安康市压缩天然气加气站工艺设计说明书(编辑修改稿)

安康市压缩天然气加气站工艺设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

5 3 项目建设概况 城市概况 安康，位于陕西省东南部，北依秦岭，南靠巴山，汉水横贯东西，河谷盆地居中，幅员在北纬 31176。 42′~33176。 49′ 、东经 108176。 01′~110176。 01′ 之间。 下辖汉滨区、旬阳县、白河县、石泉县、平利县、 紫阳县、岚皋县、宁陕县、镇坪县、汉阴县 1 区 9 县。 安康市面积 23391 平方千米，耕地 万公顷， 20xx 年安康市总人口 310 万。 该地区为中国北亚热带动植物典型代表区，有 羚牛、朱鹮、大熊猫、云豹、大鲵等珍稀动物。 是陕西省及西北地区最主要的茶叶、蚕茧、油桐、生漆主产区。 因境内土壤含 硒 元素丰富，又被誉为 “ 中国硒谷 ”。 安康是中国十大宜居小城、中国十大节庆城市、全国发展改革试点城市、国家主体功能区建设试点示范市。 安康是南水北调中线工程的核心水源区，承担着 “ 一江清水供北京 ” 的使命和责任。 自然条件 (1) 气温 历 年极端最低气温： ℃ 历年极端最高气温： ℃ 室外计算气温： 8℃ (2) 年主导风向及频率 全年主导风向为东 风 和东北 风 ， 夏季东 风最盛，历年最大风速 18m/s 7～ 8月，常有强台风影响 (3)最大冻土深度 7cm 设计基本参数 天 然气基本参数 计算 宁海 市压缩天然气加气母站的气源是来自从城市门站。 从门站出来的高压管网中取气，再通过 CNG 槽车运输到 其他各个压缩天然气加气子站，供应给全市的 CNG 汽车。 天然气进门站的 压力为。 高压管网中的天然气组成成分 如下（ 表 ）： 表 天然气组成成分 燃气成分 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 CO CO2 N2 百分比 % % % % % % % 山东建筑大学毕业设计说明书 6 CNG 汽车 发展状况 城市汽车拥有量： （ 1）家庭车（小型车）： 80 辆 /1000 人，共 40000 辆 （ 2）出租车（小型车）： 辆 /1000 人，共 1200 辆 （ 3）公交车： 辆 /1000 人，共 900 辆 汽车使用天然气燃料普及率（用气车辆占总汽车拥有量的百分数） （ 1）家庭车（小型车）： 40 % （ 2）出租车（小型车）： 100 % （ 3）公交车： 45 % 城市燃气基本性质 宁海 市燃气成分（天然气）： CH4:﹪。 C2H6:﹪； C3H8: ﹪。 C4H10: ﹪。 CO: ﹪； CO2:﹪。 ； N2: ﹪。 燃气成分及基本性质详见 （ 表 ）： 表 燃气成分及基本性质 燃气成分 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 CO CO2 N2 百分比（ %） 分子量 M 摩尔容积 VM（ Nm3/kmol） 密度  （ kg/Nm3） 高发热值 Hs(MJ/Nm3) ∕ ∕ ∕ 低发热值 Ht(MJ/Nm3) ∕ ∕ ∕ 爆炸极限下限 Ls(体积 %) 5 ∕ ∕ ∕ 爆炸极限上限 Lt(体积 %) 15 13 ∕ ∕ ∕ 动力粘度 μ106（ Pas） 运动粘度 山东建筑大学毕业设计说明书 7  106（ Pas） 基本 性质 主要有平均分子量、密度、相对密度、粘度、热值、爆炸极限和水露点等。 （一）平均分子量 平均分子量可由下式算得： () 式中 M——混合气体平均分子量； y i——各单一气体容积成分（ %）； M i ——各单一气体分子量。 由式子 () M= ﹙ ＋ 38 ＋ ＋ ＋ ﹚ =（二）平均密度和相对密度 混合气体的平均密度由下式算得： () 式中 ρ——混合气体平均密度； y i——各单一气体容积成分（ %）； ρ i——各单一气体密度（ kg/Nm3）。 由式 ()得 ρ = （ + + + + ) = 相对密度由下式算得： S = () 式中 S——混合气体相对密度； ——标准状态下空气的密度。 则由式 ()得 S = =（ 三 ） 动力粘度和运动粘度 混合气 体的动力粘度 iiy  1 0 01i i y     100 1 山东建筑大学毕业设计说明书 8 () 式中： 混合气体在 0℃时的动力粘度（ Pa S）； gi各组分的质量成分； 相应各个组分在 0℃ 时的动力粘度； 610 100  = 610 混合气体的运动粘度为：  () 式中： (m2/s) 相应的动力粘度； 混合气体的密度。 0 0  （四） 混合气体的爆炸极限 当混合气体中含有惰性气体时，可将某一惰性气体成分与某一可燃气体组合起来是为混合气体中的一种成分，其容积成分为二者之和。 