天然气利用工程项目可行性研究报告

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第一章总论

1.1 项目名称、建设单位、设计单位

一、项目名称

某某市天然气利用工程

二、建设单位

某某控股有限公司

某某中燃城市燃气发展有限公司

某某控股有限公司是一家在香港联交所上市的天然气专业运营服务商，主要在中国大陆从事投资、建设、运营、管理城市燃气管道基础设施，向居民、公建和工业用户输送天然气，建设及经营加油站和加气站，开发与应用石油、天然气相关技术。

某某控股有限公司市值20多亿，主要由海峡经济科技合作中心、中国石油化工股份有限公司、中国工商银行等几大股东组成。目前某某控股有限公司在中国内地已有运营的子公司25个，投入建设和运营的燃气项目已超过50个，集团拥有员工2000多人。

某某中燃城市燃气发展有限公司隶属于某某控股有限公司。2004年某某市人民政府与中国城市燃气投资控股有限公司签订了《某某市城市管道燃气利用工程项目合作合同书》，中国城市燃气投资控股有限公司在中国广西壮族自治区某某市投资组建了某某中燃城市燃气发展有限公司。政府授予某某中燃城市燃气发展有限公司取得某某市民主路以西、以南地区的天然气专营权，有效期30年。

三、设计单位

中国市政工程华北设计研究院

1.2 设计依据、设计原则

一、设计依据

（1）关于编制“某某市天然气利用工程”初步设计的设计委托书

（2）某某中燃城市燃气发展有限公司与市相关部门签署的项目选址意见书,站场用地意向书、站场供电意向书

（3）某某市城市总体规划(文本图集)2000年3月

（4）某某市年鉴2004年

（5）某某中燃城市燃气发展有限公司提供的有关气源说明及气质参数（6）某某市现状居民、公建和工业用户调查资料

（7）某某市管道液化气工程可行性研究报告及相应批文和议向

二、设计原则

1）设计中严格执行国家、行业的有关标准、规程和规范；

2）采取有效措施提高管道系统的可靠性，确保长期安全、均衡、平稳供气；

3）在符合城市总体规划的基础上，工程建设远近期结合，统筹考虑，合理布局，系统优化；

4）采用国内外成熟、适用的技术和新设备、新材料，实现管道建设和管理的“高标准、高质量、高水平、高效益”；

5）优化技术方案，尽可能降低工程投资，获得较好的经济效益和社会效益；

6）重视环境保护；

7）优先采用国产设备和材料，充分体现国产化的要求；

8）采用新型管理体制，在满足生产需要的前提下，尽可能减少现场操作管理人员。

1.3 工程设计范围及供气规模

一、工程设计范围

某某市天然气利用工程设计范围为:某某市LNG气化站(包括LNG的卸车、储存、气化及消防等), 某某市中心城区民主路以西、以南地区的天然气中压一级管网及相应的后方设施等。

二、供气规模

本项目气源为海南海口福山LNG。天然气供气规模为2071万米3/年，年均日供气规模为：56740米3/日, 计算月日均供气规模为：68894米3/日。

1.4 初步设计文件构成

初步设计技术文件分为四卷，共三册。

卷一：初步设计说明书一册

卷二：初步设计设备、材料表

卷三：初步设计图纸卷二卷三合一册

卷四：初步设计概算书一册

初步设计各子项名称及分号详下表：

1.5 设计遵循的标准、规范

本工程在初步设计阶段遵循下列主要标准、规程和规范的最新版本，随着工程项目的进展情况，可能对所列标准、规程和规范进行增补和删改。

（1）《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年版）

（2）《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004

（3）《城镇燃气设计规范》GB50028-93（2002年版）

（4）《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92 （1999年版）

（5）《液化天然气（LNG）生产，储存和装卸标准》（2001年版）

ANSI美国国家标准 NFPA 59A(参考) （6）《高倍数，中倍数泡沫灭火系统设计规范》GB50196-93（2002年版）（7）《干粉灭火系统设计规范》GB50347-2004

（8）《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90 （1997年版）

（9）《室外给水设计规范》GBJ13-86 （1997年版）

（10）《室外排水设计规范》GB14-87 （1997年版）

（11）《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003

（12）《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87（2001年版）

（13）《供配电系统设计规范》GB50052-95

（14）《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-94

（15）《低压配电设计规范》GB50054-95

（16）《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93

（17）《电力工程电缆设计规范》GB50217-94

（18）《民用建筑电气设计规范》JGJ/T 16-92

（19）《工业企业照明设计标准》GB50034-92

（20）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92

（21）《建筑物防雷设计规范》GB50057-94，(2000年版)

