利用压缩天然气技术供应铜川矿区的应用与实践探讨

【前言】利用压缩天然气技术供应铜川矿区的应用与实践探讨由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。矿区概况 陕西省煤化集团铜川煤业公司（铜川矿务局）位于三秦腹地的陕北高原与关中平原过渡带的陕西省铜川市境内，是陕西省国有重点煤矿。各矿区均与国道、省道相通，交通运输环境十分便捷 。目前陕西省煤化集团铜川煤业公司所辖周边有八个矿区，居住人口85504人。所...

摘要：天然气的快捷安全输送，不仅关系到企业运营的效益，更关系到国计民生的重要问题。本文从天然气的运输方式、特点等方面进行比较分析，提出利用CNG系统技术供应矿区，以及压缩天然气输配系统工艺流程，供同类企业实践参考。

关键词：压缩技术；运输方式；工艺流程

中图分类号：P618.13 文献标识码：A 文章编号：

前言

天然气是清洁、高效、方便的能源，是城市燃气的理想气源，它的使用在我国经济发展和环境质量提高中起着重要作用。管道输送是天然气输送的基本方式。实践证明，对于大规模输送天燃气采用管道输送是最经济和有效的输送方式。随着我国西气东输等天然气长输管线的相继建成供气，长输管道沿线城市已实现大规模管道供气。同时这些城市周围又有许多卫星小城镇或大型厂矿区居民，因此如何满足这些地区的天然气用气需求，已成为一个新的研究课题。本文就我院承担设计的陕西省煤化集团铜川煤业公司下属矿区天然气气化项目供气方式与设计实践做一探讨。

矿区概况

陕西省煤化集团铜川煤业公司（铜川矿务局）位于三秦腹地的陕北高原与关中平原过渡带的陕西省铜川市境内，是陕西省国有重点煤矿。各矿区均与国道、省道相通，交通运输环境十分便捷 。目前陕西省煤化集团铜川煤业公司所辖周边有八个矿区，居住人口85504人。所采煤田，按地质年代分为铜川、焦坪两个自然矿区。铜川矿区有东坡、金华山、王石凹、鸭口、许家沟矿，储量16亿吨；焦坪矿区有陈家山、下石节、玉华矿等，南临铜川矿区，北接黄陵矿区，地质储量11.94亿吨。

实施矿区天然气气化项目的必要性

铜川是因煤而兴的“煤城”，长期以来，形成了大量的采空区、沉陷区、滑塌区，许多群众居住的是在采空区、沉陷区、滑塌区上建造的土坯房，砖木结构瓦房和牛毛毡房，这些人居环境恶劣的住宅区被称为棚户区，其中，煤矿工人及其家属占95%，且多为退休职工或下岗工人及家属。

目前矿区各类用户所用燃料主要是煤，其能源利用率低、污染大，所产生的SO2、烟尘是其大气污染的主要来源，尤其是秋冬季采暖致使大气污染物TSP、SO2、NO2等超标。少部分居民生活主要用液化石油气，辅以煤、电。瓶装液化石油气供气使用不便，存在安全隐患，且易受石油、成品油市场供求关系的影响，引发市场供应混乱，价格不稳，很难保证持续、稳定、可靠地供气。

2003年以来，铜川市委市政府落实科学发展观，高度关注民生，把棚户区改造及滑塌区、沉陷区居民整体搬迁作为重大民生工程之一。目前，全市棚户区改造和滑塌区居民整体搬迁取得了突破性进展。2011年底已有2万户、近5万困难群众和居住在危险地带的群众喜迁新居。为了加强棚户区改造、沉陷区综合治理工程配套设施，实现科学管理、美化环境、提高人民群众的生活质量，真正把为老板姓办的实事办好，加快新建居住区尤其是不通天然气矿区的气化工程是非常必要的。

对于基础设施比较落后，居民生活质量相对较差的矿区来讲，优先利用优质、洁净、燃烧后无污染的天然气资源，是调整矿区的燃料结构，降低大气污染，保护生态环境，提高居民生活水平，优化环境的最佳方式；也是利用洁净能源的一个新进步和新尝试。

