1、城市燃气专业规划的实践与思考 摘要：我国是天然气储量丰富的国家，国家对天然气利用十分重视。随着我国国民经济的健康、快速发展，城市化水平不断提高，城市燃气作为一项重要的城市公用基础设施，对于改善人民生活质量、改善工商企业的能源结构、提高能源利用率、保护环境有着重要的作用。城市燃气专业规划的编制对城市燃气事业的发展提供了技术支持。 关键词： “ 西气东输 ” 天然气 持续发展 前言 城市能源是城市建设的重要组成部分，优质的城市能源是建设现代化城市必不可少的条件。以天然气作为城市能源，是现代文明城市的标志之一，与现代 化城市可持续发展的理论是相一致的。燃气工程作为城市重要基础设施之一，燃气利用规划的
2、编制与实施，不仅能够促进一个城市基础设施事业的发展，同时也将带来显著的社会效益、环境效益和经济效益。现就太和县城市天然气专项规划的编制情况浅淡一下笔者对燃气专业规划中有关气源选择以及输配工程的一些想法。 1 概况 太和县位于安徽省西北部，东依涡阳、利辛，南接颍泉区，西临界首，北依亳州，西北与河南郸城接壤。东南经凤台、淮南去合肥 286公里，西北经淮阳、西北去郑州 307公里，东去津浦路之蚌埠 209公里，西去平汉 路至漯河 210公里。中央中部崛起战略及省加快皖北地区县域经济发展政策的实施，使太和的经济得到了飞速的发展，但节能减排的压力巨大，绿色能源问题已成为制约经济发展的重要因素。 2 城市
3、能源消耗及燃气事业现状 （ 1）城市能源结构现状及消耗状况 太和县城目前主要工业、商业用燃料为燃油、煤、焦炭等，城市居民生活用燃料主要有瓶装液化气、燃煤等。 （ 2）城市燃气事业现状 目前，太和县燃气气源主要是瓶装液化石油气，无管道燃气。 2009 年全县利用液化石油气 2131 吨，用气人口 7 万人。随着国祯公司入驻太和进行天然气建设，于 2009 年建设了安徽国祯金鹰 CNG 加气站，设计加气能力为550 万立方米，为太和约 400 辆出租车及过境出租车加气。 3 气源选择 （ 1） “ 西气东输 ” 天然气 “ 西气东输 ” 是国家西部开发的重点工程。是指由新疆塔里木盆地到上海及长江三
4、角洲的天然气输气项目，沿途供河南省、安徽省、江苏省、浙江省和上海市。 “ 西气东输 ” 长输管线经安徽省西北部，在利辛县双桥乡设史桥分输站，分输站出口设计压力为 1.6 2.5MPa。 （ 2） “ 西气东输 ” 二线 “ 西气东输 ” 二线工程于 2008 年 2 月 22 日正式开工，年输气能力 300亿 m3/a。 “ 西气东输 ” 二线管道主供气源为引进土库曼斯坦、哈萨克斯坦等中亚国家的天然气，国内气源作为备用和补充气源。中国石油与土库曼斯坦签署协议，将通过已经启动的中亚天然气管道，每年引进 300亿立方米天然气，在霍尔果斯进入西气东输二线管道。 “ 西气东输 ” 二线管道西起新疆的霍
5、尔果斯，经西安、南昌，南下广州，东至上海，途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽、湖北、湖南、江西、广西、广东、浙江和上海 13个省、自治区 、直辖市。干线全长 4859千米，加上若干条支线，管道总长度超过 7000 千米。 “ 西气东输 ” 二线管道在安徽的供气地区主要为阜阳、亳州、淮北和宿州等皖北城市，结合 “ 西气东输 ” 工程保障皖北地区的用气。 （ 3） “ 川气东送 ” 天然气 “ 川气东送 ” 工程是继西气东输之后我国兴建的又一条贯穿东西的绿色能源大动脉。 “ 川气东送 ” 管道工程西起川东北普光首站，东至上海末站，是继西气东输管线之后又一条贯穿我国东西部地区的管道大动脉，管道“
