廣州地區(qū)城市天然氣互換性探討

陳元利

（廣州市特種承壓設(shè)備檢測研究院，廣東 廣州 510000）

廣州地區(qū)城市天然氣互換性探討

陳元利

（廣州市特種承壓設(shè)備檢測研究院，廣東 廣州 510000）

廣州地區(qū)天然氣的應(yīng)用和發(fā)展起步較晚，天然氣在城市燃?xì)庵姓嫉谋壤€不是很大，隨著天然氣利用工程將飛速發(fā)展，今后廣州地區(qū)天然氣的氣源需求量將猛增，天然氣的來源和產(chǎn)地也不斷增多，組分也比較復(fù)雜，城市天然氣氣源的互換性問題就越來越突出了。因此解決城市天然氣互換性的問題是促進(jìn)城市天然氣產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展的必要條件。

城市天然氣；互換性；組分復(fù)雜；統(tǒng)一熱值

1 廣州地區(qū)天然氣使用情況及管網(wǎng)概述

目前廣州地區(qū)由于氣源供應(yīng)不足及商業(yè)價格等原因，天然氣在廣州城市燃?xì)庵姓嫉谋壤€不大，某些區(qū)域的管網(wǎng)還是用LPG作為氣源很多市民用戶還是用LPG瓶裝氣作為燃?xì)?。廣州地區(qū)燃?xì)獾幕靖艣r是：中心城區(qū)的管網(wǎng)氣源主要來自大鵬LNG的澳大利亞進(jìn)口天然氣，由廣州燃?xì)饧瘓F(tuán)運(yùn)營；番禺區(qū)以番禺煤氣公司和廣州港華煤氣公司分區(qū)域供氣，管網(wǎng)分區(qū)獨(dú)立，有LNG也有LPG氣源；開發(fā)區(qū)及以東區(qū)域是港華公司的管網(wǎng)供氣，主要是LNG；南沙區(qū)主要由南沙發(fā)展燃?xì)獾墓芫W(wǎng)供氣，氣源也來自大鵬LNG；從化區(qū)是由中燃集團(tuán)LNG供氣，花都區(qū)主要由富都燃?xì)夤艿廊細(xì)夤镜腖NG供氣，好多氣源是來自新疆的LNG，增城區(qū)管網(wǎng)相對少，瓶裝氣占有很大比例。

在檢驗(yàn)工作中了解到，本地區(qū)有些天然氣氣源是有加壓縮空氣的，有些是沒加壓縮空氣的，比如從化中燃集團(tuán)的氣站就沒有加壓縮空氣，從銷售價格來看從化天然氣的單價比其他地方價格高出很多。同是從大鵬LNG來源的氣源，有些調(diào)壓站是混合了壓縮空氣，有些調(diào)壓站或者門站是沒有混合壓縮空氣的，因此可以看出天然氣的熱值是不同的，價格差別也很大。

2 為什么說城市天然氣需要互換性

2.1 解決互換性是保證城市天然氣管網(wǎng)穩(wěn)定供氣的需要

隨著國家“立足國內(nèi)，利用海外，西氣東輸，北氣南下，海氣登陸，就近供應(yīng)”的天然氣發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，天然氣利用工程將飛速發(fā)展，廣州地區(qū)天然氣的氣源需求量將猛增。目前是由于西氣東輸工程還沒最后完成，祖國西北的天然氣還不能快速輸送到南方，廣州地區(qū)的天然氣來源還不夠充足，對于一個城市的管網(wǎng)單單靠從澳大利亞進(jìn)口的天然氣的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，為了滿足廣大用戶的需要，會通過汽車運(yùn)輸?shù)姆绞綇男陆蛘吆Ｄ涎a(bǔ)充氣源，祖國北疆的天然氣和祖國南海的天然氣當(dāng)然存在著差別。對于一個管網(wǎng)當(dāng)天然氣的來源和產(chǎn)地較多，組分也比較復(fù)雜，不同地區(qū)的氣源，它們的化學(xué)成分差別也很大，其燃燒的熱值也差別很大。因此解決氣源之間的互換性才能保證城市天然氣管網(wǎng)穩(wěn)定供氣。對于終端用戶不同的氣源只要保證其燃燒的熱值相差不大才能確保爐具的適配性，所以互換性的核心問題是統(tǒng)一天然氣熱值標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 解決互換性是城市或城際間建立共同輸配管網(wǎng)的需要

