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1、精选优质文档-倾情为你奉上CNG加气站项目建设方案编 制： 审 核： 审 定：目 录第一章：总 论第二章：工艺技术及建设方案第三章：主要设备选型第四章：主要辅助系统第五章：人员编制1. 总论1.1编制原则1设计以“安全第一、保证供应”为指导思想，为确保工程的优质、高效、低投入，使工程完成后能发挥最大的经济效益、社会效益和环保效益，设计中遵循以下原则： 2严格执行国家及行业颁发制定的有关标准、规范和规定。3积极采用国内外成熟的新工艺、新技术、新设备和新材料，保证工程的安全性和先进性。4做到统筹兼顾，远近结合，以近期为主，适当留有发展余地。设备选型充分考虑经济承受能力等因素，做到技术上先进、可靠，
2、同时又经济合理。1.2项目建设的必要性 1为城市汽车提供清洁能源我国国民经济的飞速发展,带动了汽车工业的发展，各类车辆数量每年迅猛增长，这种增加速度己使汽车尾气成为城市大气污染的主要污染源之一，汽车噪声扰民问题也日益突出。要把城市建设成清洁、优美的现代化城市，在建设城市基础设施的同时，必须提高城市环境质量，控制污染，实现城市建设与环境建设同步发展。为此，应尽可能降低机动车尾气排放浓度及噪音强度，在提高汽车制造工艺的前提下，最好途径是改变汽车的燃料结构，用压缩天然气代替汽油或柴油。据调查结果显示，多数天然气汽车都能达到欧洲最严格的四级排放标准。而我国自开展了压缩天然气汽车研究项目，已取得了长足的
3、进展。各个汽车制造厂也在不断改进工艺，提高燃气汽车的水平，因此，建设压缩天然气项目可有力地改善城市汽车的燃料结构，减轻城市大气污染。 2为汽车节约运行成本 与汽（柴）油相比，天然气作为汽车燃料可节约燃料成本40-50%左右，同时由于天然气燃烧完全，结碳少，减少气阻和爆震，使发动机寿命延长23倍，大修间隔里程延长22.5万公里，每年降低维修费用50%以上。因此，对于燃气汽车来说，天然气是理想燃料，可为用户节约运行成本，提高其经济效益。1.3 CNG的市场前景压缩天然气（以下简称CNG），是利用天然气作为主要原料，经压缩处理后，进入储气充装装置，经CNG拖车送至各个汽车加气站，主要用于汽车燃料。C
4、NG的成份以甲烷为主，含水小于8 mg/m3（GB 17528 1998），硫化氢小于20 mg/m3（GBI7528-1998），比重0.7223 g/L，即1.4 m3/kg。近年来随着国家环保政策和能源结构调整政策的出台，快速拉动了CNG汽车市场的发展，特别是近年来石油价格剧烈波动，而天然气价格相对平稳，使得汽车用气市场需求更加旺盛。我国是天然气储量相对较多的国家，丰富的天然气储量为CNG市场的发展提供可靠的资源保障。1.4 CNG与汽油的比较 LPG主要成份是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等化合物。CNG一般成分以甲烷为主，纯度较高，含96.3%甲烷以上。作为一种清洁燃料，CNG占领汽车市场并
5、得以发展，除CNG本身具有很好的环保指标以外，其消费指标是使其能通过市场认可的一个重要指标，我们对CNG和汽油燃料的使用成本进行了对比，详见下表：汽油、CNG单位成本比较表燃料名称热值（MJ）价格（元）单位价格（元/MJ）1m3天然气36.222.3元0.061L（93#）汽油43.117.34元0.17注：天然气和汽油的价格以当地实时的价格为准。 从上表可以看出采用CNG作为燃料其单位能源价格明显优于汽油，说明CNG作为替代燃料不仅具有良好的环保功效，同时也有着明显的价格优势。天然气易于扩散，在正常温度和压力下，比汽油、柴油更安全。因其自然着火温度高，当汽车发生碰撞、翻车事故时燃料起火爆炸的