6、 一干四支 ” 主干线自西向东途径四川、重庆、湖北、安徽、江苏、浙江、上海 六省一市，干线全长 1674km；支干线总长 1166km。已探明储量 3561亿立方米，预计到 2010 年底建成年产净化天然气 120 亿立方米的生产和输送能力。天然气主供江浙沪目标市场并合理兼顾鄂皖、鲁豫、川渝相关地区的用气市场。主干线设计输量 120108m3/a ，输气压力 10MPa，管径为1016mm。川气东送的天然气在安徽主供长江沿岸及皖西南的城市，根据安徽省 “ 十一五 ” 能源发展规划，合肥为受益城市之一，管道直接输送到皖北地区的可能性不大，但省天然气总公司可以进行气量的调配。 根据阜阳市城市燃气
7、专业规划（ 20092020 ），规划已对太和县城2020 年的天然气用气量进行估算，预测年用气量约为 0.5 亿立方米，将太和县天然气利用工程纳入阜阳市统一管理，以便争取规模合理的用气指标。 因此，天然气作为太和县的城市气源，液化石油气作为城市燃气的补充气源。 4 天然气输配工程 （ 1）输配系统方案 天然气储配系统方案关系到燃气系统是否安全可靠、经济合理。因此，除了选择合理的管道走向和管径以外，储配系统的储存、调压方式以及管道压力级制的确定也是影响整个输配方案是否经济合理 的重要因素。 城市天然气输配系统一般由门站、燃气管网、储气设施、调压设施、计量仪表、庭院管网、户内管网、燃气表、燃气灶
8、具等组成。本规划中输配系统方案包括门站、燃气管网、储气设施及调压设施，不包括庭院、燃气灶具。 （ 2）工艺流程 天然气经长输管线在利辛县史桥设分输站，经高压分支管线，送至太和门站，在站内进行过滤、调压、计量、加臭。用气高峰时会同储配站高压球罐输出的气量，经高中压调压器调压后进入城市中压输配管网，通过调压箱（柜）调压后至用户；用气低峰时，一路进入储配站高压球罐储气， 一路经过高中压调压器调压后进入城市中压输配管网。 长输管线 （ 3）输配系统的压力级制 城市输配系统压力级制由多种因素来确定，应根据气源状况、用户的用气量、各类用户的分布、城市道路状况、地形、地貌、地质、管材、设备的选取、施工水平以
9、及运营管理水平等因素加以分析研究确定。根据国家标准城镇燃气设计规范 GB50028 2006 规定，城市燃气管道按管道输送燃气压力分为 7级，最高可达 4.0MPa，低压燃气管道小于或等于 0.01MPa。 城镇燃气管道设计压力 (表压 )分级 名 称 压力 (MPa) 高压燃气管道 A 2.5P4.0 B 1.6P2.5 次高压燃气管道 A 0.8P1.6 B 0.4PO 8 中压燃气管道 A 0.2P0.4 B 0.01P0.2 低压燃气管道 P0.01 1）中压管网压力级制的基本原则 在确定压力级制时，要综合考虑城市规模及道路地下管线设施布置和安全间距等因素。中压管道的功能主要是输气、配
10、气，中压管道的管径大小直接影响输配系统 的投资，管网投资在输配系统中约占 40%左右。在天然气输配系统中，中压管道的压力越高，管径越小，投资越省。因此，确定中压管网压力级制的基本原则是： -在充分满足各类用户压力和中压管网投资增加不多的前提下，尽量降低中压管网的起点压力。 -符合相关规划，特别是城市总体规划和能源发展规划。 -充分利用来气压力，减少工程投资。 -根据用户对压力级制的要求，确定压力级别，保证供气安全。 -考虑城市远期发展的弹性需求。 2）压力级制 的选择 城市输配系统的压力级制一般采用中压一级系统和中低压二级系统。 中压一级系统的优点主要有： -减少管道长度。该系统可避免在同一条
