1、前 言中國國家發(fā)展計劃委員會于2003 年二月以“息計產(chǎn)業(yè) 2003 266 號”文，批準(zhǔn)福建液化天然氣工程總體工程立項。福建省液化天然氣項目主要為福建省的燃氣電廠和城市工業(yè)與民用及商業(yè)用戶提供可靠的燃料，主要供氣范圍包括福州、廈門、莆田、泉州、漳州等城市。一期工程以莆田接收站為起點，建設(shè)規(guī)模為250萬噸/年的接收站，敷設(shè)福州-莆田-泉州-廈門-漳州的輸氣干線 311.9公里，向沿線用戶年提供天然氣 。該項目一期工程計劃于2006年建成，2007年供氣。福州市現(xiàn)有的管道煤氣是液化石油氣混空氣，有用戶20多萬戶，年供氣規(guī)模達2500萬立方米。隨著福建省LNG利用項目的實施，2007年將向福州供氣

2、，屆時福州市區(qū)將面臨氣源的轉(zhuǎn)換。由于近期LPG市場價格居高不下，為了降低成本，我司擬采用新疆廣匯LNG，提前向LNG過度隨著福建省液化天然氣項目的啟動，福州市作為該項目的首批供應(yīng)城市之一，福州市計委委托我院對福州市液化天然氣利用工程作可行性研究，2002年12月我院派人員至現(xiàn)場。在福州市液化天然氣籌建領(lǐng)導(dǎo)小組、市計委、建委、規(guī)劃局、技術(shù)監(jiān)督局、環(huán)保局、煤氣公司等有關(guān)部門的大力支持下，現(xiàn)場搜集大量資料，在此上基礎(chǔ)進行計算、分析、方案論證和研究，編制了福州市液化天然氣利用工程可行性研究報告。在此對我院技術(shù)人員在現(xiàn)場期間給與我們支持和幫助的有關(guān)部門和人士表示衷心感謝！1 總 論11設(shè)計依據(jù)及設(shè)計原則

3、111設(shè)計依據(jù)（1）省發(fā)改委關(guān)于福州市天然氣利用工程可行性研究報告的批復(fù)，閩發(fā)改交能2004326號（2）福州市煤氣公司與中國市政工程華北設(shè)計研究院簽定的設(shè)計合同書（3）福州煤氣公司提供的站內(nèi)竣工圖等有關(guān)設(shè)計資料112設(shè)計原則（1）依據(jù)城市總體規(guī)劃，遠近結(jié)合，適當(dāng)留有發(fā)展余地。（2）優(yōu)先采用技術(shù)成熟、安全可靠的國產(chǎn)設(shè)備，必要時選用技術(shù)新、性能優(yōu)、價格合理的進口設(shè)備。（3）嚴(yán)格執(zhí)行國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范、規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。12設(shè)計遵循主要規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定(1)建筑設(shè)計防火規(guī)范GBJ1687(2001年版)(2) 城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范(2002年版)GB5002893及城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范修訂報批稿(3)工業(yè)金屬管道

4、設(shè)計規(guī)范GB50316-2000(4) 鋼質(zhì)低溫壓力容器技術(shù)規(guī)定HGJ19-89(5)建設(shè)項目環(huán)境保護管理條例國務(wù)院253令(1998年)(6)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB897896(7)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002(8)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)+修改單GB309596(2000年)(9)大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB1629796(10)城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)GB309693(11)工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)GB1234890(12)建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011-2001(13)構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范GB5019193(14)室外給水設(shè)計規(guī)范GBJ1386(1997年版)(15)室外排水設(shè)計規(guī)范GBJ148

5、7(1997年版)(16)建筑給水排水設(shè)計規(guī)范GB50015-2003(17)建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范GBJ14090(1997年版)(18)采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范GBJ1987(2001年版)(19)供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB5005295(20)10KV及以下變電所設(shè)計規(guī)范GB5005394(21)低壓配電設(shè)計規(guī)范GB5005495(22)通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范GB5005593(23)建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB5005794(2000年版)(24)爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范GB5005892(25)電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范GB5006292(26)工業(yè)與民用電力裝置的過電

6、壓保護設(shè)計規(guī)范GBJ6483(27)電力工程電纜設(shè)計規(guī)范GB5021794(28)石油化工企業(yè)可燃氣和有毒氣體體檢測報警設(shè)計規(guī)范SH306399 (29) 液化天然氣(LNG)生產(chǎn)、儲存和裝運NFPA59A:2001(30) 低溫液體儲運設(shè)備安全使用規(guī)范JB6898-1997 1.3 建設(shè)方業(yè)主、工程建設(shè)規(guī)模、內(nèi)容及投資1.3.1建設(shè)方業(yè)主：福州市煤氣公司1.3.2 工程規(guī)模根據(jù)可行性研究的批復(fù)，日供氣能力為10.5104m3，其中供應(yīng)城市管網(wǎng)為9.8104m3/日；日供應(yīng)天然氣加氣子站為0.7104m3。 1.3.3 工程建設(shè)內(nèi)容及投資本工程主要內(nèi)容包括新建100m3液化天然氣儲罐4臺、液化

7、天然氣氣化裝置1套、撬裝調(diào)壓裝置1套、撬裝天然氣壓縮機2套和配套儀表控制系統(tǒng)等。工程概算總投資1700104元。 主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)序號指標(biāo)名稱單位數(shù)量備注1年供氣量規(guī)模104m3/年38332日供氣量104m3/日10.55其中城市日供氣量104m3/日9.8 加氣子站供氣量0.73供應(yīng)城市管網(wǎng)高峰小時流量m3/h100004供應(yīng)壓縮天然氣槽車小時流量m3/h10005勞動定員人23原有6總投資104元17007年用電量104kwh548年用水量104t0.19年加嗅劑用量（四氫噻吩）t0.772基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、2.1天然氣氣源本工程液化天然氣來自廣匯液化天然氣有限公司，該公司目前日產(chǎn)液化天然氣15

8、0萬m3，采用集裝箱槽車形式公路運輸，計劃2005年到2006年實現(xiàn)公路、鐵路聯(lián)運。廣匯液化天然氣有限公司承諾：將使用5至6輛槽罐車給福州市煤氣公司提供每天10至15萬m3的天然氣，同時閩清貯配站（貯存能力72萬m3天然氣）作為備用氣源，確保福州市煤氣公司長期、安全、穩(wěn)定供氣，福州供氣交割價為2.7元/ m3。廣匯LNG物性參數(shù)項目數(shù)值N2，mol%0.655CH4，mol%86.23C2H6，mol%12.77C3H8，mol%0.3428其余0.0022氣化溫度，-162液相密度，kg/Nm3471氣相密度，kg/Nm30.8059 (=0.6233)氣液膨脹系數(shù)，0584.44低熱值，M

9、J/ Nm339.46高熱值，MJ/ Nm343.69華白數(shù)，MJ/ Nm355.312.2 氣象資料及抗震烈度平均氣溫19.6極端最低溫度 -1.2極端最高溫度 39.3平均降雨量1355.8mm小時最大降水量64.3mm平均絕對濕度19.0mm年平均相對濕度77%年平均蒸發(fā)量1451.1mm主要風(fēng)向為東北或東，平均風(fēng)速2.8m/s全年日照時數(shù)1860.6小時福州盆地處于多組斷裂交匯地帶，屬地震烈度七度區(qū)3.燃氣的互換性、燃具的適配性及燃具調(diào)整方案福州市現(xiàn)有的管道煤氣是液化石油氣混空氣，本工程采用新疆廣匯液化天然氣，由于兩種燃氣種類的變化，對城市輸氣管網(wǎng)、用氣設(shè)備、計量器具以及燃燒設(shè)備將產(chǎn)生

10、重大的影響，其中對燃氣燃燒設(shè)備的影響尤其顯著。兩種氣源的互換性將影響二十幾萬居民用戶和數(shù)百家公共建筑、商業(yè)和工業(yè)用戶用氣，同時由于燃具燃燒工況的變化，有可能產(chǎn)生不安全因素。因此,對于液化石油氣混空氣與天然氣的互換性、燃具的適配性及燃具調(diào)整方案需要進行分析。3.1燃氣互換性分析燃氣特性及類別燃氣成份天然氣（廣匯）液化石油氣混空氣天然氣（印尼）CH4（）86.2396.299C2H4C2H6（）12.772.585C3H8（）13.6C3H6C3H8（）0.34280.489iC4H10（）0.100nC4H10（）26.40.118C5 （）0.006O2（）12.6N2（）0.65547.40