（22）《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY 0007-1999

（23）《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》SY/T 0019-1997 （24）《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T 0086-95

（25）《埋地钢质管道交流排流保护技术标准》SY/T 0032-2000

（26）《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》SY/T 0017-96

（27）《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》CJJ95-2003

（28）《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》SY/T4013-2002

（29）《埋地钢质管道聚乙烯防腐层施工及验收规范》SY4014-93

（30）《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

（31）《建筑抗震设计规范》GB50011-2001

（32）《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

（33）《砌体结构设计规范》GB50003-2001（2000年局部修订条文）（34）《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001

（35）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

（36）钢结构设计规范 GB50017-2003

（37）过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号 GB2625-81

（38）自动化仪表工程施工及验收规范 GB50093-2002

（39）石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范SH3063-1999

（40）《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85

（41）《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002

（42）《生活饮用水卫生标准》GB5749-1985

（43）《污水综合排放标准》GB8978-1996

1.6 城市概况

1.地理位置

某某市位于广西东南部，地处黎湛铁路中段,西距自治区首府南宁270公里,是南宁、柳州、梧州、湛江、北海五市的几何中心。地处亚热带,地理坐标为东经110度9分，北纬22度38分,东接北流、西接蒲北、南临博北、北毗桂平、东南为陆川、西北为贵港市为界,南流江及其主要支流清湾江在市区汇合。黎湛铁路纵贯南北，公路四通八达，是广西通往广东省和海南省的门户之一。

2.自然条件

某某市属典型的亚热带季风气候，光照充足，热量丰富，雨量充沛，气候温和。年平均气温21.6～22.5℃，最高气温在七月份，月平均温度20.0～20.8℃，极端最高气温38.0～39.8℃。最低气温在一月份，月平均气温11.9～13.4℃，极端最低气温-2～-4℃。年平均降雨量1900-2400毫米，为我国多雨地区之一。年平均日照1700小时左右，年平均无霜期350天。

3.行政区划及人口

某某市下辖玉洲区、北流市、容县、陆川县、博白县、兴业县和一个福绵管理区,总面积12838平方公里。2002年某某城区人口42.45万人, 其中城区非农业人口18.64万人, 农业人口13.42万人,外来常住人口10.4万人,城市建成区面积达39.69平方公里(含福绵管理区)。2003年末全市总人口589.55万人( 玉洲区55.31万人, 福绵管理区34.74万人), 其中非农业人口68.89万人,全市城镇化水平11.74%。

4.经济现状

某某市是广西桂东区域中心城市之一，建城已有九百多年的历史，建国前为某某县治所在地，建国后行政设置历经由县、县级市、地级市的变迁。某某市处于广西五个经济区之一的桂东经济区，2003年，某某市国内生产总值580.97亿元，其中第一产业126.15亿元、第二产业336.35亿元、第三产业118.47亿元, 国内生产总值比上年递增14.5%。

某某市的工业发展迅猛，改革开放以来，形成了机械、轻工、制药、建材、陶瓷、食品、制糖、化工等主要工业门类。培植起像玉柴机器股份有限公司、某某制药厂、某某市自行车总厂、北流三环集团、黑五类食品集团公司等一些在国内有一定规模和知名度的企业。

5.城市规划

《某某城市总体规划》确定某某市的城市性质为：某某城区是全市政治、经济、文化、科技中心，是以机械、制药工业及商业贸易经济为主导，高新技术和外向型经济为新兴产业，具有地方风格、特色的桂东南区域中心城市。

《某某城市总体规划》确定的某某城区人口规模:2005年为38万人，其中，非农业人口24.5万人，农业人口13.5万人,建设用地3651公倾;远期人口规模2015年为50万人, 建设用地4802公倾,城市化水平44.2%。

6.城市燃气发展现状

某某市的能源消费结构与广西全区的情况类似，主要以煤、电等为主,居民生活方面以液化气为主。某某市于2001年由四川省泸州市泸南开发有限责任公司组建成立了某某市管道燃气有限责任公司,公司完成了某某市管道液化气工程的项目建议书及可行性研究报告的立项和审批工作。由于各方面的因素，某某市管道燃气有限责任公司进一步的工作没有进展。2004