11、道路上敷设两条不同级别的压力管道。据多个城市的设计的方案统计，可减少管道长度 10%20% 。 -节省投资。通过提高输送压力降低了管径，中压一级系统比中低压二级系统节省管道投资约 20%。 -提高灶具燃烧效率。采用箱式调压装置供气，易保证所有用户在额定压力工作，从而提高燃烧效率约 3%。由于避免了灶具在超负荷小工 作，从而减少烟气中的 CO 含量，改善了厨房的卫生条件。 它的缺点主要是： -安装水平要求高。尤其是在中压庭院管道在中压下运行，须保证安装质量，否则漏气量将比低压管道大的多，易发生事故。 -供气安全性较低压差。一旦发生管道断裂、漏气，其危及范围较大。 -楼栋调压装置较多，不易管理。
12、中低压二级系统的优点主要有： -调压设施数量较少，易于运行管理。 -安全距离容易保证。按照规范要求，低压管道比中压管道的安全距离要求 小。 缺点主要是： -由于增加了管道长度和管径，投资增加。 -区域调压站与周围建筑物有一定的安全距离要求，在城市人口密集地区选择调压站的位置十分困难。 燃气输配系统的压力级制与供气规模、气源特点、供应方式及管材的选择密切相关，而且受到现状输配系统压力级制及城市发展状况的制约。因此，在确定输配系统的压力级制时，不仅满足近期供气要求，还要考虑城市的远期发展。 根据本规划所确定的供气规模和范围，参考国内及周边同等规模输配系统的实例，确定本规划输配系统为 中压一级系统，
13、其设计压力为中压 A，即0.4MPa，庭院管网为低压部分。 （ 4）供气方式 供气方式采用中压一级输配管网系统，中压经箱式调压器调压后进入小区低压庭院管道，供气至用户。 （ 5）输配管网布置 城市燃气管道的布线，是指城市管网系统在原则上选定以后，决定各管段的具体位置，地下燃气管道宜沿城市道路、人行便道敷设，或敷设在绿化带内。 针对太和县实际以及城市总体规划和现状道路情况，结合城市用地布局、发展以及居民用户、商业用户、工业用户的分布统筹布置中压管网。 天然气门站设在太和城区东部在建漯阜铁路东侧，祥和路南侧。 天然气经门站降压后沿祥和路进入城区，南北走向的主干管包括：太和大道、复兴路、新阳路、民安
14、大道、长征路、国泰路、细阳路、人民路等主要路段；东西走向的主干管包括：淝河路、大通路、万寿路、祥和路、沙河路、胜利路、工业大道、胜利路、文明路、镜湖路、建设路、健康路、解放路、平安路等主要路段。沿南北干道形成南北走向的主干管与沿东西干道形成的东西走向的主干管交叉后成网状覆盖全城区。这样就保证了各个街道居民区都有能达到双向供气、确保供气安全。然后 通过中压支线送到各街区内的用户。 5 结语 城市燃气化是城市现代化的重要标志。我国是天然气储量丰富的国家，国家对天然气利用十分重视。随着国家西部大开发战略的实施，先后实施了 “ 西气东输 ” 、 “ 川气东送 ” 和 “ 西气东输二线 ” 等重大工程。
15、燃气是一种优质燃料，合理利用燃气，可以优化能源消费结构，改善大气环境，提高人民生活质量，对实现节能减排目标、建设环境友好型社会具有重要意义。燃气工程也是城市重要的基础设施之一，燃气利用规划的及时编制与逐步实施，是关系到经济、社会、环境方面可持续发展的重要前提条件。 参考文献 【 1】顾紫娟 刘文俊城市天然气利用规划中若干问题探讨城市燃气 , 2001,(06). 【 2】孙德青 ,姚安林 ,赵忠刚 . 我国城市燃气事业的发展趋势【 J】 .城市燃气 , 2006,(09) . 【 3】谭羽非 .城市燃气季节性负荷预测模型的建立及求解 J煤气与热力 ,2003,(03). 【 4】李建鲲 .张家口市燃气市场分析与规划研究 D天津大学 ,2004. 注：文章内所有公式及图表请以 PDF 形式查看。