11、.400其它（）0.0020.003低熱值Hl（MJ/ m3）39.545.2536.96高熱值Hh（MJ/ m3）43.6949.0440.81華白數(shù)W（MJ/ m3）55.3142.0553.75燃燒勢CP42.7138.2240.66相對密度d0.62391.360.5764密度（/ m3）0.8061.7580.745理論空氣量vo(m3 / m3 )10.4510.819.75工作壓力（Pa）200020002000一次空氣系數(shù)0.60.60.6黃焰界限 0.25 0.480.24燃燒速度Snmax (m/s)0.380390.38 注：天然氣（印尼）氣態(tài)組份（mol%）取福建LNG

12、站線項目執(zhí)行辦公室所提供參數(shù)的平均數(shù)。天然氣（廣匯）氣態(tài)組份由新疆廣匯公司提供。根據(jù)城市燃氣分類GB/T13611-92標(biāo)準(zhǔn)中，12T天然氣的標(biāo)準(zhǔn)華白數(shù)W為53.5MJ/m3(范圍48.157.8 MJ/ m3 )，標(biāo)準(zhǔn)燃燒勢CP為40（范圍3688）。福州LNG利用項目的天然氣華白數(shù)W為53.75MJ/ m3(范圍53.7754.06 MJ/ m3 )、CP為40.66，兩項指標(biāo)均與12T標(biāo)準(zhǔn)氣相近，屬12T天然氣；新疆廣匯LNG 華白數(shù)W為55.31MJ/ m3、CP為42.71，也屬12T天然氣，按12T天然氣設(shè)計生產(chǎn)的燃具轉(zhuǎn)換氣源后可正常使用。. 燃氣的互換性福州市燃氣用戶中，燃燒器類

13、型很多，但以引射式燃燒器最為普遍，特別是民用戶和商業(yè)用戶多數(shù)采用大氣式燃燒器。本工程主要探討引射式大氣燃燒器的互換性。一般燃具的燃燒器是按一定成分和壓力的燃氣設(shè)計、調(diào)整的，因此成分和壓力的變化會使燃具的運行工況發(fā)生改變。當(dāng)燃氣成分變化而導(dǎo)致其熱值、密度、理論空氣量和燃燒特性發(fā)生變化時，相應(yīng)的燃具的熱負荷、一次空氣系數(shù)、火焰結(jié)構(gòu)、燃燒穩(wěn)定性、煙氣中CO含量等都發(fā)生變化，變化過大將致使燃具不能正常工作。燃具的正常工作是指其在運行時不產(chǎn)生離焰、回火、黃焰以及煙氣中CO含量不超過允許范圍。兩種燃氣互換性判定時主要涉及兩方面因素： (1) 華白數(shù)： . W華白數(shù)； Hh燃氣高熱值； d 燃氣的相對密度。

14、華白數(shù)是衡量燃具熱負荷的指數(shù)。華白數(shù)與燃具熱負荷關(guān)系式如下：QKW Q燃具熱負荷； K比例常數(shù)。兩種燃氣的熱值和密度均不相同，但只要它們的華白數(shù)相等，就能在同一燃氣壓力下在同一燃具上獲得同一熱負荷。一般要求基準(zhǔn)氣和置換氣的華白數(shù)偏差不超過10。液化石油氣混空氣的華白數(shù)W為42.05MJ/m3、CP為38.22，而天燃氣的華白數(shù)W為53.75MJ/ m3、CP為40.66，兩者華白數(shù)偏差達27.82，同一燃具在相同燃氣壓力下，分別使用兩種氣源，燃具熱負荷相差27.82；廣匯氣差31.53。（2）燃燒特性由于兩種燃氣的化學(xué)、物理性質(zhì)相差較大，僅用華白數(shù)W不足以說明燃氣的互換性。還應(yīng)考慮燃氣燃燒特性

15、，即產(chǎn)生離焰、黃焰、回火和不完全燃燒的傾向性。本工程采用美國燃氣協(xié)會（A.G.A）互換性判定指數(shù)分析燃氣互換性。A.G.A法主要指標(biāo)有三類：離焰指數(shù)Il、黃焰指數(shù)Iy、回火指數(shù)If。該方法主要使用于高熱值Hh31.85MJ/ m3的天然氣或其它混合氣體。其中前兩種指標(biāo)的準(zhǔn)確性較高，第三種較差。本法不能確定不完全燃燒工況時CO是否超標(biāo)，一般要通過實驗測試確定。 按照A.G.A法的實驗數(shù)據(jù)三個互換性指數(shù)的判定標(biāo)準(zhǔn)見下表。只有三個指數(shù)同時符合規(guī)定范圍時，置換氣才能代替基準(zhǔn)氣。表中三種天然氣均為基準(zhǔn)氣,其中第一種為高熱值Hh大于43.95MJ/ m3的天然氣；第二種為甲烷容積含量大于90的天然氣；第三

16、種為惰性成分（CO2和N2）大于10的天然氣。經(jīng)計算兩種燃氣的A.G.A指數(shù)分別為：Il0.78 If0.81 Iy1.42Il、Iy、If的判定標(biāo)準(zhǔn)互換指數(shù)第一種天然氣第二種天燃氣第三種天然氣適合勉強適合不適合適合勉強適合不適合適合勉強適合不適合Il0.11.01.121.121.121.01.061.061.01.01.031.03If1.181.181.21.21.181.181.21.21.181.181.21.2Iy1.01.00.70.71.0100.80.81.01.00.90.9基準(zhǔn)氣液化石油氣混空氣高熱值為49.04MJ/ m3，但N2含量高達47.4，屬第三種天然氣。Iy1

17、.0表明置換后的一次空氣系數(shù)大于可能產(chǎn)生黃焰的最大一次空氣系數(shù),即不會產(chǎn)生黃焰。If1.18表明置換后，不會產(chǎn)生回火。Il1.0表明置換后一次空氣系數(shù)比置換后的熱負荷下發(fā)生離焰時的一次空氣系數(shù)小，不會發(fā)生離焰。從以上分析看出，液化石油氣混空氣轉(zhuǎn)換為天然氣，燃具不會發(fā)生離焰、回火、黃焰現(xiàn)象；兩者華白指數(shù)W偏差達27.82，造成置換后熱負荷偏大（增大27.82），火焰太大可能燒壞設(shè)備，火焰高度拉長，使煙氣中CO含量增加,燃具熱效率降低。因此，兩種燃氣不能互換。轉(zhuǎn)換氣源時，應(yīng)對燃具燃燒工況進行調(diào)整。通過上述分析可以看出液化石油氣混空氣與天然氣的性質(zhì)不同，轉(zhuǎn)換氣源后，燃具不作改動，不會出現(xiàn)離焰、回火和

18、黃焰現(xiàn)象，但燃具熱負荷增加太多，引起熱效率降低，煙氣中CO含量增加。兩種氣不能互換，燃具要經(jīng)改造或調(diào)整后才能達到正常的燃燒工況。燃具的調(diào)整應(yīng)遵循以下原則： 維持燃具額定熱負荷不變； 調(diào)整后燃具維持燃燒工況穩(wěn)定，即不發(fā)生離焰、回火和黃焰現(xiàn)象，燃燒煙氣中CO含量不超標(biāo)。決定燃具運行特性主要有熱負荷和一次空氣系數(shù)兩個參數(shù)。熱負荷表示燃具加熱能力的大小。低壓引射式燃燒器具的熱負荷可用下式表示：Q0.0035dg2.Hl.（p/d）1/2.式中：Q熱負荷，KW； 噴嘴流量系數(shù)； dg噴嘴直徑，mm； Hl燃氣低熱值，MJ/ m3； P燃氣壓力，pa； d燃氣相對密度。大氣式燃燒器通常利用燃氣的能量由引射

19、器將空氣引入，引入的空氣為一次空氣。一次空氣系數(shù)等于一次空氣量除以燃氣燃燒所需的理論空氣量。根據(jù)引射器的流動規(guī)律，假定噴嘴及喉管處的動能不變，若忽略壓力和摩擦對引射器壁的影響，簡化后可得下面的關(guān)系式：.式中：一次空氣系數(shù)； Vo理論空氣量，m3 / m3； Ft引射器喉管截面積,mm2； Fj噴嘴截面積, mm2。若燃燒器確定，F(xiàn)t、Fj為定值。從式（4）可以看出一次空氣系數(shù)與燃氣相對密度的平方根成正比，與燃氣的理論空氣量成反比，而低壓引射式燃燒器具有自動調(diào)節(jié)的性能，所以燃氣壓力的變化對一次空氣系數(shù)影響不大。燃具使用新氣源，為保證燃具能正常穩(wěn)定燃燒，燃具熱負荷應(yīng)減小。根據(jù)式（3）可看出，可通過

