1．引言

1.1我國城市燃?xì)獾陌l(fā)展趨勢

自建國以來至今，我國城市燃?xì)馐聵I(yè)有了很大的發(fā)展。從五、六十年代的小焦?fàn)t和冶金工業(yè)的焦?fàn)t余氣到七十年代的煉油廠干氣、重油裂解氣、化肥廠排放氣，再到八十年代的人工煤氣（發(fā)生爐煤氣、水煤氣、焦碳制氣等）以及八十年代末、九十年代的液化石油氣和天然氣，經(jīng)歷了由小到大、由劣到優(yōu)的發(fā)展歷程。

目前，我國城市燃?xì)庵饕扇斯っ簹?、液化石油氣和天然氣?gòu)成。人工煤氣由于投資大、氣質(zhì)差、熱值低和環(huán)境污染問題，已被國家列入限制發(fā)展的產(chǎn)業(yè)；液化石油氣屬于清潔、高熱值的優(yōu)質(zhì)燃料，但近幾年隨著國際原油市場價(jià)格的攀升，氣價(jià)持續(xù)上揚(yáng)，而且即將全部取消政府補(bǔ)貼，步入市場，因此氣價(jià)偏高，一定程度上限制了發(fā)展；天然氣儲量豐富，開采成本低，易于控制，屬于清潔、優(yōu)質(zhì)燃料，具有良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，因此，城市燃?xì)獾陌l(fā)展趨勢將以天然氣為主、液化石油氣長期并存。

1.2發(fā)展小區(qū)管道燃?xì)夤?yīng)的必要性

我國大中城市的天然氣供應(yīng)一般是經(jīng)長輸管線進(jìn)入城市管網(wǎng)，再經(jīng)調(diào)壓后供居民及工業(yè)用戶使用。而一些小城鎮(zhèn)和大城市的郊區(qū)由于遠(yuǎn)離天然氣供氣管網(wǎng)，入網(wǎng)投資大、周期長，暫時(shí)還不具備接通天然氣的條件。為了使這些地區(qū)及早提高氣化率，使居民生活更便捷，發(fā)展一些投資少、見效快、易于與天然氣置換的管道燃?xì)夤?yīng)方式就非常必要了。本文即針對上述情況對幾種常見的小區(qū)管道燃?xì)夤?yīng)作技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上的分析，為燃?xì)庥脩粼诠?yīng)方式的選擇上提供一定依據(jù)。

2．常見的小區(qū)管道燃?xì)夤?yīng)方式

2.1液化石油氣（以下簡稱LPG）集中供應(yīng)

所謂LPG集中供應(yīng)，是指將液態(tài)LPG集中蒸發(fā)為氣態(tài)，由管道輸送入戶的供應(yīng)方式。它一改鋼瓶供應(yīng)的分戶散裝儲存，戶內(nèi)儲存量只為15kg鋼瓶的1/1000甚至更少，大大提高了安全性和供氣的穩(wěn)定性，減少了殘液量，減輕了用戶搬運(yùn)鋼瓶的勞動(dòng)強(qiáng)度，使LPG用戶享受到與天然氣用戶同等的便捷。

按LPG儲存和蒸發(fā)的方式不同，LPG集中供應(yīng)又分為三類，即瓶組自然氣化、瓶組強(qiáng)制氣化和儲罐強(qiáng)制氣化，其工藝流程見下圖：

a.瓶組自然氣化

50kg鋼瓶組→調(diào)壓器→供氣管網(wǎng)

b．瓶組強(qiáng)制氣化

50kg鋼瓶組→蒸發(fā)器→調(diào)壓器→氣液分離器→供氣管網(wǎng)

c．儲罐強(qiáng)制氣化

槽車→儲罐→蒸發(fā)器→調(diào)壓器→氣液分離→器供氣管網(wǎng)

由圖可見，瓶組自然氣化最為簡單，投資很小，占地面積小，但受自然氣化能力的影響，規(guī)模受到限制。寒冷地區(qū)宜加伴熱裝置，否則不但氣化能力差，使用國產(chǎn)氣（重組分較多）的用戶殘液量也會增大。

瓶組強(qiáng)制氣化同樣具有占地面積小的優(yōu)點(diǎn)，且由于采用蒸發(fā)器強(qiáng)制氣化，使得供氣能力大大提高。限制其供應(yīng)規(guī)模的因素主要是鋼瓶的運(yùn)輸能力與裝卸強(qiáng)度。