回顧國外管網(wǎng)建設(shè)的一些經(jīng)驗(yàn)，比如無國界的歐洲天然氣輸配管網(wǎng)138萬公里管網(wǎng)覆蓋整個歐洲；美國天然氣管網(wǎng)的開放政策使美國有49萬公里天然氣干線，226個管網(wǎng)系統(tǒng)，覆蓋了70%的國土，實(shí)現(xiàn)了全國管網(wǎng)系統(tǒng)大聯(lián)通。隨著我國天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，天然氣管網(wǎng)必然由小區(qū)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到區(qū)域性聯(lián)網(wǎng)，最終達(dá)到全國聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)，這是天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。因此城市天然氣互換性是建立共同輸配管網(wǎng)的前提。龐大的管網(wǎng)互相聯(lián)通，氣源的供給點(diǎn)也很多很多，這就要求進(jìn)入管網(wǎng)的各個氣源必須共同遵守一個熱值標(biāo)準(zhǔn)，必須適應(yīng)網(wǎng)內(nèi)所有用氣設(shè)施要求，形成多氣源、多產(chǎn)地、多銷售商和多用戶的質(zhì)量保證體系。

2.3 互換性是城市天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需要

首先統(tǒng)一天然氣熱值標(biāo)準(zhǔn)是等熱值交易商業(yè)行為的需要。目前，我國燃?xì)鈨r格標(biāo)明的都是每一立方米金額，他們并未考慮熱值影響因素，其實(shí)這是很不合理的，國際上通行的是熱量結(jié)算方式，我國將來也應(yīng)該采用熱值標(biāo)準(zhǔn)對用戶進(jìn)行結(jié)算。比如廣州地區(qū)的從化區(qū)和南沙區(qū)的天然氣每一立方米價格差別就特別的大，而一般普通市民不了解熱值標(biāo)準(zhǔn)，沒法讓市民明白消費(fèi)和放心消費(fèi)。隨著改革開放政策的不斷深入，外商投資者不斷涌入，中國的民營企業(yè)和私營資本的積極參與，形成了一種多種經(jīng)濟(jì)成份并存的開放式燃?xì)獯笫袌觥Ｈ绻烊粴饨y(tǒng)一了熱值標(biāo)準(zhǔn)，解決了城市天然氣的互換性問題，天然氣有了供參考的價格標(biāo)準(zhǔn)，使天然氣能夠自由的在市場上隨時隨地的誠信交易，那有利于打破當(dāng)前壟斷的局面，促進(jìn)天然氣產(chǎn)業(yè)健康的快速發(fā)展。因此統(tǒng)一天然氣熱值標(biāo)準(zhǔn)和解決了城市天然氣的互換性問題是城市天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需要。

3 如何實(shí)現(xiàn)城市天然氣的互換

統(tǒng)一天然氣熱值標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)質(zhì)在于解決不同氣源間的互換性問題，其實(shí)施的手段是調(diào)配燃?xì)獾娜紵匦?。天然氣以CH4為主要成分，尚有C2H6、C3H8、N2、CO2等成分，屬熱值較高的燃?xì)?。不同產(chǎn)地和不同加工方法獲得的天然氣，其成分含量各不一樣，其燃燒特性也不一樣。我們實(shí)際使用的天然氣中，它的熱值可以用熱值儀(熱量計)直接測出的。我國目前已投產(chǎn)或即將建成投產(chǎn)的管輸天然氣項(xiàng)目，其熱值標(biāo)準(zhǔn)基本在8500kcal/Nm3左右，按“國標(biāo)”《城市燃?xì)夥诸悺?GB/T13611—92)，其燃燒特性屬12T類別。而一些尚未投產(chǎn)的LNG項(xiàng)目，熱值較高在9500kcal/Nm3左右，部分已接近或達(dá)到13T類別?？紤]到全國極具開發(fā)價值、資源豐厚的煤層氣，熱值在8500kcal/Nm3以下。因此，對于高熱值的天然氣適應(yīng)“國標(biāo)”熱值標(biāo)準(zhǔn)的可能措施為降低熱值法，而對于熱值偏低的煤層氣，可能措施則為升高熱值法或與高熱值氣體混配。統(tǒng)一天然氣熱值的方法一般有以下三種方法。