20、更換噴嘴(減小其孔徑)和降低燃具使用燃氣的壓力，減小噴嘴噴射流量來降低熱負荷，使燃具達到設(shè)計熱負荷。-更換燃燒器噴嘴經(jīng)分析計算可知，液化石油氣混空氣采用大氣式燃燒的燃具改燒天然氣時，可采取更換噴嘴（孔徑為原尺寸的約0.89倍），以維持熱負荷不變，適當(dāng)調(diào)大燃燒器風(fēng)門開度保證一次空氣供給，使火焰完全燃燒。其它燃具（如采用鼓風(fēng)式燃燒的燃具）改燒天然氣時，可參照公式（3），調(diào)整燃氣噴孔面積，或在燃氣管上設(shè)置節(jié)流孔，減少熱負荷，同時調(diào)節(jié)風(fēng)門或進行空/燃比的調(diào)節(jié)。 -降低管網(wǎng)燃氣運行壓力一般燃具是按所使用的燃氣及使用燃氣的額定壓力Pn（天然氣為2000Pa）設(shè)計的，燃具能在0.5Pn1.5Pn的燃氣壓力下

21、正常燃燒，實際運行中，考慮到燃具使用的熱負荷不宜太小，燃具前燃氣的壓力控制在0.75Pn1.5Pn范圍內(nèi)。下表為燃具正常使用時不同燃氣壓力下的熱負荷和燃具不改造直接使用天然氣（印尼）不同燃氣壓力下的熱負荷。其中Qn為燃具在燃氣額定壓力下的設(shè)計熱負荷。燃具正常使用時各工況下熱負荷燃氣壓力1500 Pa2000 Pa3000 Pa熱負荷0.707 QnQn1.225 Qn燃具不改動使用天然氣時的熱負荷燃氣壓力639 Pa1500 Pa1919 Pa2000 Pa3000 Pa熱負荷0.707 Qn1.083 Qn1.225 Qn1.251 Qn1.532 Qn燃具正常使用熱負荷的范圍應(yīng)為0.707

22、Qn1.225Qn，置換氣源后燃具不改造，燃具的熱負荷要確保在這一范圍內(nèi)，相應(yīng)所使用燃氣的壓力范圍為639Pa1919Pa。同時還應(yīng)考慮轉(zhuǎn)換氣源后有些用戶使用按新氣源設(shè)計的燃具，為了確保這些燃具正常使用，燃具前燃氣壓力不宜低于1500Pa。因此，調(diào)整管網(wǎng)燃氣運行壓力，保證燃具前燃氣壓力應(yīng)控制在1500Pa1920Pa之間，就能使燃具正常使用。根據(jù)式（4）可計算出，轉(zhuǎn)換氣源后燃具不改造直接使用天然氣，燃具燃燒器一次空氣系數(shù)是使用液化石油氣混空氣時的0.7倍左右，火焰狀態(tài)不理想，要適當(dāng)調(diào)大燃燒器風(fēng)門開度保證一次空氣供給，使火焰完全燃燒。這一方法可能會使燃具更新為天然氣燃具的用戶處的燃氣壓力偏低，燃

23、具熱負荷降低，但不會影響正常使用。3.2 燃具的適配性福州市煤氣公司對以上兩種調(diào)整燃具燃燒工況方法按GB16410-1996家用燃氣灶具和GB17905家用燃氣燃燒器具安全管理規(guī)則規(guī)定，用天然氣（廣匯）進行燃具燃燒試驗，并委托福建省燃氣具質(zhì)量監(jiān)督檢驗站對在線抽樣燃具用12T試驗氣進行燃燒工況（既燃具適配性）檢測。燃具燃燒試驗用廣匯LNG對3種臺式灶具、4種嵌入式灶具和2種熱水器在模擬用戶現(xiàn)有使用狀況下（即燃具在正常使用液化氣混空氣下，不作調(diào)整）的燃燒工況穩(wěn)定性及按GB16410-1996家用燃氣灶具標(biāo)準(zhǔn)進行熱負荷、熱效率和煙氣含量試驗。試驗結(jié)果表明天然氣壓力在600Pa2200Pa的情況下，灶

24、具不作調(diào)整燃燒沒有出現(xiàn)黃焰、離焰、回火等現(xiàn)象，稍作調(diào)整（調(diào)風(fēng)門）能夠達最佳燃燒；熱效率基本沒什么變化；熱負荷明顯增加，天然氣壓力在1500Pa1800Pa下，熱負荷在灶具設(shè)計上限范圍內(nèi)；壓力低于2000Pa時，煙氣中CO含量合格（GB17905家用燃氣燃燒器具安全管理規(guī)則規(guī)定：購買日期至今超過一年的灶具，煙氣中CO含量不得了大于0.14%）。因此，如控制一定的壓力（管網(wǎng)運行壓力控制在1500Pa2000Pa之間），考慮到灶前燃氣設(shè)施（燃氣表、管道等）壓力降，灶前燃氣壓力不高于1800Pa，灶具不加改造就可以直接使用。熱水器負荷增加較多，由于是固定風(fēng)門無法增大一次空氣量，火焰明顯拉長，CO含量增

25、加明顯，轉(zhuǎn)換氣源時應(yīng)對熱水器噴嘴進行更換。 隨機在線抽樣燃具燃燒工況檢測同時福州市煤氣公司隨機抽取了近幾年來福州市場銷售量較大的幾種品牌的灶具（華帝、老板、德意、方太、火王和哆唻咪）15臺，使用期1-5年，并委托福建省燃氣具質(zhì)量監(jiān)督檢驗站對在線抽樣燃具用12T試驗氣進行燃燒工況（既燃具適配性）檢測，檢測結(jié)果表明，關(guān)鍵指標(biāo)煙氣中CO含量合格有11臺，4臺不合格（其中2臺一眼不合格）。不合格灶有3臺是哆唻咪品牌的灶具，其他品牌灶具質(zhì)量基本能滿足新氣源。抽樣中的燃具部分還出現(xiàn)黃焰現(xiàn)象，主要原因是1號試驗氣（華白數(shù)W為57.8MJ/ m3）是12T中的界限氣，灶具不改造直接燒1號熱負荷偏大，燃燒要求的

26、空氣量大，有些灶熱負荷設(shè)計過大或燃燒器加工質(zhì)量不好，造成一次空氣引入量偏小，會出現(xiàn)黃焰現(xiàn)象。擬使用的天然氣華白數(shù)沒有這么大，一般不會出現(xiàn)黃焰現(xiàn)象，該結(jié)論從前面的燃具燃燒試驗也得出同樣的結(jié)論。以上燃燒試驗結(jié)果及抽樣調(diào)查表明，現(xiàn)有燃具不作改動，燃具前燃氣壓力為1500Pa2000Pa，燃具能正常使用新氣源。3.3管網(wǎng)的適應(yīng)性氣源轉(zhuǎn)換后，雖然燃氣熱值相對舊氣有所降低，由于天然氣相對密度較小(d1)，燃氣在管網(wǎng)中沿程阻力（壓力損失）減小。這些特征，對輸配系統(tǒng)有較大的影響：管網(wǎng)通過能力（熱流量）有所增加；調(diào)壓裝置運行能力發(fā)生變化；高層建筑高程升壓等。理論分析（1）低壓管網(wǎng)壓力降下式為低壓管網(wǎng)壓力降計算經(jīng)

27、驗公式，即普耳（pole）公式：Q0.316.K.（dg5.P/d.L）1/2.式中：Q燃氣計算流量，m3/ h； K系數(shù)，依管徑而異； dg管道內(nèi)徑，mm； L管道計算長度，m； P壓力降，pa； d燃氣相對密度。轉(zhuǎn)換氣源后，用戶規(guī)模不變即用戶燃具總熱負荷不變，則管網(wǎng)燃氣計算流量約是原來的1.22倍，在管網(wǎng)（管徑、管道長度等）不變的情況下，根據(jù)式可計算得出：轉(zhuǎn)換氣源后低壓管網(wǎng)壓力降約是原來管網(wǎng)壓力降的0.6倍。（2）高層差引起的燃氣附加壓力燃氣附加壓力可按下式計算：H=10（k-m）h.式中：H燃氣附加壓力，pa； k空氣的密度，/ m3； m燃氣的密度，/ m3； h燃氣管道終、起點的高層