天然气的爆炸极限由下式算得 L=39。 i39。 100y iiiyLL () 式中 iy —未与惰性气体组合的可燃气体成分在混合气体中的容积成分 (%) Li—未与惰性气体组合可燃气体成分的爆炸极限（体积 %） 39。 iy —某可燃成分与某一惰性气体混合气体在混合组分中的容积成分 (%) 39。 iL —某可燃成分 与某一惰性气体混合气体在混合组分中的爆炸极限（体积 %） 此外还可用下式估算含惰性气体的燃气的爆炸极限： 山东建筑大学毕业设计说明书 9  )1/(100 100)1/(1 BBL BBLL CC   () 式中 cL — 不含惰性气体气体的爆炸极限， % B— 惰性气体容积分数 第 1 步，调整可燃组分含量，计算不含惰性气体 的燃气爆炸极限。 可燃组分的总含量为100%— %=%，调整后各可燃组分含量为： %%%%8483624HCHCHCCHrrrr 不含惰性气体的燃气爆炸极限： %13151 0 0%51 0 0HLLL 第 2 步，计算含有惰性气体时的燃气爆炸极限，用式（ ）： %) (100) (, LiL %) (100) (, HiL （五）混合气体的热值 高发热值可由下式算得： HS= 100 isiHy () 由式 ()得 山东建筑大学毕业设计说明书 10 HS=﹙ ＋ ＋ ＋ ﹚ =低发热值可由下式计算得： Ht= iiy100tH () 由式 ()得低发热值 Ht =﹙ ＋ ＋ ＋ ﹚ = MJ/Nm3 （六）天然气含水量计算 天然气中含水量按下式计算： )(  tABW () 141 )600(  ii iPaA () () 式中 W ——天然气中含水量， mg/m3； t ——系统 温度， ℃ ； BA, ——与压力有关的系数； P ——系统压力， KPa； iiba, ——系数 ； 详 见 （ 表 ）： 表 计算系数 系数 温度范围（ ℃ ） 系数 温度范围（ ℃ ） t ＜ ℃ ℃ ≤t ≤℃ t ＜ ℃ ℃ ≤t ≤℃ 1a 1b 2a 2b 3a 3b 141 )600(  ii iPbB山东建筑大学毕业设计说明书 11 4a 4b 燃气参数汇总 如下（ 表 ）： 表 燃气参数汇总 名 称 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 CO CO2 N2 合计 V% 924 100 热 值 低热值 MJ/Nm3 高热值 MJ/Nm3 平均密度 kg/Nm3 相对密度 kg/Nm3 华白数 MJ/Nm3 SHW L 动力粘度 106 SPa 运动粘度 106 SPa 水露点 55℃ 爆炸极限V% 上限 % 下限 % CNG 汽车用气量计算 安康 市人口密度为 230 人 /公顷，城市建成区面积为 2174 公顷。 则城市人口为 50 万人。 宁海 市目前 CNG 汽车为家庭车、出租车和公交车。 用气量计算汇总详见 （ 表 ）： 表 汽车用气量计算 名 称 百公里耗气量 日平均行程 汽车拥有量 CNG 汽车普及率 年 用气量 Nm3 Km 辆 % Nm3 家庭车 10 55 40000 40% 105 出租车 10 280 1200 100% 105 公交车 28 150 900 45% 105 年用气量还应计入未预见量，它包括管网的燃气漏损量的发展过程中未预见的供气量。 山东建筑大学毕业设计说明书 12 一般未预见量按总用气量的 5%计算。 因此， 汽车 年 总用气量 =（ ++） 105= 105 N m3 则汽车日用气量为： 105N m3/d 4 气源确定 CNG 汽车市场发展前景 国内外 CNG 汽车发展状况 国内压缩天然气汽车 ( CNGV) 产业经过十来年特别是近几年的快速发展 , 已基本形集整车装配、车辆改装、加气站建设、设备制造、技术标准制订及新产品研发于 一体的产业化发展格局 , 具备较完善的天然气汽车推广应用政策法规及运行管理、燃气源保障、燃气价调控等体系 , 且形成了不同地区各具特色的发展模式。 为了缓解能源和环境压力，世界各国汽车工业纷纷调整汽车燃料结构，研发清洁能源汽车。 其中，以压缩天然气（ CNG）汽车为代表的天然气汽车以其低成本、低排放、抑制温室效应和降低对石油依赖度等优点，已经成为当前世界汽车工业的一个重要发展方向。 天然气汽车的发展离不开政府的扶持和政策的支持，天然气汽车发展较快的国家都制定了许多鼓励发展天然气汽车的优惠措施。 例如，加拿大、新西兰、 阿根廷、意大利、荷兰、法国等国家正在积极执行汽车燃料向天然气转化的国家计划，并在价格、税收、收费标准、信贷等方面制订了行业标准和法规。 中国的天然气汽车产业在国家大。