1 引 言

　　天然氣是優質高效清潔的能源，管道輸送是天然氣的基本方式。實踐證明，大規模天然氣輸送，采用管道是最經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受城市氣化條件，經濟實力，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網，供應范圍受到限制，并且只能向長輸管道沿線城鎮供氣。因此如何滿足長輸管線周邊中小規模城鎮的天然氣需求，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用汽車運送。我國目前除了應用于天然氣汽車之外，對城鎮的天然氣供應也已陸續開始。以下就CNG技術應用于城鎮燃氣供應進行探討。

2 CNG系統工藝流程

　　CNG系統供應城鎮方式源自天然氣汽車加氣的子母站系統。由于子母站系統技術成熟，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的運行方式采用CNG供應城鎮燃氣。

　　CNG城鎮燃氣供應系統主要由取氣點加壓站，CNG鋼瓶拖車，城鎮卸氣站，城鎮輸配管網組成。

 
　　天然氣首先經計量，調壓后進入凈化裝置，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，當鋼瓶壓力達到設定值后，壓縮機自動停機。CNG鋼瓶拖車通過公路運輸到達城鎮卸氣站，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（防止天然氣通過調壓器減壓時溫降過大，影響后續設備及管網的正常運行），再進入一級調壓器減壓，之后依次經過二級換熱器，二級調壓器，三級調壓器，將壓力調至城鎮管網運行壓力，經計量，加臭后進入城鎮輸配管網。

　　卸氣裝置的加熱和調壓級數應綜合鋼瓶拖車最高工作壓力，調壓裝置卸氣能力，城鎮管網設計壓力等因素確定。卸氣站的調峰可采用多種方式，如管束儲氣，儲罐儲氣，設調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，具有一定的調峰能力，利用CNG鋼瓶拖車調峰不失為一種經濟，靈活的調峰手段。

3 供應方案比較

　　由于受拖車數量，運輸條件，運距，氣候等因素限制，決定了CNG系統供氣規模不宜過大。現以供氣規模為2萬戶和5萬戶居民為例，分析CNG供應和長輸管道供應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，城鎮卸氣站，城鎮輸配管網。方案二為長輸管道方案，包括長輸管道，城鎮門站，城鎮輸配管網。兩種方案均暫不考慮供應沿線城鎮，從而得出不同輸送方式與供氣規模，運距（以10~500千米為限），投資及成本等因素的相互關系。其中城鎮輸配管網方案相同，調峰儲氣設施根據不同方案分別考慮，長輸管道輸送方案的儲存容積根據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規模對CNG輸送方式的投資影響較大。
　　（3） 當供氣規模2萬戶左右，成本控制在一點六元每立方米以內時，運距在80千米以內采用長輸管道輸送較為合理；而在80~250千米范圍內采用CNG方案在用戶承受能力，投資和成本上較占優勢。
　　（4）當供氣規模在5萬戶左右時，300千米以內宜采用長輸管道輸送，300~400千米范圍內可采用CNG輸送。但考慮到供氣規模較大，應結合當地氣源狀況，運輸條件等具體情況，在確保能夠安全穩定供應CNG的前提下采用該方案。
　　（5）隨著供氣規模的擴大，由于受拖車數量，運距等條件制約，CNG輸送方式的適用范圍逐步縮小，供氣規模不宜過大，宜控制在5萬戶以內。
　　（6）通過定量分析兩種供應方式，當城鎮供氣規模過大或供氣距離過長時，宜采用其他供氣方案。
　　（7）以上CNG城鎮供應方式是在將取氣點設氣田附近（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，或可以將這一供應方式應用于氣價承受能力較大的城鎮。

4 結 論

　　（1）CNG為缺能城鎮提供了一種新的供應方式，也為天然氣在國內市場開發出一片新的領域。
　　（2）CNG供應城鎮系統具有工藝簡單，投資省，成本低，工期短，見效快的優點， 適于向距氣源較近的中小城鎮供應燃氣。通過實際應用，證明CNG城鎮燃氣供應方式具有一定的推廣價值。
　　（3）由于影響CNG城鎮供應方式的因素較多，應綜合考慮其供氣規模，用氣性質，氣源位置及數量，原料價格，運距等因素，合理地確定供氣方案。

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