铜川市天然气气化工程1995年开始建设，已于1997年利用靖-西天然气长输管线实现供气，年供气规模7000万立方，可保证周边未通达天然气矿区及乡镇的用气需求。

2009年铜川市燃气有限责任公司领导从铜川市天然气发展的大局考虑，以“稳定发展市区，辐射带动周边”为发展方向，依据《铜川市采煤沉陷区综合治理和棚户区改造（矿务局系统）燃气用户市场调查报告》、《铜川市采煤沉陷区综合治理和棚户区改造天然气气化工程可行性研究报告》精神，结合矿务局领导提出的“快乐工作、幸福生活”的工作理念，采取市矿合作共赢的模式，与陕西省煤化集团铜川煤业公司签订了气化矿区框架协议，对矿务局所辖八个矿区进行气化。居民燃料由煤、液化石油气改为优质天然气。

四、矿区天然气供应方式比较及经济分析

1、供气对象分析

矿区气化项目共包括八个矿区，气化人口85504人，气化户数24795户，各矿距离市区均在100公里以内。由统计数据来看，矿区人口规模通常比较小。平均每矿的人口只有1万人左右。如果按照每户3.5人计算，大约为2800户。作为市政基础设施的燃气供应系统，规模无疑是经济性的重要影响因素。由此看来，单一小矿区由于人口规模的过小使得发展天然气的难度极大。这就有必要将多个矿区联合起来加以考虑。为了解决单一小矿区规模过小的问题，假定在一定的范围内，有多个矿区，而且能将这些矿区同时纳入天然气供应范围的话，供气的规模便不会受到单一小规模的约束，这就是矿区的集群式天然气气化模式。即使是采用集群式天然气气化模式，对于矿区的天然气供应仍然存在技术上问题。而技术上的问题并不是出在技术本身，而是出在经济性上。在一个矿区集群中，尽管各矿之间的距离通常在50-100公里以内，但由于矿区均在山区，地形复杂，大多数情况下，在矿区之间建设管道依然是不现实的。这便是在城市燃气供应系统中通常采用的管道供应方式在矿区供气中的不适应性特征。

2、几种供气方式的特点

2.1液化天然气（LNG）输送

近几年随着液化天然气(LNG)技术的发展，LNG加气站已经部分建成，其特点是：LNG储罐的储存系统属于低温储罐，消耗能量较大、工艺设备复杂、技术条件严格、投资大，一般需1200万。优点是储存量大，小型LNG储罐，有5-50立方米储罐（水容积），常用于民用燃气汽化站，液化天然气（LNG）汽车加注站等；中型LNG储罐有50-100立方米，常用于卫星式液化装置，工业燃气汽化站等。气化后可达3万-6万Nm3 ，因此液化天然气（LNG）方式比较适合用气规模较大及边远未开发天然气地区的远距离供气。

2.2管道输送

长输管线供应方式主要包括输气管线、城镇门站、调峰设施、城镇输配管网。输送的天然气地域广、距离长、供应连续不断，是目前天然气输送的主要方式。但是输气管道的建设受用户分布状况、用气量大小、施工复杂程度等综合因素的限制，使天然气管道的建设初期必然以大中城市为主，并适合城市周边规模较大城镇的天然气供应。

2.3车载压缩天然气（CNG）输送

CNG系统供气方式主要包括取气点加压站（母站）、钢瓶拖车、城镇卸气站（子站）、储气调峰设施、城镇输配管网。采用天然气汽车加气的母子站系统，取气点可利用就近建成的天然气加气母站，在周边建设子站供气。CNG系统技术目前已比较成熟，占地面积小，投资少。适宜小规模区域供气。

3、三种CNG供气方式分析

通过对三种基本供气方式投资、成本与运距的分析，以及对省内几个CNG供气城镇运行情况的调查了解，可得出以下结论：

3.1在供气规模相同的情况下，随着输送距离的加大，CNG输送、长输管线输送和LNG输送的投资及成本均成增长趋势，其中长输管线的增幅较大。

3.2随着供气规模的扩大，LNG建站和长输管线建设的投资增加幅度相对较小，成本的下降趋势较为明显，而CNG输送的投资增加幅度较大，成本降低趋势不明显。由此可见供气规模对CNG输送方式影响因素较大。

3.3结合周边CNG供气应用情况，母站取气价格为1.8元，子站供气价格在2.8-3.2元，加上CNG运输费等费用，供气规模在2000～30000户,供气范围在100Km左右采用CNG供气方式在用户承受能力、投资和成本上较占优势。