年某某市人民政府与中国城市燃气投资控股有限公司签订了《某某市城市管道燃气利用工程项目合作合同书》，中国城市燃气投资控股有限公司在中国广西壮族自治区某某市投资组建了某某中燃城市燃气发展有限公司。政府出面转让原某某市管道燃气有限责任公司在某某市民主路以西、以南地区的天然气专营权给某某中燃城市燃气发展有限公司，有效期30年。

某某市城区液化气供应基本由七家企业经营(详下表)，瓶装供应网点较分散，其每年液化石油气消耗约1万多吨。某某市城区现状瓶装液化气气化率～80%。

存在问题: 瓶装液化气由散布于市区的瓶装供应站供应，且相当部分供应点设施简陋，缺乏安全防护设施与条件，操作不规范，存在事故隐患，给消防部门带来很大压力。其分散和不便管理及在市内大量运输的特点对城市公共安全构成威胁。

某某市储存灌瓶站一览表

1.7项目气源调整的必要性

1、某某市经济发展迅速，能源需求量逐年增大，长期以来，某某市区

的能源供应一直以煤为主，油品、电力和液化石油气所占比例较小。由于能源结构不尽合理，导致了城市能源综合利用率较低，能源浪费严重，成为制约某某市区国民经济发展的一大障碍。随着经济快速发展和城区居民生活水平不断提高，现有的能源结构已满足不了人们生活质量提高的需要。

合理利用LNG，以弥补优质能源供应不足是实现能源结构优化和能源供应多元化的一项经济合理、切实可行的举措。LNG的合理利用，可较好地调整某某市区的能源消费结构，极大地提高能源综合利用率，为某某市区的可持续发展创造积极的条件。

2、利用LNG比液化石油气经济合理

根据中海油的广西LNG项目规划,近期于海口建LNG接收站,广西境内城市建设LNG接收气化站,通过专用LNG槽车运输供气, 远期根据市场发展建设天然气长输管线供气。某某市天然气利用工程的建设应适应广西LNG 项目规划的要求,以免造成投资浪费。

从气价而言：LNG供气价约3.5元/m3，按照供气价格的比较，天然气供气价相当于液化石油气供气价（78元/瓶）的73.2%，液化气销售由于进价高,经营中间环节多，各类支出的费用和中间各环节的盈利，使销售到用户的气价比进价高25～53%左右，使许多工业企业和一些商业运行成本加大，发展受到制约。

从使用而言：随着城市的发展，用气范围的扩大，采用液化石油气小区气化混气供气方式有一定的局限性。一是供气范围小，市区内小区气化站较多(可研四个站)，致使大量的液化石油气储罐分布在市区，一些液化石油气槽车在市区道路常年行驶，这些都给城市安全带来较大隐患；二是由于规模小，难以形成规模经济效益;三是中压管网多站点供气管径偏小,不适合远期天然气门站单点供气要求;四是气化混气动力消耗大,运行成本高。LNG气化站是将LNG卸车、储存、气化、调压、计量、加臭后外供城市

中压管网。工艺过程简单,投资小,占地省,建设周期短。LNG气化站工艺卸车和输送充分利用气源自身能量，采用空温式气化器升压卸车和输送，不设加压设备，能源利用合理, 动力消耗小。

3、某某引进LNG使得城市供气系统统一规划、统一实施。就系统而言，应用天然气发展城市燃气有以下显著特点：

——投资省。与一般建设人工煤气厂的城市相比，一是省去煤气厂的建设费用；二是由于天然气热值高，降低了输配管网和储气系统的投资。一般城市使用天然气工程的投资仅是人工煤气供气系统工程投资的40%左右。

——价格低。天然气供气价约为3.5元/立方米，而人工煤气厂的出厂价，经折成天然气热值计算，约在3.2～4元/立方米，并在该价格下，亏本严重，每年需要地方财政补贴，财政包袱很重。

瓶装液化石油气和小区气化，是按市场价格供应，企业独立经营无地方财政补贴。但用户承受的气价将比使用天然气高～36.5%左右。

4、引进LNG发展城市燃气，调整部分工业燃料结构，是缓解城区大气环境污染的重要途径。

从某某市大气环境调查可以发现，全市大气污染仍以煤烟型污染为主,改变燃料结构，以清洁燃料代替煤炭,是环境保护的需要。天然气是世界上公认的清洁能源，主要成份是甲烷。天然气燃烧后CO2排放量远低于其他燃料，其比值是：天然气∶石油∶煤=1∶1.4∶2，燃烧后的废气中SO x、NO x 含量也远低于其他燃料。