28、差，m。計算可知，燃氣管道每升高10米，燃氣壓力升高約50 pa。低壓管網(wǎng)運行壓力調(diào)查根據(jù)煤氣公司低壓管網(wǎng)運行壓力調(diào)查，使用現(xiàn)有混空氣時，調(diào)壓站到灶前壓力降普遍小于600Pa。改供天然氣后，由于天然氣相對密度較小(d1)，燃氣在管網(wǎng)中沿程阻力（壓力損失）減小，根據(jù)前面計算可知：低壓管網(wǎng)壓力降約是原來管網(wǎng)壓力降的0.6倍。這樣低壓管網(wǎng)壓力降普遍小于350Pa。低壓管網(wǎng)運行壓力確定燃具調(diào)整方案二所要求的燃具前燃氣壓力范圍為1500Pa1920Pa，將調(diào)壓站出口壓力調(diào)為1800-1900 Pa，考慮管網(wǎng)壓力降和調(diào)壓器關(guān)閉壓力等因素，低壓管網(wǎng)運行壓力能控制在1500Pa2000Pa之間，管網(wǎng)能夠滿足天

29、然氣供氣需求。個別調(diào)壓站壓力降大于600 Pa，應(yīng)對調(diào)壓設(shè)備或管網(wǎng)進行調(diào)整和改造。對于高層用戶，由于附加壓力的影響，可適當(dāng)調(diào)低所使用的調(diào)壓器出口壓力或在適當(dāng)高度增設(shè)低-低壓調(diào)壓器。3.4燃具調(diào)整方案理論分析、試驗結(jié)果及抽樣調(diào)查表明，以上兩種燃具燃燒工況調(diào)整的方法都可滿足氣源轉(zhuǎn)換的需要，為了使天然氣轉(zhuǎn)換工作順利進行，保證安全可靠地供氣，可根據(jù)不同情況采取不同調(diào)整方案。1轉(zhuǎn)換氣源后，市場上應(yīng)銷售按12T燃氣生產(chǎn)的燃具。2按GB17905家用燃氣燃燒器具安全管理規(guī)則規(guī)定，使用超過8年的燃具都應(yīng)報廢更換。進行天然氣轉(zhuǎn)換時要做好宣傳工作以使這些用戶主動更新，使用新的天然氣燃具。3民用灶具調(diào)整，采用調(diào)低調(diào)

30、壓器出口壓力，將低壓管網(wǎng)運行壓力控制在1500Pa2000Pa之間，以保證灶具熱負荷不會有較大的增加，同時適當(dāng)調(diào)大燃燒器風(fēng)門開度保證一次空氣供給，使火焰完全燃燒，調(diào)試過程中出現(xiàn)部分灶具由于廠家將灶具熱負荷設(shè)計過大或燃燒器加工質(zhì)量不好，灶具黃焰通過調(diào)節(jié)風(fēng)門無法消除，這部分灶具應(yīng)進行改造。4家用燃氣熱水器、經(jīng)調(diào)試無法消除黃焰的灶具以及通過調(diào)低調(diào)壓器出口壓力還不能克服附加壓力影響的高層部分灶具，采用更換燃燒器噴嘴的方法。5商業(yè)用燃具，采用大氣式燃燒的燃具改燒天然氣時，可更換燃燒器噴嘴；采用鼓風(fēng)式燃燒的燃具，改燒天然氣時，調(diào)整燃氣噴孔面積，更換火頭蓋。6福州市在用的工業(yè)用戶的燃燒裝置主要有兩類：用于燈

31、泡加工的玻璃宮燈及用于熱水鍋爐和燃氣空調(diào)的燃燒機。改燒天然氣時，這些燃燒裝置只需進行空/燃比的調(diào)節(jié)，可由用戶自行調(diào)節(jié)。4 供應(yīng)規(guī)模4.1供應(yīng)規(guī)模確定原則1.滿足目前福州市用氣要求；2.滿足與2007年液化天然氣供應(yīng)福州市的要求；3.充分考慮福州市遠期調(diào)峰的要求；4.滿足福州市近期天然氣汽車加氣的要求。4.2 供應(yīng)規(guī)模 供應(yīng)城市用氣規(guī)模的確定 根據(jù)福州市煤氣公司提供的資料，目前福州市城市液化氣混空氣日用氣量為8.6104m3，相當(dāng)于廣匯液化天然氣日用氣量為9.85104m3，根據(jù)可研報告，本站2020年將參與城市調(diào)峰，日調(diào)峰量為8.5104m3，因此本站供應(yīng)城市用氣規(guī)模按日用氣量為9.85104

32、m3設(shè)計，該供應(yīng)規(guī)模可以滿足目前的城市用氣量及遠期調(diào)峰的要求。加氣用氣規(guī)模的確定 根據(jù)福州市煤氣公司提供的資料，福州市汽車加氣實驗階段考慮110輛公交汽車的加氣，每輛汽車日運行按200公里考慮，百公里用氣量按30 m3計算，則加氣用氣規(guī)模按0.7104m3設(shè)計（2007年城門門站和加氣母站建成后，該站加氣功能取消，站內(nèi)設(shè)備用于新建子站）。用氣規(guī)模的確定 通過以上分析計算，本站的日供氣規(guī)模為10.55104m3。5. 液化天然氣調(diào)峰備用站及壓縮天然氣加氣母站設(shè)計5.1 站址經(jīng)與福州市煤氣公司、消防、規(guī)劃部門協(xié)商，確定本工程利用原鱔溪液化氣混氣站進行改造，該站交通較為便利，外部供水、供電條件均可滿

33、足站內(nèi)需要,在LNG系統(tǒng)投產(chǎn)使用之時，原有液化石油氣混氣系統(tǒng)及相應(yīng)的設(shè)施應(yīng)停止使用。5.2總平面布置本站依據(jù)城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范（GB50028-93 98版）和建筑設(shè)計防火規(guī)范（GBJ16-87 2001版）及汽車加油加氣設(shè)計與施工規(guī)范GB50156-2002進行總平面布置，其中由于國內(nèi)尚無有關(guān)LNG的設(shè)計規(guī)范，本工程暫按照國內(nèi)有關(guān)液化石油氣的相關(guān)規(guī)范進行LNG貯罐的總平面布置。1.設(shè)計依據(jù)城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范（GB50028-93，2002年版）；建筑設(shè)計防火規(guī)范（GBJ16-87，2001年版）； 福州市燃氣公司燃氣廠液化氣混氣站的竣工圖； 建設(shè)單位提供的其它有關(guān)設(shè)計基礎(chǔ)資料。2.設(shè)計原則總平面

34、布置嚴(yán)格遵照城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范（GB50028-93，2002年版）、建筑設(shè)計防火規(guī)范（GBJ16-87，2001年版）的要求，確保站內(nèi)外各建、構(gòu)筑物和設(shè)施間的安全距離，本著有利生產(chǎn)、方便管理、確保安全、保護環(huán)境的原則，結(jié)合場地的實際情況進行總平面布置。3.平面布置站區(qū)總平面布置應(yīng)與工藝流程相適應(yīng)，做到流向合理，生產(chǎn)管理和維護方便，安全間距滿足設(shè)計規(guī)范的要求，功能分區(qū)合理、又緊湊統(tǒng)一。本站根據(jù)建構(gòu)筑物的性質(zhì)分區(qū)布置，站內(nèi)分為生產(chǎn)區(qū)和生產(chǎn)輔助區(qū)。生產(chǎn)區(qū)有LNG儲罐及工藝裝置區(qū)、卸車臺、壓縮機房等。在原液化氣罐區(qū)的位置新設(shè)4臺100m3 LNG立式儲罐及調(diào)壓裝置、空溫氣化器等工藝生產(chǎn)裝置，在原氣化混

35、氣間內(nèi)加設(shè)兩臺CNG撬裝壓縮機，將原汽車槽車庫、汽車裝卸臺拆除，增設(shè)2臺LNG卸車柱，1臺CNG充裝柱。生產(chǎn)輔助區(qū)設(shè)有消防水池、熱水爐間、變配電室、空氣壓縮機房、綜合樓、無基坑電子汽車衡等。站內(nèi)原有的無基坑電子汽車衡原為50噸，將其改造為60噸，其它水、電等生產(chǎn)輔助用房采用原有設(shè)備或?qū)υ性O(shè)備進行改造。在站區(qū)的南側(cè)和和東側(cè)設(shè)有2個大門。站內(nèi)各建、構(gòu)筑物之間防火間距如下：LNG儲罐與相鄰建、構(gòu)筑物間距表相鄰建、構(gòu)筑物規(guī)范間距設(shè)計間距站區(qū)圍垟1518站內(nèi)道路1011站外道路2028站外民用建筑5060氣化間2525卸氣柱25524.豎向設(shè)計豎向設(shè)計按原設(shè)計不變，道路設(shè)計亦維持原廠現(xiàn)有道路。5.綠化