6、可能性比汽油小得多。低污染是天然气的一大特性，因此燃烧天然气比燃烧汽油干净得多；而且天然气汽车的润滑油使用期更长，发动机的使用寿命更长。天然气汽车的诸多优点使得以天然气作为汽车替代燃料，发展天然气汽车受到各国的普遍重视。因此发展CNG作为车辆燃用油的替代产品在城市汽车领域将有更广阔的发展前景。1.5设计规模加气站日加气量10000Nm3/日。可满足400辆左右的出租车加气量。1.6主要技术经济指标主要技术经济指标序号项 目单位数量1天然气年供气量万标米/年4002每个加气站加气能力万标米/日1-1.53站房面积米2300左右4劳动定员人125每个加气站占地亩3.0-4.06项目建设投资万元40
7、0左右1.7遵循的主要标准与规范 城镇燃气设计规范 GB50028-2006 汽车加油加气站设计与施工规范 GB50156-2002 建筑设计防火规范 GB50016-20062.工艺技术及建设方案压缩天然气加气站技术是由引进技术发展而来，国外己有60多年的历史，我国引进该项技术并加以改进、推广也有20多年的经验。液压式加气子站是一项新型技术，其特点是用液压系统取代天然气压缩机，无需压缩机增压和储气瓶组储气。与传统子站技术相比，具有建站投资少、占地面积小、运营费用低、耗能低、加气速度快、卸气率高等诸多优点，而且可建成流动加气子站。这类予站的结构特点是设计结构简单，便于日常操作和维护。2.1工艺
8、流程2.1.1加气站工艺流程 传统CNG子站加气流程见图1。液压式CNG加气站工艺流程如下：液压式加气子站专用车液压系统售气机CNG汽车液压式CNG加气站详细工艺流程详见图2。2.1.2工艺流程简述液压式加气子站系统工作原理：液压系统将特殊液压介质充入子站专用车的气瓶，将天然气压出经售气机充入CNG汽车的储气瓶中。利用液体的不可压缩性，当气瓶压力降低时，只要充入少量的液体介质，即可保持整个加气系统的高压状态。液压系统使子站车气瓶内的压力始终保持恒定（一般为20 MPa），而无需配用天然气压缩机和储气瓶组。2.1.3 液压式天然气汽车加气子站特点1技术特点：（1）CNG液压加气子站加气能力大，加
9、气能力不低于1000Nm3/h。（2）耗电功率小，主电机功率为30KW，系统总功率不超过35KW。（3）系统设备少，主要设备只有液压子站撬体、CNG加气机，且CNG加气机采用单线双枪加气机，减少了连接管道数量，也减少了管道连接点，漏气的可能性低；设备基础少，减少土建投资；（4）CNG液压加气子站设备整体集成度高，安装方便，设备安装周期短。（5）CNG液压加气子站系统始终提供较高并且较稳定的压力介质给CNG，且系统工作振动小，而CNG则始终在一个较高的工作压力下单线输出至加气机，提高了加气速度。（6）CNG液压加气子站系统自动化程度高，除泄漏报警系统需要单独设置外，其它系统控制主要依靠液压子站撬
10、体自带的PLC控制系统来完成，液压子站系统的启动和关闭都由控制系统自动控制。（7）CNG液压加气子站系统卸气余压为1.0Mpa，卸气率达到95%。2系统特点：（1）运行维护费用低液压式加气子站系统充分利用了液体的相对不可压缩性，特有的全流程不减压作业更是节约能源的关键，系统装机功率极小；液压式天然气汽车加气子站系统结构简单、自动化程度高、设备数量少、易损件少、操作简单、系统维护费用低；液压式天然气加气子站能使天然气在几乎恒定的高压（20MPa）、近乎常温的状态下充入车载瓶，充气速度快，并能使CNG运输车的卸气率达到95%，大大提高了场站运行效率；（2）占地面积小液压式加气子站系统为撬装式，结构
