú)庠粗弧?/DIV>
20世紀(jì)90年代后期至今，隨著天然氣勘探、開發(fā)的力度加強(qiáng)，陜氣進(jìn)京、西氣東輸、川氣東送、沿海液化天然氣(LNG)等工程為全國天然氣供應(yīng)工程拉開了序幕，我國城市燃?xì)膺M(jìn)入前所未有的大發(fā)展階段，也標(biāo)志著城市燃?xì)庵械奶烊粴鈺r代的來臨。
由于重慶本地?zé)oLPG氣源，需從外地調(diào)運(yùn)，故LPG成本較高、保障能力差。重慶市是中石油西南地區(qū)天然氣的主產(chǎn)區(qū)，探明可采儲量超過3200億立方米，年產(chǎn)氣量超過80億立方米，具有產(chǎn)氣區(qū)得天獨(dú)厚的資源和價格優(yōu)勢，同時天然氣在輸送、安全性、持續(xù)性等方面具有巨大的優(yōu)勢，因此葛城鎮(zhèn)仍應(yīng)以天然氣為氣源。
葛城鎮(zhèn)目前燃?xì)鉃長PG，主要來自西北的煉油廠，運(yùn)輸路途遠(yuǎn)，供應(yīng)并不穩(wěn)定；重慶地區(qū)盛產(chǎn)天然氣，氣源保障能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于LPG。
LPG主要采用瓶裝供應(yīng)的方式，運(yùn)輸勞動強(qiáng)度大，需要頻繁更換，造成用戶生活不便。天然氣采用管道輸送直接進(jìn)戶，省去了運(yùn)輸環(huán)節(jié)，方便了居民生活。LPG的主要成分為丙、丁烷，但還容易含有重?zé)N、硫等雜質(zhì)，燃燒后易生成殘留物或二氧化硫，將會對廚房產(chǎn)生污染，而天然氣成分中95％以上為甲烷，燃燒后不會污染環(huán)境。
由于氣態(tài)LPG的密度大于空氣，容易積聚在低洼地帶或地面，發(fā)生燃爆的可能性大大高于天然氣。同時，LPG鋼瓶系壓力容器，LPG具有加熱易氣化、膨脹的特性，在操作、使用、保管、維護(hù)方面要求較高，安放在居民家中容易產(chǎn)生安全隱患。天然氣則為低壓管道進(jìn)戶，使用方便，而且密度小于空氣，易于擴(kuò)散，是最安全的城市燃?xì)狻?/DIV>
(4)供氣價格
LPG實行市場化定價，其價格隨石油價格的起伏陽季節(jié)、供求變化而波動，近年來價格持續(xù)上升。目菏15kg的LPG鋼瓶充裝價格約為100元／瓶，由于瓶{j留有殘液，實際充裝量約13kg，按熱值換算約相當(dāng)于19.5m。天然氣，故LPG的價格約相當(dāng)于天然氣價格5.12元／立方米。
城口縣物價局已核定葛城鎮(zhèn)的管道天然氣開戶費(fèi)為3000元／戶、氣價為3．5元／立方米。按每戶年使用天然氣300m3計，每年節(jié)約的氣費(fèi)為486元，約6年即可收回開戶費(fèi)投入，因此天然氣不僅在使用方面，而且在價格方面也具有明顯優(yōu)勢。
問題，給配送帶來了一定難度。
三、供氣方案
1．工藝方案
建立山區(qū)小城鎮(zhèn)天然氣供應(yīng)系統(tǒng)的主要障礙是氣源線，山區(qū)地形和地質(zhì)復(fù)雜、高差較大、距離較遠(yuǎn)、經(jīng)濟(jì)效益差等因素均不利于長輸管線的建設(shè)。因此，近期(2015年)建立虛擬輸氣管網(wǎng)，即以壓縮天然氣 (CNG)或LNG通過汽車運(yùn)輸至小城鎮(zhèn)門站的方式替代長距離輸氣管線的供氣方案被提出，這樣可望達(dá)到保證合理的工程投資和便于維護(hù)、管理的目的。虛擬輸氣管網(wǎng)的主要技術(shù)核心是以壓縮或液化技術(shù)減小天然氣體積來達(dá)到采用汽車、輪船等的運(yùn)輸條件。重慶地區(qū)目前無LNG生產(chǎn)商，故葛城鎮(zhèn)的虛擬輸氣管網(wǎng)氣源應(yīng)為CNG。
CNG虛擬輸氣管網(wǎng)總體方案為：CNG通過虛擬管網(wǎng)(汽車CNG儲氣式特種集裝箱)運(yùn)送至小城鎮(zhèn)后，通過減壓站(可與門站合并)進(jìn)入門站的調(diào)壓、計量工藝，門站后的輸配方式與常規(guī)城市天然氣的配氣方式相同。主要工藝流程示意圖如下：
CNG加氣站→CNG運(yùn)輸車→CNG減壓站→城區(qū)管網(wǎng)→各類用戶
圖 1 CNG虛擬輸氣管網(wǎng)主要工藝流程
2．氣源點
重慶市開縣境內(nèi)天然氣資源豐富，開縣縣城建有CNG加氣站1座(即安康CNG加氣站)，同時也是距離城口縣最近的氣源點(約179km)，具備作為城口氣源點的條件和能力。因此，葛城鎮(zhèn)CNG供氣系統(tǒng)的氣源點確定在開縣縣城安康CNG加氣站。