36、設(shè)計原廠區(qū)內(nèi)綠化區(qū)域不變。6.交通設(shè)計利用原有站內(nèi)道路網(wǎng)，LNG槽車等車輛由站區(qū)南側(cè)的生產(chǎn)區(qū)大門出入，工程搶修和消防車輛可由東側(cè)的大門出入。LNG儲罐及工藝裝置區(qū)設(shè)有環(huán)形消防車道，充分保證道路的通暢。7.站內(nèi)建、構(gòu)筑物一覽表序號項目名稱占地面積m2備注1LNG貯罐區(qū)13634臺100m3立式罐2露天工藝裝置區(qū)3卸車柱2臺LNG卸車柱1臺CNG充裝柱4空壓機室、變配電、熱水爐間610原有建筑5管理用房、消防水泵房112原有建筑6消防水池（600m3）170原有構(gòu)筑物7氣化車間等345其中槽車庫拆除，內(nèi)增設(shè)兩臺CNG壓縮機860噸電子汽車地中衡116改建5.3 LNG站工藝設(shè)計工藝流程及設(shè)計參數(shù)

37、1.工藝流程液化天然氣（簡稱LNG，下同）槽車將LNG通過公路運輸至本站后，利用槽車上或站內(nèi)的升壓氣化器將LNG卸至站內(nèi)LNG低溫貯罐內(nèi)，然后利用站內(nèi)LNG低溫貯罐的空溫式升壓氣化器，將罐內(nèi)的LNG壓力升壓到所需的工作壓力，利用其壓力，夏季時將LNG送到空溫式氣化器進行氣化（冬季氣化后的低溫天然氣需通過NG加熱器將天然氣溫度升到10），當(dāng)空溫式氣化器檢修時，貯罐內(nèi)的LNG送到LNG熱水氣化器，通過熱水進行熱量傳遞，將LNG氣化（溫度為10），一路通過調(diào)壓計量裝置，進入城市中壓管道，一路進入天然氣壓縮機加壓后通過加氣柱向壓縮天然氣（簡稱CNG，下同）瓶車充裝外運。工藝流程方框圖如下：熱水BOG系

38、統(tǒng)NG加熱器LNG空溫式氣化器LNG貯罐LNG槽車熱水LNG熱水氣化器調(diào)壓計量裝置、加臭0.4MPa天然氣壓縮機0.2MPa城市中壓管網(wǎng)25MPa天然氣加氣柱工藝流程圖見圖紙。2.設(shè)計參數(shù)壓力參數(shù)LNG槽車卸車壓力0.5MPa100米3LNG貯罐壓力0.20.4MPa（設(shè)計壓力0.5MPa）LNG氣化加熱系統(tǒng)0.20.4MPa（設(shè)計壓力1.0MPa）BOG系統(tǒng)0.20.4MPa（設(shè)計壓力1.0MPa）熱水循環(huán)系統(tǒng)0.2MPa（設(shè)計壓力1.0MPa）設(shè)計溫度參數(shù)LNG部分-194LNG空溫式氣化器后-20NG加熱器前NG加熱器后和LNG熱水氣化器后10熱水供水溫度95熱水回水水溫度70流量參數(shù)小

39、時供應(yīng)流量 10000 m3（0，1atm）(遠期按20000 m3考慮) 設(shè)備選型由于本工程尚未確定有關(guān)設(shè)備供應(yīng)商，本設(shè)計暫按有關(guān)設(shè)備生產(chǎn)廠家的設(shè)備資料進行有關(guān)工藝布置。1.LNG貯罐本工程日供氣規(guī)模為10.55104m3，儲存天數(shù)按2天考慮，充裝系數(shù)按0.95%考慮，計算儲存容積為380 m3，本工程選擇4臺100米3LNG地上立式貯罐，實際儲存天數(shù)為2.1天。100米3LNG地上貯罐主要技術(shù)特性如下：容器類別類設(shè)計壓力0.5MPa最高工作壓力0.45MPa內(nèi)膽設(shè)計溫度-196內(nèi)膽工作溫度-162.3物料名稱LNG內(nèi)膽材料OCr18Ni9外膽材料Q235B絕熱形式真空粉末日蒸發(fā)率小于0.3

40、%外形尺寸348016900mm全容積105.28m3有效容積 100m3充裝系數(shù)0.95設(shè)備重量約30噸2.貯罐升壓氣化器本工程采用一臺貯罐升壓氣化器對應(yīng)一臺儲罐的工藝方案，該方案較集中升壓方式具有升壓靈活、便于控制、運行管理簡單的特點，同時考慮升壓氣化器距離儲罐越近越有利的原則，本工程設(shè)計將升壓氣化器按設(shè)置在儲罐底部，以便于節(jié)省空間，本工程單臺罐按供應(yīng)量10000 m3/h計算，計算后所需升壓氣氣化量為200Nm3/h，遠期供應(yīng)量達到20000 m3/h時，兩臺儲罐為一組同時工作。本設(shè)計選用200 Nm3/h空溫式貯罐升壓氣化器4臺。LNG進氣化器溫度和NG出氣化器溫度為-140。3.BO

41、G氣化器 由于站內(nèi)BOG發(fā)生量最大的為槽車卸車，故本工程BOG空溫式氣化器的設(shè)計能力按2臺槽車卸車進行計算，槽車卸車時間按1小時計算，因此計算所需BOG空溫式氣化器能力為800 Nm3/h。本工程選擇氣化量800 Nm3/h 的BOG空溫式氣化器1臺。氣化器氣體溫度-140，出氣化器氣體溫度-20。4.EAG氣化器EAG空溫式氣化器氣化能力按100米3LNG貯罐的最大安全放散量進行計算，經(jīng)計算100米3LNG貯罐的安全放散量為275 Nm3/h，故本工程選擇氣化量300 Nm3/h EAG空溫式氣化器1臺。進氣化器氣體溫度-140，出氣化器氣體溫度-20。5.LNG氣化器根據(jù)工藝要求，本工程所

42、需LNG氣化器的能力為10000 Nm3/h，設(shè)計能力按12000 Nm3/h考慮。本工程選擇2組LNG氣化器。一組選擇氣化能力12000 Nm3/h的空溫式氣化器1組（6臺為一組，每臺2000 Nm3/h），一組選擇氣化能力12000 Nm3/h的熱水加熱式LNG氣化器一臺（耗熱量193x104KCal/h），兩組互為備用。遠期增加12000 Nm3/h的空溫式氣化器1組。6.NG加熱器NG加熱器的能力按LNG空溫式氣化器的能力相配套，本工程選擇NG加熱器能力按遠期考慮，設(shè)計選擇加熱能力24000 Nm3/h的熱水NG加熱器1臺（耗熱量為42.6 x104KCal/h），NG進氣溫度為-20

43、，NG出氣溫度10。7.卸車加熱器故本工程每臺卸車加熱器設(shè)計能力按1臺槽車卸車時間1h計算，因此計算所需.卸車空溫式氣化器能力為300 Nm3/h。本工程選擇氣化量300 Nm3/h 的空溫式卸車加熱器2臺。氣化器氣體溫度-140，出氣化器氣體溫度-140。8.調(diào)壓計量裝置進口壓力0.4MPa，出口壓力0.2MPa，一期流量12000Nm3/h，二期流量20000Nm3/h。選用DN80調(diào)壓器3臺，一期1開1備，二期2開1備，單臺調(diào)壓器通過能力12000 Nm3/h。9. 加臭裝置采用原站內(nèi)加臭裝置，最大加臭量為天然氣流量20000 Nm3/h。三、管道選擇計算及布置序號管段位置設(shè)計流量m3/

44、時計算壓力MPa計算溫度流速m/s管徑m管徑取值mm外徑mm管材許用應(yīng)力MPa系數(shù)Y壁厚mm外徑壁厚mmmm1進液總管761.02030.0951001080Cr18Ni91370.40.39D10842LNG槽車氣相總管801.0-140150.04350570Cr18Ni91370.40.21D573.53BOG氣化器后氣相總管8590.410150.06480890Cr18Ni91370.40.13D8934出液總管340.42020.07880890Cr18Ni91370.40.13D8945熱水氣化器進液支管170.42020.05580890Cr18Ni91370.40.13D89

