進口lng與國內(nèi)管道氣同網(wǎng)運營可行性分析

1、中國石油規(guī)劃總院2014年1月進口LNG與國內(nèi)管道氣同網(wǎng)運營可行性分析匯報內(nèi)容2019611中國石油規(guī)劃總院一概述二不同熱值天然氣對終端用戶的影響三國外LNG與管道氣同網(wǎng)運營技術(shù)四我國LNG與管道氣互換性分析五結(jié)束語2019611第3頁1國內(nèi)接收站分布一、概述不同LNG供應(yīng)資源，種類較多，組份差異大，同時熱值變化范圍較廣。與國內(nèi)現(xiàn)在管道氣存在差異，LNG再氣化后與國內(nèi)管輸天然氣能否混輸、互換是LNG進口國需考慮的關(guān)鍵問題。匯報內(nèi)容201

2、9611中國石油規(guī)劃總院一概述二不同熱值天然氣對終端用戶的影響三國外LNG與管道氣同網(wǎng)運營技術(shù)四我國LNG與管道氣互換性分析五結(jié)束語自燃(發(fā)動機的敲缸)燃燒動力特性(壓力波動和脈動)回火脫焰吹滅不完全燃燒(產(chǎn)生CO)黃焰氮氧化物(NOx)未燃燒的碳氫化合物一氧化碳排放控制技術(shù)的反應(yīng)燃燒現(xiàn)象方面的影響排放特性方面的影響城市燃氣、天然氣發(fā)電、工業(yè)燃料都是將天然氣作為燃料。對于作為燃料用戶來說，其最主要的設(shè)備就是燃氣器具。天然氣燃燒設(shè)備的燃燒

3、工況惡化，燃燒效率降低，污染物排放增加，燃燒設(shè)備壽命縮短，引燃火熄滅導(dǎo)致故障停車，往復(fù)式發(fā)動機敲缸等。二不同熱值天然氣對終端用戶的影響城市燃氣天然氣的華白指數(shù)滿足45.67MJm3～54.78MJm3要求，就能滿足工廠所生產(chǎn)的燃具的正常使用，關(guān)鍵是在燃具使用過程中供應(yīng)的天然氣應(yīng)保持相對穩(wěn)定的熱值，不能變化太大。《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》（GB50082－2006）1城市燃氣用戶的影響二不同熱值天然氣對終端用戶的影響由于燃氣的成分發(fā)生了變化，影

4、響燃氣的燃燒特性及燃燒器的效率及穩(wěn)定性，原來的灶具有可能不能適應(yīng)新的燃氣特性而導(dǎo)致離焰、回火、黃焰和不完全燃燒等情況發(fā)生，不僅浪費燃氣、影響燃氣器具的燃燒效率及使用壽命、污染環(huán)境、影響人體健康，而且存在一氧化碳中毒等安全隱患。城市燃氣二不同熱值天然氣對終端用戶的影響1城市燃氣用戶的影響天然氣主要是為燃氣輪機提供燃燒后的高溫煙氣。燃氣輪機對于氣質(zhì)的快速變化特別敏感，對燃燒控制系統(tǒng)的信號輸入準確性有影響，對燃燒器的額定流量及燃燒穩(wěn)定性有影響

5、。有可能導(dǎo)致燃氣輪機不能正常工作。天然氣發(fā)電二不同熱值天然氣對終端用戶的影響3對天然氣發(fā)電用戶的影響工業(yè)用戶玻璃行業(yè)、電子行業(yè)（顯象管制造等）、照明產(chǎn)品制造業(yè)、陶瓷行業(yè)和特殊的熱處理行業(yè)等，通常要求燃氣熱值的波動低于2％，有的甚至要求天然氣熱值在士100kcalNm3（士1.2%)范圍內(nèi)波動。如果熱值波動超出這個范圍，就會降低產(chǎn)品品質(zhì)或者增加廢品率。因此，要求燃氣組分和熱值相對平穩(wěn).二不同熱值天然氣對終端用戶的影響3對工業(yè)用氣用戶的影響