3.1 升高熱值法

在低熱值的天然氣中添加高熱值氣體，如液化石油氣、輕烴氣體等，使其提高到所需要的熱值。日本就是采用此方法，在天然氣中添加液化石油氣，使其熱值達(dá)到其標(biāo)準(zhǔn)11000kcal/Nm3，達(dá)到熱值一致的目的。

3.2 降低熱值法

在高熱值的天然氣中摻混無熱 (或低熱)氣體，如氮?dú)?、空氣或其它低熱值燃?xì)?，使天然氣的熱值降低到我們所設(shè)定的目標(biāo)值8500kcal/Nm3左右。大鵬LNG熱值調(diào)配的工藝流程是這樣的：因?yàn)榘拇罄麃嗊M(jìn)口的天然氣熱值較高，其組份含量有相當(dāng)數(shù)量的重?zé)N C2、C3、C4、C5，可以提取作為化工原料，降低熱值至8800kcal/Nm3左右，然后再混入空氣調(diào)配熱值至8500kcal/Nm3；如若不提取重?zé)N，也可以直接混入空氣調(diào)配熱值至8500kcal/Nm3進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)操作。

3.3 天然氣混和法

按照設(shè)定的熱值目標(biāo)值，將不同熱值、不同來源的天然氣或其它燃?xì)獍聪鄳?yīng)的比例混合，使其滿足要求。像荷蘭和德國，就是利用其龐大的天然氣儲存運(yùn)輸設(shè)施，采用此種方式實(shí)現(xiàn)熱值穩(wěn)定，解決天然氣的互換性問題。我國的?？凇牟偤！f寧混和熱值流程如下：將福山氣田和東方1-1的天然氣按53%與47%的比例混和，調(diào)配至8200kcal/Nm3熱值的混合氣體供應(yīng)用戶。

4 建議與希望

天然氣利用初期，氣源單一、管網(wǎng)簡單，燃?xì)饣Q性問題不突出，人們往往較少考慮統(tǒng)一熱值標(biāo)準(zhǔn)問題，而是一味想到盡快把天然氣接通盡快利用。但隨著天然氣產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，氣源需求量猛增，來源多、組分復(fù)雜，很多設(shè)施已

建成投產(chǎn)，城市天然氣互換性的問題就越來越突出，回過頭來才研究遇到的互換問題未免顯得被動而無奈。反思國外一些國家天然氣利用過程中的遇到的互換性問題，相信我們的城市天然氣發(fā)展將來也會同樣遇到類似的問題。為了避免城市天然氣發(fā)展過程的一些問題的重復(fù)出現(xiàn)，避免造成資源的浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失，建議有關(guān)管理部門、供氣單位等，認(rèn)真吸取國際上天然氣利用的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，建立一個現(xiàn)代化的城市天然氣產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)性工程，制定城市天然氣的熱值標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)立相應(yīng)的監(jiān)管部門監(jiān)測和保證天然氣的質(zhì)量，提前做好統(tǒng)一熱值標(biāo)準(zhǔn)工作，以便解決天然氣利用的互換性，促進(jìn)廣州地區(qū)城市天然氣產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展，使廣大市民及終端用戶受益，為經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展做貢獻(xiàn)。

[1]賴元楷、羅東曉，《統(tǒng)一天然氣熱值標(biāo)準(zhǔn)是中國天然氣工業(yè)發(fā)展的需要》，城市燃?xì)?

[2]李正明，《臺灣進(jìn)口LNG的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)》，2005年中國LNG國際會議，2005/11/16，廣州.

[3]張俊祥.趙耀宗.張亞婷.伍清曄 進(jìn)口LNG和陜京氣互換性探討.

[4]賴元楷.《構(gòu)建新能源時代的燃?xì)獯笫袌觥?008-9-22.

[5]李青平.《深圳市天然氣置換方案探討》，廣東燃?xì)猓?000(1)；9-12.