45、56空溫氣化器進液支管170.4-14020.05580890Cr18Ni91370.40.13D8967空溫氣化器氣相支管10000.0.4-15150.2112002190Cr18Ni91370.40.32D219x68氣化器氣相總管20000.0.4-15150.2993003250Cr18Ni91370.40.47D325x69氣化器氣相總管(加熱后)200000.420150.318300325201300.40.50D325x610調(diào)壓后氣相總管20000.0.220200.356400426201300.40.33D426x7 站內(nèi)架空管道均采用低支架敷設(shè)，管道安裝除必要的法蘭連

46、接外，均采用焊接連接。四、閥門LNG管道的工藝閥門均采用低溫焊接閥門，閥門材料采用OCr18Ni9，操作運行溫度大于-10的管道工藝閥門采用法蘭連接閥門。五、絕熱及防腐本站LNG進液總管和LNG貯罐出液總管及支管需作保溫絕熱，碳鋼工藝管道需作防腐處理。1.絕熱采用聚胺脂保溫管托和聚乙烯保溫管殼。2.防腐碳鋼管道架空部分管道除銹后，刷防銹底漆二道，面漆二道；埋地管道防腐作法同原站內(nèi)地下管道。 5.4 CNG站工藝設(shè)計、工藝流程及設(shè)計參數(shù) 1.工藝流程液化天然氣氣化后進入壓縮機，將天然氣從0.20.5MPa加壓至20MPa，通過加氣柱向天然氣鋼瓶拖車直接加氣外運，供氣壓力為20Mpa。 2.工藝設(shè)

47、計參數(shù)工藝設(shè)計參數(shù)壓縮機進口壓力0.2MPa壓縮機出口壓力20MPa加氣母站設(shè)計規(guī)模0.7萬m3/日（每日按7h計）主要工藝設(shè)備選型由于本工程尚未確定有關(guān)設(shè)備供應(yīng)商，本設(shè)計暫按有關(guān)設(shè)備生產(chǎn)廠家的設(shè)備資料進行有關(guān)工藝布置。天然氣屬于甲類易燃易爆物品，為保證加氣站的安全平穩(wěn)運行，工藝設(shè)備選用性能優(yōu)良、安全可靠的設(shè)備，因此在選用壓縮機、加氣柱等關(guān)鍵設(shè)備時，部分選用國外先進設(shè)備。天然氣加氣母站設(shè)計規(guī)模0.7萬m3/d，每天工作時間按7h計，小時工作量為1000m3/h。站內(nèi)主要工藝設(shè)備選型如下：1.撬裝天然氣壓縮機組本工程選用撬裝天然氣壓縮機組2套，撬裝內(nèi)配有入口過濾器、出口過濾器、防爆電機、冷卻系統(tǒng)

48、、回收系統(tǒng)、控制儀表顯示盤，并配有氣體控測器、空間加熱器、排風(fēng)系統(tǒng)以及維修吊具軌道。天然氣壓縮機組主要參數(shù)：入口壓力0.2-0.5MPa出口壓力20MPa排量1000m3/h轉(zhuǎn)速750rpm功率225KW壓縮級數(shù)四級潤滑方式無油冷卻方式風(fēng)冷2.子站拖車加氣柱 選用大流量加氣柱一套，加氣流量2000m3/h，并配有計量及溫度補償。3.母站轉(zhuǎn)輸設(shè)備（1）車用儲氣瓶組選用美國CPI公司8容器集裝管束作為運輸容器，選用8容器管束5套，管束執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)DOT-3AAX、DCTE8009，工作壓力20MPa，單瓶水容積2.43m3，儲氣量4550m3。（2）半拖掛車選用半掛車1輛，載重量30T。（3）牽引車頭

49、選用斯太爾S29型牽引車頭1臺，牽引重量40噸、工藝管道及其它1.管道流速為保證天然氣壓縮機工作平穩(wěn)，減小振動，壓縮機前總管中天然氣實際流速應(yīng)小于或等于20米/秒；壓縮機后總管中天然氣實際流速應(yīng)小于或等于5米/秒。2.管材、管件、連接方式、敷設(shè)方式天然氣管道選用120無縫鋼管，管道及與設(shè)備、閥門連接采用焊接和法蘭連接。壓縮機后的天然氣管道采用高壓鍋爐用無縫鋼管，材質(zhì)為1Cr18Ni9。外徑大于28mm的壓縮天然氣管道采用焊接連接，外徑小于或等于28mm的壓縮天然氣管道及設(shè)備，閥門的連接采用雙卡套接頭。壓力低于2.5MPa天然氣管道采用架空和埋地方式敷設(shè)，壓縮天然氣管道采用管溝敷設(shè)。3.主要管道

50、的管徑計算如下：序號管段位置設(shè)計流量m3設(shè)計壓力MPa設(shè)計溫度流速m/s管徑m管徑取值mm管材壁厚m外徑壁厚mmmm1進壓縮機管20000.220200.11310020#0.08D10842壓縮機至加氣柱2000254050.025401Cr18Ni94.08D48x7 5.5 土建工程建筑工程 本工程無新建建筑物，均利用原站內(nèi)建筑物，拆除原槽車庫。結(jié)構(gòu)工程本站為在原有液化氣混氣站改造項目，站內(nèi)建、構(gòu)筑物多利用原有建筑，結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容主要為LNG儲罐和各類工藝裝置基礎(chǔ)。1.設(shè)計依據(jù)及設(shè)計原則-設(shè)計依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB50068-2001）；建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-20

51、01）；混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2002）；建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2001）；砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50003-2001）；建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007-2002）。-設(shè)計原則依據(jù)工藝要求及特點，遵循國家基本建設(shè)方針、政策，按照現(xiàn)行頒布的有關(guān)規(guī)范、規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計。力爭做到工程技術(shù)先進，安全可靠，經(jīng)濟適用。2.設(shè)計參數(shù)取值-結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB50068-2001）第條，機構(gòu)的設(shè)計使用年限定為50年。-建、構(gòu)筑物的安全等級依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2002）第條，所有建構(gòu)筑物的安全等級定為二級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)r0

52、=1.0。-結(jié)構(gòu)抗震依據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2001）附錄A，我國主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度，設(shè)計基本地震加速度和設(shè)計地震分組，福建省福州分為第一組，抗震設(shè)防烈度為：7度，設(shè)計基本地震加速度值為0.10g。依據(jù)建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)（GB50023-1995）第條，生產(chǎn)建（構(gòu)）筑物抗震設(shè)防類別為乙類，其余為丙類。-混凝土結(jié)構(gòu)耐久性依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2002）第條，混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別為二a。-基本風(fēng)壓依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）附錄D.5.3，基本風(fēng)壓為：0.8KN/m2。3.結(jié)構(gòu)形式-貯罐區(qū)本區(qū)有LNG立式儲罐4臺，基礎(chǔ)采用園型現(xiàn)澆鋼筋混凝土基

53、礎(chǔ)，埋深1.5米，中心直徑3米。-露天工藝裝置區(qū)：本區(qū)有空溫氣化器（6臺）、BOG加熱器（1臺）、EAG加熱器（1臺）、水浴式氣化器及NG加熱器（1臺）、調(diào)壓裝置等設(shè)備，基礎(chǔ)均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，基礎(chǔ)埋深0.5m，設(shè)墊層100mm厚，墊層混凝土C15，配構(gòu)造筋。-卸氣柱基礎(chǔ)采用C25混凝土澆制而成，埋深0.8米，設(shè)100mm C15混凝土墊層，配構(gòu)造筋。- 60噸電子汽車地中衡利用原有設(shè)備改造。4.材料主體混凝土均采用C25；墊層混凝土均采用C15；鋼筋采用熱軋鋼筋HPB235及HRB335；砌體采用MU20毛料石，M5砂漿。5.6儀表自控工程設(shè)計范圍1.鱔溪LNG調(diào)峰站（以下簡稱“鱔溪站”）