11、紧凑，占地面积小，可以省去专用站房及站内地面储气瓶组，大大降低了场站设备实际占地面积。在大中城市土地紧张的地方以及在加油站基础上的油气合建项目中，其优势更是无与伦比；（3）安装速度快因系统设备简单，安装方便，建设周期短，且不需要专门的基础，土建工作量小，在配套设施满足要求的前提下，72小时即可完成整个工艺设备的安装及系统调试，加气站可快速投入使用，可直接为企业增加效益。（4）环境适应性强液压式天然气汽车加气子站系统设备震动小，由于撬体采用了隔噪结构，设备噪音低于75dB(A)，即使在离居民居住区较近的地方也可正常工作不会扰民，在站址选择上具有优势，较之传统式加气子站所用气体压缩机噪声污染严重的
12、情况，其环保优势非常显著。子站撬体附带有加热装置和风冷散热装置，配以不同的液压介质，环境温度适应范围大大加宽。2.2 CNG加气子站站址2.2.1 CNG加气子站站址选择原则（1） CNG加气子站的布局和规模应按照供气可靠和经济实用的原则来确定。（2） CNG加气子站的站址应符合城市统一规划，征得规划部门同意,尽量不占或少占良田,节约用地并注意与城市景观协调。（3） CNG加气子站应具有良好、适宜的地形和工程地质，具备供电、运输、供水。（4） CNG加气子站与周围建、构筑物的安全距离必须符合建筑设计防火规范的有关规定。 2.2.2 CNG加气子站平面布置CNG加气站平面布置主要执行汽车用燃气加
13、气站技术规范及建筑设计防火规范中有关规定。按照汽车用燃气加气站技术规范，本站为三级站。总体布局考虑充分利用建站地点已建设施，力求做到流程短、顺，布局合理紧凑，美观大方，保证安全生产，方便操作、施工和检修，减少噪音影响。每座加气站占地面积3.0-4.0亩。2.3 CNG加气子站建设内容本项目CNG加气子站内主要包括站房、加气岛及罩棚、工艺装置区等项目，主要建设内容如下表：主要工程建设内容序号工程内容主要设备名称1工艺装置区PLC控制系统、液压系统、子站专用车2加气岛及罩棚售气机、罩棚3站房变配电及控制设备、收费系统4管线及阀门5土建工程6道路及场地7仪表系统8给排水及消防系统9电气系统3.主要设
14、备选型结合CNG加气站工艺需要，设备选型立足安全可靠，合理配置，既降低工程投资，又提高装置整体技术水平。 主要设备选型表 单位：万元项目名称序号设备及规格型号单价（万元/套）数量金额拟进国别加气站1液压系统1台国产2售气机4台国产3子站专用车2辆国产4PLC控制系统1台国产3.1液压系统液压系统是液压式CNG加气站中的关键设备，只有液压系统的安全可靠运行，才能保证液压式CNG加气站的正常运行。3.2加气机 加气机按进气方式为三线制。根据国内外CNG加气站设备的运行经验以及CNG项目的具体特点，建议选用三线制加气机。CNG加气机按能力可分为适用于大客车加气（30 Nm3/min）型和适用于小轿车
15、加气（8 Nm3/min）型两种，选型时可根据主要用户特点选型。3.3液压式加气子站专用车 液压式子站系统需配置子站专用车。在给汽车加气前，启动子站车管束顶升装置，使子站车管束的前端抬升一定角度。这样利于专用液压介质快速卸出。子站的控制系统能控制予站车上的每个气瓶的开闭。当气瓶的进液阀打开，专用液压介质进入气瓶内，天然气被压出进入售气机给汽车加气。随着瓶内气量减少液压专用介质接近充满气瓶，液位控制装置反馈信号到液压控制系统，气瓶的进液阀自动关阀，卸液阀同时打开，液压专用介质回流，控制系统自动切换至其它气瓶继续加气。半挂车行走机构是子站专用车的主要结构之一，它既是运输部件又是主要的承载部件。行走