6、三國外LNG與管道氣同網(wǎng)運營技術(shù)1天然氣氣質(zhì)美國：熱值在950BTU立方英尺1110BTU立方英尺(35.42MJm341.38MJm3)(美國天然氣委員會的臨時性導(dǎo)則規(guī)定)。英國：華白指數(shù)在47.2MJm3－51.41MJm3之間(英國天然氣安全管理規(guī)范)。日本：高熱值一般控制在46.05MJm3。韓國：典型燃氣的高熱值一般在40.2MJm3－43.8MJm3之間。歐洲：華白指數(shù)的范圍在47MJm3－54MJm3之間（歐洲天然氣工業(yè)技

7、術(shù)委員會推薦）。熱值要求1天然氣氣質(zhì)三國外LNG與管道氣同網(wǎng)運營技術(shù)上世紀七十年代之前，以液化石油氣、石油氣為主；燃氣設(shè)備和管道都適用于這些高熱值的燃氣。上世紀七十年代之后開始進口LNG。三國外LNG與管道氣同網(wǎng)運營技術(shù)2日本進口LNG，通常在接收終端滲混液化石油氣，提高其熱值。日本雖然沒有全國性的管網(wǎng)，但日本規(guī)定各地天然氣公司都要遵守46.05MJm3的標準熱值1969年制定的燃氣標準，熱值明顯偏向LPG。修改標準會導(dǎo)致大量燃氣設(shè)備的

8、更換，要付出一定的經(jīng)濟代價日本每年進口石油上億噸，從中提煉出LPG摻到天然氣中使其熱值達到標準，并且保持管道輸送的高效率正在利用電子技術(shù)開發(fā)可以適用于不同熱值的設(shè)備日本國內(nèi)天然氣的價格是以體積計價，日本燃氣公司根據(jù)國際天然氣市場價格的變化，定期調(diào)整國內(nèi)燃氣價格。2日本三國外LNG與管道氣同網(wǎng)運營技術(shù)與進口的LNG相比，美國國內(nèi)生產(chǎn)的商品天然氣的熱值較低。美國燃氣用具生產(chǎn)商和國家標準學會認為，熱值范圍變化大的天然氣將造成火焰上升、逆燃、黃

9、色火焰和過分燃燒等后果。美國天然氣委員會牽頭，聯(lián)合LNG、天然氣管道等行業(yè)及部分政府（NGC）機構(gòu)組成的工作組開展了燃氣可互換性的研究。于2005年2月發(fā)布了《天然氣可互換性及非燃燒應(yīng)用白皮書》。NGC建議，天然氣華白指數(shù)應(yīng)在相應(yīng)管網(wǎng)的歷史平均值的?4%－?5%的范圍內(nèi)浮動。美國聯(lián)邦能源管理委員會希望供氣商、管道運輸商和天然氣用戶根據(jù)每條管道的實際情況，盡可能通過協(xié)商解決氣質(zhì)和可替換性方面的問題，制定靈活的天然氣管輸機制，而不是采用一個

10、地區(qū)性和全國性統(tǒng)一的氣質(zhì)標準。3美國三國外LNG與管道氣同網(wǎng)運營技術(shù)LNG美國LNG接收終端主要根據(jù)其附近的液化石油氣和乙烯原料的市場情況，選擇LNG熱值調(diào)整的方式。在美國東海岸，由于液化石油氣和乙烯原料在當?shù)匦枨罅枯^少，EverettLNG接收終端和CovepointLNG接收終端通常選擇摻混氮氣或空氣調(diào)整熱值。美國目前有12座LNG接收站，有4座站將改造成為LNG液化廠，開始出口LNG。3美國美國天然氣市場以體積計價的方式已逐漸被熱

11、值計價的方式替代，到目前為止，除了一些集氣和分輸?shù)暮贤匀灰泽w積計價外，其余所有商業(yè)天然氣運輸和銷售合同都以熱值計價。這種做法簡化而且使合同更加標準化。隨著英國的天然氣需求量的迅速增長，2005年，英國的Grain　LNG接收終端投入運行，英國開始大量進口LNG。英國貿(mào)易工業(yè)部對25種典型的英國燃氣用具進行了燃燒試驗（采用熱值較高的天然氣），試驗結(jié)果顯示：天然氣的華白指數(shù)增長導(dǎo)致氮氧化物的排放增加和一氧化碳的排放增加，用于發(fā)電的燃氣輪機