54、是福州市液化天然氣利用工程中的一個“站”。其設(shè)計范圍是在原有的液化石油氣混空氣氣源廠的場院內(nèi)，改建成LNG調(diào)峰站。站內(nèi)設(shè)有4100m3的LNG儲罐；空溫式氣化器6臺；水浴式LNG氣化器及NG加熱器1臺；以及相應(yīng)的卸車區(qū)和計量、調(diào)壓、加臭裝置等。在此站內(nèi)還建有CNG裝置,設(shè)有壓縮機2臺。2.本工程的儀表自控設(shè)計，包括一個監(jiān)控室（原有改造），和所有站內(nèi)現(xiàn)場檢測儀表、工藝閥門的電動執(zhí)行器。3.站內(nèi)所有工藝設(shè)施上的電動閥門分界點為：儀表自控專業(yè)與工藝專業(yè)的分界點：工藝專業(yè)負責(zé)選擇閥門型號，規(guī)格；儀表自控配合工藝專業(yè)確定閥門的電動執(zhí)行器選型。儀表自控專業(yè)與電力專業(yè)的分界點：電氣專業(yè)負責(zé)現(xiàn)場電動閥門執(zhí)行器

55、的供電及其電纜輔設(shè)和接線，儀表自控負責(zé)執(zhí)行器的控制接線。4.本站儀表和自控裝置的維護、修理用房，檢查測試儀器設(shè)備的配置。原則上利用原有房間和設(shè)備，不另配置。特殊的儀器、工具可適量添加。設(shè)計依據(jù)和原則1.遵循的規(guī)范、規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范（GB50028-93，2002年版）；爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范（GB50058-92）； 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范（GB50057-94，2000年版）； 過程檢測和控制流程圖用圖形符號和文字代號（GB2625-81）；自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范（GB50093-2002）；石油化工企業(yè)可燃氣體和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范（SH3063-1999）。2

56、.設(shè)計原則（1）儀表自控設(shè)計，依據(jù)工藝專業(yè)提供的工藝過程對儀表檢測和儀表自控的要求，在保證安全運行，便于操作、穩(wěn)定供氣的原則下，設(shè)計儀表檢測系統(tǒng)和過程控制系統(tǒng)。（2）儀表設(shè)備的選型原則，本著能穩(wěn)定、長期無故障間斷運行（即MTBF值大者）放在第一位的原則。且考慮到在本工程設(shè)計選型后3-5年內(nèi)，不應(yīng)屬于被淘汰產(chǎn)品的精神，立足國內(nèi)，適當(dāng)選用國外產(chǎn)品。選用國外產(chǎn)品時，必須是在國內(nèi)設(shè)有常駐機構(gòu)，且有技術(shù)和售后服務(wù)支持實力的公司。在適用的原則下，盡量減少型號和規(guī)格，以減少備品、備件數(shù)量和便于維修。（3）設(shè)計中設(shè)置必要的聲光報警信號，提示操作人員采取相應(yīng)措施，避免或減少運行事故的發(fā)生。（4）本工程屬于改建性

57、質(zhì)。對原有的儀表設(shè)備，本著能用則不買新的原則，盡可能利用舊儀表設(shè)備。儀表監(jiān)測和自控系統(tǒng)的設(shè)置1.儀表檢測點的設(shè)置（1）100m3LNG儲罐（4臺）液位：就地測量顯示；檢測變送遠傳。壓力：就地測量顯示；檢測變送遠傳。液相進口緊急切斷閥與液位高限連鎖控制。氣相出口緊急切斷閥與空溫式氣化器后溫度低限連鎖控制。（2）空溫式氣化器組（共6臺）溫度：每臺氣化器天然氣出口管就地測量顯示；氣化器后天然氣出口總管就地測量顯示；檢測遠傳變送及連鎖控制。壓力：氣化器天然氣出口總管就地測量顯示；檢測變送遠傳。（3）浴式NG加熱器（1臺）溫度：天然氣出口管（2組）：就地測量顯示。熱水進口管檢測遠傳變送，報警。熱水出口管

58、檢測遠傳變送，報警。壓力：天然氣進口管（2組）：就地測量顯示。 熱水進口管壓力就地測量顯示。熱水出口管壓力就地測量顯示；檢測變送遠傳，報警。（4）出站計量、調(diào)壓、加臭按甲方意見，出站計量沿用已有的旋渦流量計。已有旋渦流量計的規(guī)格和技術(shù)性能，須現(xiàn)場核實。出站計量補償用：壓力就地測量顯示；檢測變送遠傳，計算。 溫度就地測量顯示；檢測遠傳變送，計算。每臺調(diào)壓器前：壓力就地測量顯示。每臺調(diào)壓器后：壓力就地測量顯示。調(diào)壓器后（出站閥后）：壓力就地測量顯示。檢測變送遠傳。（5）CNG裝置區(qū)壓縮機房：每臺增壓機的進出口壓力：就地測量顯示表。壓縮機出口總管壓力：設(shè)就地測量顯示表；檢測變送遠傳。（6）站區(qū)天然氣

59、泄漏檢測，報警卸車區(qū)：設(shè)甲烷泄漏探測器，檢測氣相泄漏；LNG儲罐區(qū)：2m以上空間設(shè)甲烷泄漏探測器，檢測氣相泄漏；2m以下空間設(shè)溫度探測器，檢測液相泄漏。空溫式氣化區(qū)：設(shè)甲烷泄漏探測器，檢測氣相泄漏；水浴式加熱器區(qū)：設(shè)甲烷泄漏探測器，檢測氣相泄漏；計量，調(diào)壓區(qū)：設(shè)甲烷泄漏探測器，檢測氣相泄漏；CNG增壓機房:2m以上空間設(shè)甲烷泄漏探測器，檢測氣相泄漏； LNG裝置裝車區(qū)：2m以上空間設(shè)甲烷泄漏探測器，檢測氣相泄漏。2.報警信號和安全監(jiān)視系統(tǒng)（1）每個LNG儲罐的實時壓力和液位，均在監(jiān)控室計算機監(jiān)控裝置上設(shè)有顯示和高、低限聲、光報警信號，并自動啟動打印機，記錄下報警時間和內(nèi)容。（2）調(diào)壓后接往市區(qū)

60、管網(wǎng)的出站管（出站閥后）上分別設(shè)有其壓力高、低限報警信號。（3）天然氣泄漏報警。一旦報警發(fā)生，啟動打印機，打印報警時間和內(nèi)容。（4）空溫式氣化器天然氣出口總管溫度與室外環(huán)境溫度之差小于5報警，小于10連鎖關(guān)相關(guān)LNG儲罐出口切斷閥。（5）水浴式加熱器熱水出口總管壓力高、低越限報警。（6）水浴式加熱器熱水進、出口總管溫度低限報警。3.控制系統(tǒng)加臭裝置的控制系統(tǒng)，加臭控制器由加臭裝置配套供貨。計算機監(jiān)控裝置輸出出站流量的標(biāo)態(tài)瞬時流量值的420mA信號給加臭控制器。計算機(PLC)監(jiān)控裝置1.硬件配置：SIEMENS(西門子) S7-300系列可熱插拔的雙CPU PLC系統(tǒng)。OP270鍵盤式操作面板

61、DELL工控機21”彩顯29針打印機2.應(yīng)用軟件功能：實時采集全站區(qū)的工藝設(shè)施運行參數(shù)（溫度、壓力、流量等）數(shù)據(jù)的計算、處理、儲存，趨勢分析。所有電動球閥和主要手動球閥的開/關(guān)狀態(tài)的采集。天然氣泄漏報警，工藝參數(shù)越限報警的接收時間、內(nèi)容的打印，儲存。不同畫面的顯示。報表的打印。自動控制系統(tǒng)的執(zhí)行。向上（全市SCADA系統(tǒng)）傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和報表的發(fā)送。儀表和設(shè)備選型1.就地顯示的溫度計、壓力表，均選用國內(nèi)產(chǎn)品。2.壓力變送器，選用帶有防雷單元功能的、保五年無故障間斷運行的智能型壓力變送器。3.天然氣泄漏探測器和報警器，選用符合GB15322-94和GB16808-1997國家標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。4.計算機監(jiān)

62、控系統(tǒng)、硬件和操作軟件選用國外工業(yè)機系列。應(yīng)用軟件則由國內(nèi)有實力和高信譽度的單位開發(fā)調(diào)試，安裝和投運，以及今后的維修和升級換代。監(jiān)控室和維護設(shè)施、人員沿用已有設(shè)施和人員。存在問題1.本工程未設(shè)在線的天然氣組分分析儀器，其組分、密度，含水量等參數(shù)，須由工藝設(shè)置的化驗室，不定時檢測。2.本工程未設(shè)天然氣發(fā)熱量在線檢測。待投運后再定。5.7公用工程給排水工程1.給水系統(tǒng)(1)給水水源：本站外市政給水管道，管徑為DN500，壓力大于0.25MPa。(2)給水系統(tǒng)：原設(shè)計生活用水由煤氣廠消防及生活合用管道提供，已不能滿足現(xiàn)建筑給水排水設(shè)計規(guī)范要求，本設(shè)計改為采用市政水供給。由于各建筑單體用水位置不變，故