16、机构采用骨架式结构，车架为16MnL高强度贯穿梁和鹅颈加强型设计，配置标准集装箱锁具，可与集装管束的框架相匹配。此外，根据子站车的使用特点还需增加管束顶升装置，它可设置在行走机构的前端，由液压油缸系统组成，液压系统提供液压油。项升装置两侧各设置一根辅助支腿，当管束举升时，辅助支腿落地，以分担行走大梁和支腿的承载。行走机构后端横梁处装有转轴，转轴与集装管束的角件连接。在顶升装置举升时，集装管束可绕该轴转动。集装管束由框架、气瓶组、前仓、后仓四部分组成。其中，框架的外形尺寸符合GB/T1413-1998系列1集装箱分类、尺寸和额定重量标准的要求。角件符合GB/T18351995集装箱角件的技术条件
17、的要求，这样使得框架与半挂车行走机构上的角件锁具实现良好的配合。 4.主要辅助系统4.1 自动控制4.1.l控制系统构成子站设备在运行时由控制系统的PLC自动控制。系统中的所有自控阀门都由气动执行器负责打开和关闭，而气动执行器的动作则由PLC控制。当加满气的拖车来到子站后，停到相应的停车位置，分别连接液体高压管路、压缩空气控制管路、CNG高压管路等，打开相应的控制阀门，关闭放空阀门，检查无误后即可开启增压系统，开始给加气机供气。当系统开始工作时，首先第一个钢瓶上的进液阀门、出气阀门打开，回液阀门关闭；在高压泵的作用下，液体介质开始充入第一个钢瓶，同时高压天然气被推出钢瓶；当大约95%的天然气被
18、推出时，自动控制系统发出指令，关闭该钢瓶的进液阀门、出气阀门，打开回液阀门，此时第一个钢瓶内的高压介质开始返回橇体内的储罐中；间隔几秒钟后第二个钢瓶的进液阀门、出气阀门打开（此时回液阀门关闭），高压液体开始充入。当第一个钢瓶内的液体介质绝大部分返回到储罐后（此时钢瓶内还有少量不能返回的剩余介质），自动控制系统发出指令，回液阀关闭。设备运行时，由PLC程序控制实现8个钢瓶依次顺序工作。气动执行器根据PLC控制程序适时开启和关闭各钢瓶的进出口阀门，顺序转换工作钢瓶。当前一辆拖车的天然气卸完气后，由人工调换快装接头到第二辆拖车（转接时间在3-5分钟左右），实现加气站不间断运行。在人工调换快装接头时须
19、注意：先把充液软管、高压气管、3个控制气快装接头调换过去，留下回液软管、第8个钢瓶的回液阀门控制气管，待第8个钢瓶回液完毕后，立即把回液软管、第8个钢瓶的回液阀门控制气管调换至第二辆车上。4.1.2 设计内容加气站检测仪表、控制仪表系统主要包括：(1) 加气枪流量检测(2) 可燃气体泄漏检测(3) 智能控制与管理系统4.1.3 现场仪表选型 在满足工艺要求的前提下，力求仪表品种统一，减少备品备件品种，为仪表的维护提供方便。所有仪表均为隔爆型，防护等级不低于IP65。 (1) 温度仪表 温度检测选用结构简单、维护量小、无漂移的隔爆型号自电阻（Pt100），精度A级，所有铂电阻配安装套管。 (2)
20、 压力仪表 压力检测全部选用智能压力变送器。 (3) 流量仪表 加气站流量检测均选用进口流量计并进行温、压补偿。 (4)可燃气体浓度检测与报警 对可能出现可燃气体的压缩机撬、加气区进行监视，选用可燃气体报警器对可燃气体进行检测，浓度超标时进行报警，提示操作人员及时处理。 (5) 其它 信号类型：整个站内的控制信号为420A标准信号，流量信号为脉冲信号。电缆类型：模拟信号选用对绞屏蔽电缆，开关信号、铂电阻信号均选用屏蔽电缆。站内的仪表均为隔爆仪表，防护等级不低于IP65。4.2 供配电4.2.l 用电负荷等级 CNG加气站用电设备负荷为二级负荷。4.2.2 CNG加气站供配电加气站用电负荷见表6