12、對于熱值的快速變化特別敏感。英國政府目前沒有改變對天然氣氣質(zhì)的要求，為了使LNG氣質(zhì)達到英國天然氣氣質(zhì)規(guī)范的要求，LNG接收終端采用摻混氮氣的方式降低天然氣熱值。但在將來，隨著燃氣用具設(shè)計和燃燒技術(shù)的改進，現(xiàn)有氣質(zhì)要求可能會發(fā)生變化。英國的天然氣是以熱值計價三國外LNG與管道氣同網(wǎng)運營技術(shù)4英國由于歐洲的天然氣供應(yīng)一直是多元化，包括進口LNG、管道氣進口和北海生產(chǎn)的天然氣，氣源的這種多元化導(dǎo)致歐洲大陸各國可以接收的天然氣組分的變化范圍較

13、大。根據(jù)歐洲天然氣工業(yè)技術(shù)委員會的規(guī)定，歐洲天然氣分為L類標準和H類標準。符合L類標準的天然氣的華白指數(shù)較低L類天然氣是荷蘭生產(chǎn)的天然氣符合H類標準的天然氣華白指數(shù)較高H類天然氣的來源包括英國北海、俄羅斯、阿爾及利亞和尼日利亞這2類天然氣是不能相互替換的，各自在相對獨立的管道內(nèi)輸送。歐洲各國的管道大多輸送H類天然氣；只有4個國家（荷蘭、法國、比利時和德國的局部地區(qū)）的一些地區(qū)性管網(wǎng)輸送L類天然氣。在荷蘭，L類天然氣管網(wǎng)負責向民用、商用和

14、小型工業(yè)用戶供氣；H類天然氣管網(wǎng)負責向大型工業(yè)用戶供氣。5歐美大陸三國外LNG與管道氣同網(wǎng)運營技術(shù)在荷蘭，L類管道輸送的天然氣的華白指數(shù)在39.1－44.8MJm3之間在西班牙，H類管道輸送的天然氣華白指數(shù)在40.9－54.7MJm3之間歐洲天然氣工業(yè)技術(shù)委員會推薦華白指數(shù)的范圍在47MJm3－54MJm3之間歐洲大陸國家的LNG接收終端可以接收熱值范圍波動較大的LNG，LNG接收終端通常采用不同熱值LNG之間、或與當?shù)靥烊粴鈸交斓姆绞?/p>

15、將華白指數(shù)的范圍調(diào)整到一個較窄的范圍內(nèi)。多數(shù)歐洲國家通過規(guī)定天然氣華白指數(shù)的限值，保證燃燒的安全性。歐盟委員會指定歐洲標準組織制訂歐洲氣質(zhì)標準，該組織準備對歐盟各國的典型燃氣設(shè)備進行調(diào)查和測試，從而為分析氣質(zhì)對燃氣設(shè)備的安全和效率的影響提供數(shù)據(jù)。這項測試工作結(jié)束后，該組織將考慮制訂新測試標準和燃氣用具運行標準，從而生產(chǎn)新的燃氣用具（可以適用氣質(zhì)變化范圍更廣的天然氣）。5歐美大陸三國外LNG與管道氣同網(wǎng)運營技術(shù)注：表中華白數(shù)按燃氣高發(fā)熱量

16、計算《城鎮(zhèn)燃氣分類和基本特性》GB／T13611－2006天然氣分類10T和12T天然氣華白數(shù)W（MJm3）波動范圍四我國LNG與管道氣互換性分析當燃氣互換時兩種燃氣必須屬于同等參比條件下的同一類，且華白數(shù)W的變化不大于（5～10）%1燃氣互換性的判定四我國LNG與管道氣互換性分析2上海多氣源天然氣互換性分析上海的多氣源天然氣供氣已有多年歷史，平湖油氣田于1999年開始向上海供氣，是上海城市天然氣的主要氣源之一。西氣東輸于2004年元旦