63、設(shè)計水量無變化，各用水點引入管位置、管徑不變。2.生活污水及雨水系統(tǒng)均不作改變。3.消防系統(tǒng)本站外市政給水管道，管徑為DN500，壓力大于0.25MPa；此外本站西北側(cè)為福州市煤氣廠，廠內(nèi)設(shè)有5000米3消防水池及消防泵房，供水能力大于250米3/時，壓力大于0.25MPa。本工程同時著火次數(shù)為一次。根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范第條及8.3.4條規(guī)定，氣化間為甲類建筑，室內(nèi)消火栓用水量為5升/秒，火災(zāi)延續(xù)時間為3小時。根據(jù)城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范修訂本征求意見稿第條及石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范第七章第九節(jié)有關(guān)液化烴罐區(qū)消防的規(guī)定，LNG罐區(qū)消防用水應(yīng)按儲罐固定噴淋裝置用水量與水槍用水量之和計算。根據(jù)儲罐間距確定

64、儲罐固定噴淋裝置用水量按一個著火罐與一個相鄰罐計算，設(shè)計噴水強度為0.15升/秒米2，經(jīng)計算共為45升/秒；水槍用水量為30升/秒?；馂?zāi)延續(xù)時間為6小時。由于市政給水管道滿足室內(nèi)消火栓系統(tǒng)水量、水壓，因此室內(nèi)消火栓系統(tǒng)由市政水直接供給；罐區(qū)消防水系統(tǒng)由消防水池、泵房聯(lián)合供給。(1)消防水池：罐區(qū)火災(zāi)延續(xù)時間為6小時，因此6小時總消防用水量為753.66=1620米3。原有消防水池為600米3，每小時尚需補水1020/6170米3。由于站外具備兩條不同水源，按流速1米/秒計時補水量為180米3，均能滿足消防補水量，因此原600米3消防水池不變，由市政給水管道及煤氣廠消防管道各接入一條DN250管

65、道作為消防水池補水管。(2)消防水泵房：原消防水泵揚程不能滿足本設(shè)計要求，應(yīng)與更換。本設(shè)計采用三臺XBD8/40-150D/4消防水泵(兩開一備),其設(shè)計參數(shù)為Q=3050L/S,H=8871米,N=45Kw。(3)消防管網(wǎng)及消防設(shè)施：室外消防管網(wǎng)采用臨時高壓系統(tǒng)，平時由煤氣廠消防管道穩(wěn)壓（增設(shè)管道防倒流器）。室外消防管網(wǎng)采用環(huán)狀，管徑為DN250。LNG儲罐固定噴淋裝置采用水霧噴頭，型號為ZSTWA-30-120。在罐區(qū)周圍設(shè)置室外地上式消火栓及帶架水槍，并配置消火箱（內(nèi)設(shè)QZ19直流水槍兩只，DN65襯膠水龍帶兩條及防爆啟泵按鈕）；非生產(chǎn)區(qū)消火栓增設(shè)減壓孔板。(4)滅火器配置：本站為撲救初

66、期火災(zāi)，還應(yīng)設(shè)移動式滅火器材-干粉滅火器， 配置數(shù)量應(yīng)根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范進行。編號名稱型號數(shù)量1罐區(qū)及工藝裝置區(qū)MFAC8手提式磷酸銨鹽滅火器10MFAT35推車式磷酸銨鹽滅火器22卸車柱MFAC8手提式磷酸銨鹽滅火器4MFAT35推車式磷酸銨鹽滅火器1360噸地中衡MFAC8手提式磷酸銨鹽滅火器3其余建筑均按原設(shè)計設(shè)置。(5)管材及其它消防管道均采用焊接鋼管，覆土深度為0.8米，埋地管道采用環(huán)氧煤瀝青加強級防腐。供熱通風(fēng)工程1.設(shè)計項目站內(nèi)生產(chǎn)供熱設(shè)計站內(nèi)建筑物通風(fēng)設(shè)計通風(fēng)及空調(diào)和工藝用供熱的設(shè)計。2.熱負荷工藝用熱負荷如下：序號名 稱熱負荷Kcal/h備注1LNG熱水氣化器1930

67、000備用2天然氣加熱器426000氣化器與加熱器不同時使用3.供熱設(shè)計(1)本工程供熱熱源利用原熱水爐間已有的三臺熱水鍋爐。每臺熱水鍋爐額定供熱量2870000BTU/h（72.3104Kcal/h）,共設(shè)置三臺燃氣熱水爐。將原熱水循環(huán)泵每臺循環(huán)水量G=34加侖/分，揚程H=244英尺，改換為每臺循環(huán)水量G=35M3/h，揚程H=0.42Mpa,利用原有膨脹罐補水定壓。(2)室外熱水管道均采用直埋敷設(shè)。鋼管采用無縫鋼管，保溫層為硬質(zhì)聚氨酯泡沫，外套管為高密度聚乙烯。4.通風(fēng)設(shè)計說明為及時排除生產(chǎn)過程中的有害氣體，在燃氣熱水鍋爐房內(nèi)設(shè)置強制通風(fēng)裝置，換氣次數(shù)為12次/時。屋頂處增設(shè)兩臺BWT3

68、5型防爆屋頂式軸流風(fēng)機，排風(fēng)量L=3815m3/h，電機功率N=0.37KW。并與可燃氣體濃度報警器聯(lián)鎖。電氣工程1.設(shè)計范圍本設(shè)計包括本站內(nèi)各新建及原有建、構(gòu)筑物的電力、照明、防雷及接地等設(shè)施的設(shè)計和主要電氣設(shè)備的選型。2.電源供電系統(tǒng)及設(shè)備選型 （1）電源：依據(jù)國家規(guī)范城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范（GB5002898，2002年版）規(guī)定，本站為“二級”用電負荷，又依據(jù)國家規(guī)范供電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50052-95規(guī)定，本站應(yīng)為雙電源供電，利用原有液化石油氣混空氣站內(nèi)的變配電室(市政雙電源)，已滿足雙電源的要求。 （2）供電系統(tǒng)：380V供電系統(tǒng)采用單母線分段運行方式，并在火災(zāi)事故時切斷生產(chǎn)用電設(shè)備電源。

69、 （3）設(shè)備選型：0.4kV配電裝置利用原有GGD型低壓配電柜，且設(shè)并聯(lián)電容器補償裝置；變壓器為兩臺，SZ91000/10有載調(diào)壓電力變壓器。3.負荷情況本站新增負荷為天然氣壓縮機兩臺，電機功率為225 kW，原有混氣站的13空氣壓縮機拆除；原有消防水泵更換后電機功率為45 kW。4.電力及照明站內(nèi)爆炸危險場所，如：儲罐區(qū)LNG露天工藝裝置區(qū)壓縮機房及卸車柱等均按國家規(guī)范爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范GB50058-92的要求，電氣設(shè)備的選型為隔爆型，其他按一般建筑物要求設(shè)計及進行設(shè)備選型。爆炸危險場所及廠區(qū)照明采用隔爆型燈具。5.站區(qū)線路敷設(shè)站內(nèi)配電系統(tǒng)以變電所為中心，采用放射式系統(tǒng)配電，站區(qū)線路采用電纜直埋地與電纜橋架相結(jié)合敷設(shè)至用電設(shè)備；變電所內(nèi)設(shè)電纜溝，電纜在變電所內(nèi)于電纜溝內(nèi)敷設(shè)；引進引出建筑物及出入電纜橋架或出地面處，電纜需穿鋼管保護。6.防雷及接地（1）防雷：按國家規(guī)范建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50057-94要求，對LNG儲罐區(qū)露天工藝裝置區(qū)壓縮機房及卸車柱等均按 “二類”防雷構(gòu)筑物設(shè)防，經(jīng)計算LNG儲罐區(qū)露天工藝裝置區(qū)等可利用17米高儲罐做防雷接閃器；卸車柱處的氣化器在設(shè)備四周設(shè)鍍鋅角鋼架(高出設(shè)備100mm)做保護。（2）接地：變電所內(nèi)新增設(shè)備須與原有接地裝置連接；所有工藝裝置均應(yīng)與原有接地裝置相連，且連接點不少于兩點，沖擊接地電阻不大于10歐姆。