陳元利

（廣州市特種承壓設備檢測研究院，廣東 廣州 510000）

廣州地區(qū)城市天然氣互換性探討

陳元利

（廣州市特種承壓設備檢測研究院，廣東 廣州 510000）

廣州地區(qū)天然氣的應用和發(fā)展起步較晚，天然氣在城市燃氣中占的比例還不是很大，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，天然氣的來源和產地也不斷增多，組分也比較復雜，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城市天然氣產業(yè)的健康快速發(fā)展的必要條件。

城市天然氣；互換性；組分復雜；統(tǒng)一熱值

1 廣州地區(qū)天然氣使用情況及管網概述

目前廣州地區(qū)由于氣源供應不足及商業(yè)價格等原因，天然氣在廣州城市燃氣中占的比例還不大，某些區(qū)域的管網還是用LPG作為氣源很多市民用戶還是用LPG瓶裝氣作為燃氣。廣州地區(qū)燃氣的基本概況是：中心城區(qū)的管網氣源主要來自大鵬LNG的澳大利亞進口天然氣，由廣州燃氣集團運營；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，管網分區(qū)獨立，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供氣，主要是LNG；南沙區(qū)主要由南沙發(fā)展燃氣的管網供氣，氣源也來自大鵬LNG；從化區(qū)是由中燃集團LNG供氣，花都區(qū)主要由富都燃氣管道燃氣公司的LNG供氣，好多氣源是來自新疆的LNG，增城區(qū)管網相對少，瓶裝氣占有很大比例。

在檢驗工作中了解到，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，有些調壓站是混合了壓縮空氣，有些調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穩(wěn)定供氣的需要

隨著國家“立足國內，利用海外，西氣東輸，北氣南下，海氣登陸，就近供應”的天然氣發(fā)展戰(zhàn)略的實施，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單單靠從澳大利亞進口的天然氣的遠遠不夠的，為了滿足廣大用戶的需要，會通過汽車運輸的方式從新疆或者海南補充氣源，祖國北疆的天然氣和祖國南海的天然氣當然存在著差別。對于一個管網當天然氣的來源和產地較多，組分也比較復雜，不同地區(qū)的氣源，它們的化學成分差別也很大，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)一天然氣熱值標準。

2.2 解決互換性是城市或城際間建立共同輸配管網的需要

回顧國外管網建設的一些經驗，比如無國界的歐洲天然氣輸配管網138萬公里管網覆蓋整個歐洲；美國天然氣管網的開放政策使美國有49萬公里天然氣干線，226個管網系統(tǒng)，覆蓋了70%的國土，實現了全國管網系統(tǒng)大聯(lián)通。隨著我國天然氣產業(yè)的發(fā)展，天然氣管網必然由小區(qū)聯(lián)網發(fā)展到區(qū)域性聯(lián)網，最終達到全國聯(lián)網的發(fā)展目標，這是天然氣產業(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的前提。龐大的管網互相聯(lián)通，氣源的供給點也很多很多，這就要求進入管網的各個氣源必須共同遵守一個熱值標準，必須適應網內所有用氣設施要求，形成多氣源、多產地、多銷售商和多用戶的質量保證體系。

2.3 互換性是城市天然氣產業(yè)發(fā)展的迫切需要

首先統(tǒng)一天然氣熱值標準是等熱值交易商業(yè)行為的需要。目前，我國燃氣價格標明的都是每一立方米金額，他們并未考慮熱值影響因素，其實這是很不合理的，國際上通行的是熱量結算方式，我國將來也應該采用熱值標準對用戶進行結算。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準，沒法讓市民明白消費和放心消費。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，形成了一種多種經濟成份并存的開放式燃氣大市場。如果天然氣統(tǒng)一了熱值標準，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準，使天然氣能夠自由的在市場上隨時隨地的誠信交易，那有利于打破當前壟斷的局面，促進天然氣產業(yè)健康的快速發(fā)展。因此統(tǒng)一天然氣熱值標準和解決了城市天然氣的互換性問題是城市天然氣產業(yè)發(fā)展的迫切需要。

3 如何實現城市天然氣的互換

統(tǒng)一天然氣熱值標準的實質在于解決不同氣源間的互換性問題，其實施的手段是調配燃氣的燃燒特性。天然氣以CH4為主要成分，尚有C2H6、C3H8、N2、CO2等成分，屬熱值較高的燃氣。不同產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。我國目前已投產或即將建成投產的管輸天然氣項目，其熱值標準基本在8500kcal/Nm3左右，按“國標”《城市燃氣分類》(GB/T13611—92)，其燃燒特性屬12T類別。而一些尚未投產的LNG項目，熱值較高在9500kcal/Nm3左右，部分已接近或達到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“國標”熱值標準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，使其熱值達到其標準11000kcal/Nm3，達到熱值一致的目的。

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，如氮氣、空氣或其它低熱值燃氣，使天然氣的熱值降低到我們所設定的目標值8500kcal/Nm3左右。大鵬LNG熱值調配的工藝流程是這樣的：因為澳大利亞進口的天然氣熱值較高，其組份含量有相當數量的重烴 C2、C3、C4、C5，可以提取作為化工原料，降低熱值至8800kcal/Nm3左右，然后再混入空氣調配熱值至8500kcal/Nm3；如若不提取重烴，也可以直接混入空氣調配熱值至8500kcal/Nm3進行聯(lián)網操作。

3.3 天然氣混和法

按照設定的熱值目標值，將不同熱值、不同來源的天然氣或其它燃氣按相應的比例混合，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輸設施，采用此種方式實現熱值穩(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，調配至8200kcal/Nm3熱值的混合氣體供應用戶。

4 建議與希望

天然氣利用初期，氣源單一、管網簡單，燃氣互換性問題不突出，人們往往較少考慮統(tǒng)一熱值標準問題，而是一味想到盡快把天然氣接通盡快利用。但隨著天然氣產業(yè)的飛速發(fā)展，氣源需求量猛增，來源多、組分復雜，很多設施已

建成投產，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出現，避免造成資源的浪費和經濟損失，建議有關管理部門、供氣單位等，認真吸取國際上天然氣利用的先進經驗，建立一個現代化的城市天然氣產業(yè)系統(tǒng)性工程，制定城市天然氣的熱值標準，設立相應的監(jiān)管部門監(jiān)測和保證天然氣的質量，提前做好統(tǒng)一熱值標準工作，以便解決天然氣利用的互換性，促進廣州地區(qū)城市天然氣產業(yè)的健康快速發(fā)展，使廣大市民及終端用戶受益，為經濟平穩(wěn)較快發(fā)展做貢獻。

[1]賴元楷、羅東曉，《統(tǒng)一天然氣熱值標準是中國天然氣工業(yè)發(fā)展的需要》，城市燃氣.

[2]李正明，《臺灣進口LNG的經驗和教訓》，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 進口LNG和陜京氣互換性探討.

[4]賴元楷.《構建新能源時代的燃氣大市場》2008-9-22.

[5]李青平.《深圳市天然氣置換方案探討》，廣東燃氣，2000(1)；9-12.