17、正式向上海商業(yè)供氣，包括西氣東送的普光氣田及進口的LNG，上海天然氣來源多，氣源情況復(fù)雜多樣，而上海市天然氣主干管網(wǎng)系統(tǒng)是相互連通的。四我國LNG與管道氣互換性分析2上海多氣源天然氣互換性分析上海進口進口的LNG也均屬于12T四我國LNG與管道氣互換性分析2上海多氣源天然氣互換性分析當來自平湖油氣田輸氣管道、川氣東送的輸氣管道、西氣東輸一線及西氣東輸二線的任何一條管道出現(xiàn)故障時，由進口的LNG與之互換時，LNG華白數(shù)W1采用各國LNG分

18、別計算出華白指數(shù)的差值以主氣源為平湖油氣田、川氣東送的氣及西氣東輸系統(tǒng)天然氣為基準氣。上海及江蘇LNG接收站引進的LNG與基準氣互換時，華白指數(shù)的差值均在（5～10）%范圍，目前上海地區(qū)的主氣源雖是陸上平湖油氣田、川氣東送的氣及西氣東輸系統(tǒng)陸上管道天然氣，但LNG與其均具有互換性四我國LNG與管道氣互換性分析3北京多氣源天然氣互換性分析目前北京除陜京一線、二線、三級供氣外，還有近期投產(chǎn)的唐山LNG，這將為華北地區(qū)增加一個新的可靠供氣氣源

19、，用以補充京津冀地區(qū)的天然氣需求，并可滿足天津、唐山、秦皇島等地區(qū)季節(jié)性天然氣調(diào)峰需求，對保證天然氣用戶安全平穩(wěn)用氣具有重要的保障作用。因此，北京有4個氣源保障城市天然氣安全供應(yīng)。四我國LNG與管道氣互換性分析3北京多氣源天然氣互換性分析陜京一線、陜京二線、陜京三線和唐山LNG的天然氣都屬于12T，只是陜京二線和陜京三線部分年份的天然氣燃燒勢略低于城鎮(zhèn)燃氣分類及基本特性表中的范圍，但仍接近于12T。當陜京一線、陜京二線、陜京三線的任何一

20、條管道出現(xiàn)故障時，由唐山LNG與之互換時，LNG華白數(shù)W1采用各國LNG分別計算出華白指數(shù)的差值，以主氣源為陜京系統(tǒng)天然氣為基準氣。唐山LNG接收站引進的LNG與基準氣互換時，華白指數(shù)的差值均在（5～10）%范圍，目前北京地區(qū)的主氣源雖是陜京系統(tǒng)的天然氣，但LNG與其均具有互換性。匯報內(nèi)容2019611中國石油規(guī)劃總院一概述二不同熱值天然氣對終端用戶的影響三國外LNG與管道氣同網(wǎng)運營技術(shù)四我國LNG與管道氣互換性分析五結(jié)束語五結(jié)束語1現(xiàn)

21、有天然氣品質(zhì)標準存在不足由于各類用戶對氣質(zhì)的要求不同，作為同一天然氣管網(wǎng)，建立統(tǒng)一的入網(wǎng)氣質(zhì)標準使得用戶可以按照統(tǒng)一的天然氣標準進行設(shè)計、訂購用氣設(shè)施和設(shè)備，避免由于氣質(zhì)變換而可能帶來的問題。《城鎮(zhèn)燃氣分類及基本特性》中的4T，6T甚至10T類別氣體的熱值不能滿足《天然氣》（GB178202012）中熱值指標的要求?！短烊粴狻罚℅B178202012）中對熱值指標規(guī)定：大于31.4MJm3(20℃101.325kPa時，7500kcal

22、m3)，范圍太廣，且對天然氣組分，燃燒特性參數(shù)無具體規(guī)定，不利于燃氣互換。2在事故工況、調(diào)峰或以一種氣源天然氣代替另一種氣源天然氣時，應(yīng)要考慮其互換性問題。五結(jié)束語3如果今后引進的LNG，與管道氣的華白數(shù)相差超過10%時，可采用降低LNG的熱值調(diào)整方式，達到互換條件。降低LNG熱值可采用氣化的天然氣中摻混N2、空氣或其他不可燃氣體可以有效地調(diào)整其燃燒特性參數(shù)使之能夠與低熱值的天然氣具有互換性。注入1%的N2或空氣可以將天然氣的華白數(shù)降低