21、-1：加气站用电负荷统计表 表6-1序号负荷名称安装容量（kw）运行负荷（kw）负荷等级1系统总功率3535二级2其它2015三级3合计5550最大能力时由于液压式CNG加气站用电量不大，并且每一座加气站所在地点不同，因此，具体工程量根据建站地点决定。4.3 通信 为满足加气站生产需要，每座加气站配置1部直拨电话。4.4 土建4.4.l 设计原则 依据项目建设要求，综合考虑地区地理环境、建筑物使用功能、结构施工、材料和建筑经济等方面问题，因地制宜进行设计。 遵守国家及企业标准、规范、法规，建筑物设计做到：“安全性、适用性、耐久性、经济性”。安全性：建筑结构应能承受在正常使用过程中可能出现的各种
22、情况，在偶然事件发生时及发生后，仍能保持必须的整体稳定性。适用性：建筑结构在正常使用过程中应具有良好的工作性能。耐久性：建筑结构在正常维护条件下，能够完好地使用到设计所规定的年限。经济性：建筑选型、选材合理，节约资金，降低成本。建筑物、构筑物设计在满足工艺使用功能以及经济性的同时，做到外观造型美观大方，与站区环境相协调。4.4.2土建工程量液压式CNG加气站土建部分主要工程量为站房、加气罩棚、设备基础、围墙等。每个CNG加气站土建部分主要工作量详见下表 ：其中站房主要设配电及控制室、收费厅、卫生间。CNG加气站土建部分主要工程量表序号名称单位数量结构类型1站房座1砖混结构2液压系统基础座1混凝
23、土桩基3加气罩棚及基础座1钢、混凝土结构4加气机基础个4围墙砖混结构4.5 消防及给排水4.5.l 设计原则 贯彻“预防为主，防消结合”的消防工作方针，正确处理生产和安全的关系，积极采用先进的防火和灭火技术，做到保障安全生产、方便使用、经济合理。严格执行国家和地区有关工程建设的各项方针、政策、规定。4.5.2 CNG加气站消防系统内容4.5.2.l 消防对象 加气站为天然气压缩及充装装置，日处理天然气量大于10000 m3，主要消防对象为装置区、储运区、加气区、站房，室外消防用水量为30 L/s，火灾时间按3小时计算，站房消防用水量为15 L/s，火灾时间按2 h计算，总用水量按一处着火最大用
24、水量考虑。满足规范要求。室内外消防用水量按30 L/s考虑，即108 m3/h。4.5.2.2 消防给水 加气站消防给水采用市政消防给水管网水源，直接接入加气站内。4.5.2.3 消防控制 一旦发生火灾，通过感温探头发出信号，操作人员开启灭火设施进行灭火。4.5.2.4 消防设置 站内设SS80-1.6地上式消火栓1套，消防管网管径为DN 80，消防保护半径不大于150 m。管网中间设有必要的切断阀门。如果建站地点距市政消火栓距离小于80 m，可不设消火栓。4.5.3 灭火器配置 CNG加气站灭火器配置根据建筑灭火器配置设计规范要求，加气站站房内共设MF4干粉灭火器4具，MF8干粉灭火器共设8
25、具，其中充气区设4具，压缩机撬块设2具，仪表控制间设2具，储气瓶组设MFT25推车式干粉灭火器设2具，并且均置于明显易于取用处。4.5.4 站内给水设置 站内生活非饮用水与消火栓系统共用，总给水量约为l m3/h。站房设蹲便器2套，小便器2套，台式洗面器2套。生活饮用水接自附近饮用水管网。4.5.5 排水本工程污水为生活污水，污水量同给水量，污水量很少，对环境不产生污染，可进入市政排水管网外排。5.人员编制根据油田地面建设规划设计规范的规定，按三班三运转8小时工作制配备定员，每个加气子站定员见下表： CNG加气站劳动定员表序号单项名称在岗人数班/日小计文化程度专业技能1站长 1 11大学燃气2站房操作133中专以上机、电、仪3加气236中专4出纳122中专以上财会合计512注：加气机具备刷卡功能，现金员可只安排一人。负责日常的刷卡充值。专心-专注-专业