5、配合广西省LNG项目的实施，合理利用天然气可拉动地区经济的增长，实现某某市社会经济的可持续发展。

1.8 工程概况

1.气源

主气源以海南海然高新能源有限公司于海南省澄迈县福山建设的LNG 液化天然气工厂为主,以广东、福建LNG项目LNG接收站为辅供气,采用低温LNG槽车或LNG集装箱车由专业公司运输。

2.供气对象

管道天然气的供气对象主要为某某市中心城区民主路以西、以南地区的居民、公建用户和小工业及小锅炉用户。根据某某市总体规划,设计以气化范围内现状居民气化率不低于85%为近期供气规模,气化人口约5万户。

3. 工程概况

本着投资省、建设期短、工程量省、为用户着想，设计推荐LNG接收、储存、气化供气方案,即LNG气化站。

本工程主要内容为：LNG气化站、中心城区中压管网和后方设施等相关配套设施。

⑴.LNG气化站

工艺流程：LNG由（LNG）槽车或LNG集装箱车经公路运输至本站，LNG 槽车利用槽车上的升压气化器将LNG卸至站内低温储罐内（设计压力为1.0MPa，卸车时储罐压力为0.4MPa），LNG集装箱车通过站内设置的卸车增压气化器将车内的LNG卸至站内低温储罐内。储罐内的LNG利用自增压气化器升压，将罐内LNG压力升至所需的工作压力（0.6MPa），利用其压力，将液态LNG送至空温式气化器进行气化，当环境温度较低时，气化后的低温天然气需再经过水浴式加热器将天然气温度升到10℃，经气化后的天然气再通过调压（压力调至0.2～0.4MPa）、计量、加臭装置送入输配管网，为用户供气。

绝热和防腐:

LNG进液总管和LNG储罐出液低温总管及支管（不锈钢管）作保温绝热，其它碳钢工艺管道作防腐处理。

绝热--采用聚胺脂保温管托和聚乙烯保温管壳。

防腐--碳钢管道架空部分管道除锈后，刷防锈底漆二道，面漆二道，埋地管道防腐作法同门站内地下管道。

⑵.中压管网

城区采用中压一级管网系统。即中压输气、中压配气、柜式调压、箱式调压与用户调压相结合的供气方式。中压管网起点压力：0.2～0.4兆帕，中压管网末点压力：>0.1兆帕,低压庭院管网起点压力：3150帕，用户灶具额定压力：2000帕，共敷设中压干管 119.23公里，设楼栋式调压箱250套, 调压柜36套。

城市燃气输配管网钢质管道防腐采用外防腐涂层加阴极保护的联合方案。经对多种防腐涂层的对比、分析，本着适用、可靠、经济、操作维护管理方便，有利管道长期安全运营的目的，管道外防腐层采用三层PE外防腐，管道防腐层补口采用热收缩套（片），弯头的外防腐采用双组份液态环氧涂料或双层熔结环氧粉末。阴极保护采用牺牲阳极阴极保护,选用镁合金阳极。

⑶.组织机构、定员及后方设施

本工程建成后由某某中燃城市燃气发展有限公司管理和维护,下设管线所、营业所、中心调度，负责对LNG气化站和城市管网的管理和维护，公司归口某某控股有限公司管理。生产定员实行综合岗位，推行一专多能，公司生产管理及直接生产和辅助生产人员共118人。公司管线所、营业所、中心调度等后方设施1500平方米。

4. 资金来源

项目总投资为8381.67万元。计划利用国内银行贷款70%，其余30%由企业自筹解决。

5.工程建设进度安排

本工程计划2005年建设，2006年投产。2010年完成建设规模，建设

期五年。

1.9主要工程量及技术经济指标

一、主要工程量

二、技术经济指标

第二章天然气用气市场

2.1 天然气组成及主要物理性质

天然气主气源以海南海然高新能源有限公司于海南省澄迈县福山建设的LNG液化天然气工厂为主,以广东、福建LNG项目LNG接收站为辅供气,采用低温LNG槽车或LNG集装箱车由专业公司运输。