儲罐強(qiáng)制氣化雖然只是在儲存方式上由瓶組改為臥罐，但站內(nèi)設(shè)施卻復(fù)雜了許多，除了增加液化氣動(dòng)力設(shè)備（供液泵、卸車泵等）外，濃度報(bào)警、自動(dòng)控制、消防水、防雷防靜電、土建等工程量都大大增加，投資亦隨之加大，但運(yùn)行可靠性強(qiáng)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度小，供應(yīng)規(guī)模大。

值得一提的是，LPG集中供應(yīng)的主要問題在于輸配時(shí)的再液化上。以最常見的（30％C3+70％C4）液化氣為例，低壓輸送（400mmH2O）時(shí)，其露點(diǎn)為-7℃；中壓輸送（0.7kg/cm2）時(shí)，其露點(diǎn)為-1℃。也就是說，管道外壁溫度-2℃＜T＜4℃時(shí)，適合低壓輸送；T＞4℃時(shí)，才可能采用中壓輸送。這在一定程度上限制了LPG集中供應(yīng)的地區(qū)和供應(yīng)半徑。

綜合考慮各種因素的影響和實(shí)際應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出幾種供應(yīng)方式的適用范圍及其他情況，詳見下表：
表1

2.2液化石油氣混空氣（以下簡稱MIX）供應(yīng)

MIX供應(yīng)是在LPG集中供應(yīng)的基礎(chǔ)上，按一定比例與空氣摻混（一般為1：1），形成與天然氣性質(zhì)相近的混合氣。與純LPG相比，它具備兩個(gè)明顯的優(yōu)勢，一是可與天然氣直接置換而不需改變?nèi)魏斡脷庠O(shè)備；二是解決了輸配過程中的再液化問題，露點(diǎn)可達(dá)到-30℃～-40℃，基本取消了地域限制，淡化了供應(yīng)半徑的概念。

按儲存方式的不同，也分為瓶組式MIX供應(yīng)和儲罐式MIX供應(yīng)（根據(jù)混氣設(shè)備的不同，還可分為引射式和比例式兩種）。其工藝流程如下：

a.瓶組式MIX供應(yīng)

50kg鋼瓶組→蒸發(fā)器→引射式混氣機(jī)→供氣管網(wǎng)

b．儲罐引射式MIX供應(yīng)

槽車→儲罐→蒸發(fā)器→引射式混氣機(jī)→供氣管網(wǎng)

c.儲罐比例式MIX供應(yīng)

槽車→儲罐→蒸發(fā)器→比例式混氣機(jī)→供氣管網(wǎng)

空壓機(jī)→干燥器→穩(wěn)壓罐　↑

瓶組式MIX供應(yīng)的特點(diǎn)是投資省、占地少、系統(tǒng)簡單，但供應(yīng)規(guī)模較小。鋼瓶內(nèi)的壓力一般為1～5kg/cm2，難以保證引射式混氣機(jī)入口壓力（4～5kg／cm2）的要求。為了使混氣機(jī)正常運(yùn)行，可采取兩種方法，一種是利用氮?dú)鉃槠拷M加壓，使其出口壓力達(dá)到要求；一種是利用泵使出口壓力穩(wěn)定在要求的范圍內(nèi)，具體做法是將氣液兩相瓶翻轉(zhuǎn)使用，原氣相口與泵入口相連，原液相口與泵回流管相接，以滿足泵的運(yùn)轉(zhuǎn)需要。

儲罐引射式MIX供應(yīng)只是在LPG儲罐強(qiáng)制氣化的基礎(chǔ)上增加引射式混氣機(jī)和中央控制系統(tǒng)，供氣壓力在0.3kg/cm2左右。儲罐比例式MIX供應(yīng)與引射式的區(qū)別一是將混氣機(jī)改為比例式，一是增加壓縮空氣系統(tǒng)，混氣供氣壓力一般在1kg/cm2左右（根據(jù)需要還可再提高）。比例式MIX供應(yīng)適合較大規(guī)模的用戶，一般要求最小用量不小于總供氣量的1％，否則容易出現(xiàn)設(shè)備出口處的再液化現(xiàn)象和比例漂移現(xiàn)象?？梢钥闯?，采用儲罐式MIX供應(yīng)既不存在LPG再液化問題，也不會因?yàn)檩斉鋲毫Φ投绊懝?yīng)規(guī)模，因此，對于從小區(qū)到中小城鎮(zhèn)的供應(yīng)上是不存在障礙的。

具體情況見下表：

表2