隨著渝東北天然氣資源勘探、開發(fā)的推進(jìn)，城口境內(nèi)發(fā)現(xiàn)天然氣資源的可能性較大，中遠(yuǎn)期(2020年)擬以城口境內(nèi)的天然氣氣井為氣源點，建設(shè)供應(yīng)縣城以及坪壩、修齊、明通等重點鎮(zhèn)的天然氣輸氣管線，形成縣域內(nèi)的天然氣輸氣管網(wǎng)。
3．CNG運(yùn)輸車
虛擬輸氣管網(wǎng)的運(yùn)輸工具為CNG運(yùn)輸車，包括運(yùn)輸車和儲氣裝置兩個部分。
開縣至城口之伺的省道202線為山嶺重丘公路，對運(yùn)輸車輛長度和拖運(yùn)方式有較大限制。所以，城口縣CNG運(yùn)輸車不能選擇平原地區(qū)常用的臥式管束半掛車(最長可達(dá)16.5m)，而是采用CNG儲氣式特種集裝箱運(yùn)輸車，由15噸柴油載重汽車和144只儲氣鋼瓶組成，總?cè)莘e為11.520ma，總長度為9.54m，可充裝天然氣約2900m3。
4．CNG減壓站
CNG運(yùn)輸車上的儲氣壓力高達(dá)20MPa，而城市燃?xì)夤芫W(wǎng)中壓A最高壓力則為O.4MPa，故必須對運(yùn)輸車內(nèi)的高壓天然氣進(jìn)行2級減壓后方可輸入城區(qū)管網(wǎng)。CNG減壓站包括了城市門站的功能，主要由卸氣柱、橇裝調(diào)壓柜、換熱鍋爐、加臭裝置、緩沖(儲氣)管束、出站控制及計量裝置等組成。
5．虛擬管網(wǎng)與長輸管線比較
從最近氣源點開縣縣城敷設(shè)天然氣長輸管線至葛城鎮(zhèn)，則需要敷設(shè)的輸氣管線口徑如表2(開縣壓力為1.6MPa，葛城鎮(zhèn)壓力為O.2MPa，公共建筑用氣量取居民用氣量的30％)。
表2需敷設(shè)的輸氣管線口徑情兄
|
年限 |
人口 (人) |
總戶數(shù)(戶) |
氣戶數(shù)(戶) |
高峰小時用氣量(M3／h) |
供氣管徑(mm) |
|
2010 |
30000 |
9375 |
5000 |
604 |
D101.6 |
|
2015 |
35000 |
10937 |
10000 |
1208 |
D141.3 |
|
2020 |
42000 |
13125 |
13000 |
1570 |
D141.3 |
按D141.3×5.6投資為40萬元／公里計，長輸管線179km的投資將達(dá)到7160萬元，另外門站投資約100萬元，總投資則為7260萬元，平均每戶的氣源方面投資高達(dá)5580元。
采用虛擬輸氣管網(wǎng)的投資情況見表3。
表3虛擬輸氣管網(wǎng)的投資情況
|
序號 |
名稱
|
單價(萬元) |
數(shù)量 |
總價(萬元) |
備注 |
|
1 |
cNG運(yùn)輸車 |
85 |
4 |
340 |
前期可投運(yùn)2臺 |
|
2 |
CNG減壓站 |
868 |
1 |
868 |
含門站和20000m。儲氣能力 |
|
3 |
其他 |
|
|
60.4 |
按5％計 |
|
合計 |
|
|
1268.4 |
滿足2015年需求，
平均每戶12685 |
因此，虛擬輸氣管網(wǎng)的投資僅為長輸管線投資的22.7％，而且長輸管線必須一次性投資建設(shè)完成，虛擬輸氣管網(wǎng)的設(shè)備還可以逐步到位，具有較大的靈活性，性價比優(yōu)勢明顯。開縣至城口179km沿途的地形、地質(zhì)變化極大，對于長輸管線的敷設(shè)和維護(hù)的難度較大。重慶市已經(jīng)實施完成的“8小時重慶”工程，極大地改善了省道202線的路況，減少了冰雪天氣和路基垮塌、巖石滑坡對交通的影響，為CNG運(yùn)輸車的安全運(yùn)行提供了保障。
6．虛擬管網(wǎng)向管道輸氣過渡
由于重慶市內(nèi)距離天然氣主管網(wǎng)較近的地區(qū)天然氣價格明顯低于城口縣天然氣價格，而且近期還未將城口縣工業(yè)用戶納入供氣范圍，因此為達(dá)到城鄉(xiāng)統(tǒng)籌的目標(biāo)，城口縣的中遠(yuǎn)期天然氣解決方案仍以城口縣域內(nèi)的氣井為氣源點、以輸氣管線作為氣源線進(jìn)行供氣，其供氣價格、供氣保障能力才可能進(jìn)一步優(yōu)化。
虛擬輸氣管網(wǎng)僅替代了長輸管線，門站及城區(qū)內(nèi)序9管網(wǎng)均為常規(guī)城市天然氣管網(wǎng)，可直接與新建的天然氣輸氣管線連接供氣，而虛擬輸氣管網(wǎng)設(shè)備，如CNG運(yùn)輸車和橇裝調(diào)壓柜等，還可以運(yùn)到其他地方繼續(xù)發(fā)揮作用，所以常規(guī)天然氣供氣系統(tǒng)對過渡性的虛擬輸氣管網(wǎng)系統(tǒng)具有良好的適應(yīng)性。
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