气源企业情况：海南海然高新能源有限公司成立于2004年1月12日，是由天津大港油田浦海化工有限公司、上海中油大港销售有限公司等五家股东共同投资设立，公司投资2亿人民币，在海南省澄迈县福山建设LNG 液化天然气工厂.工厂以中海油福山油田的天然气为原料，有加拿大PROPAK 公司提供成撬生产设备和装置，由河南中原绿能高科有限责任公司提供技术支持和服务。目前LNG工厂设计生产能力28万Nm3/d，主要的目标市场在两广地区。海南海然高新能源有限公司福山LNG气质组分详下表：

2.2 供气范围、规划人口及气化率的确定

1、供气范围

管道天然气的供气范围为某某市中心城区民主路以西、以南地区,以现状居民、公建用户和小工业及小锅炉用户为主,气化范围内现状人口218587人。

2、规划人口及气化率

某某市中心城区2015年规划人口见表2-2。中间年份规划人口按指数增长法计算，则各年份的规划人口见表2-3。

城市居民的居住条件与管网敷设状况及技术、经济等原因，决定了一个城市使用管道燃气的人口数很难达到100%。根据某某市具体情况以及总体规划追求的气化目标，确定2015年规划气化率为90%。考虑到气化范围内尚无管道燃气供应、气化条件的差异以及中心城区两家经营管道燃气发展的可能规模，确定中心城区各年份规划气化率，见表2-3。

2015年规划人口表表2-2

某某市各年份规划人口及规划气化率表2-3

3、供气对象

由于天然气具有热值高、热效率高、污染小、成本低等优点，因此与

其他能源相比有较强的竞争能力。在多种领域中可以替代煤炭、燃油、电力以及各种人工煤气和液化石油气。供气对象比以各种人工煤气、液化石油气为气源的城市更加广泛。

1）居民用户

随着城镇化水平的提高和人民生活水平的日益改善，追求舒适、安逸的生活已成为城镇居民的选择目标，因此烧煤炉和瓶装液化气已不能满足居民用气的要求，方便、快捷的管道燃气必将取而代之，成为居民用燃气的首选。

2）公建用户

公建用户主要为宾馆、饭店、餐饮业、洗浴业、机关学校、企事业单位、医院、托幼等机构的炊事及热水用燃气。

3）工业用户

某某市的主导工业主要为机械、轻工、制药、建材、陶瓷、食品、制糖、化工等，能源消耗均为煤炭和燃油。这些工业用户用天然气主要为工业企业生活用锅炉和茶炉、食品加工等，同时还考虑将来可能要发展的一些工业用户。

2.3 耗热定额的确定

1、居民耗热定额

居民耗热定额是确定居民用气量的一个重要数据，其准确性和可靠性决定了城市居民用气量计算及预测的准确性和可靠性。

影响居民生活用气定额的因素很多，主要有居民的生活水平和生活习惯、社会上主副食品的成品、半成品供应情况、燃气用具的配置情况、气候条件、热水供应等。居民用气主要有三方面：a)用于炊事；b)用于饮用

开水；c)用于淋浴洗澡、热水供应。我们曾对城市居民燃气热负荷用于不同用途所占比例做过调查，见表2-4。

由表中可以看出，居民用于炊事、饮用开水的热负荷变化较小，相对稳定，而用于淋浴洗澡热水供应的热负荷变化较大，占全部负荷的48%～54.1%。

目前，某某市尚无管道燃气供应，根据我们对某某市居民用液化石油气的调查，居民年用LPG量162公斤/户，按户均3.75人计，现状居民耗热指标为1988兆焦/人·年。另据2001年对某某市居民用液化石油气的调查,居民耗热指标为2530兆焦/人·年。由于液化石油气的涨价(78元/瓶),使用户承受的气价与电价相近,部分城镇居民使用电饭煲，电水壶较多，近年来太阳能热水器在该地区普遍使用,使燃气热水器使用率下降，因此，居民现状耗热指标较低。随着居民生活水平的提高，住房条件的改善，燃气价格的降低,人均耗热量将会有所增加。

在居民用气三方面热负荷中，随着人民生活水平的提高以及生活节奏的加快，居民用户的淋浴洗澡及热水量的增加会导致增加相当大一部分热负荷，而居民部分主食、副食外买以及电饭煲、电热水壶、微波炉、太阳能等的普及将导致用于炊事、饮用水、淋浴的热负荷有所下降，居民燃气热负荷近年内呈上升趋势，但上升趋势不会太快。

根据以上分析，参照南宁、桂林、柳州等相邻城市居民耗热定额(详下