广州地区城市天然气互换性探讨

陈元利

（广州市特种承压设备检测研究院，广东 广州 510000）

广州地区城市天然气互换性探讨

陈元利

（广州市特种承压设备检测研究院，广东 广州 510000）

广州地区天然气的应用和发展起步较晚，天然气在城市燃气中占的比例还不是很大，随着天然气利用工程将飞速发展，今后广州地区天然气的气源需求量将猛增，天然气的来源和产地也不断增多，组分也比较复杂，城市天然气气源的互换性问题就越来越突出了。因此解决城市天然气互换性的问题是促进城市天然气产业的健康快速发展的必要条件。

城市天然气；互换性；组分复杂；统一热值

1 广州地区天然气使用情况及管网概述

目前广州地区由于气源供应不足及商业价格等原因，天然气在广州城市燃气中占的比例还不大，某些区域的管网还是用LPG作为气源很多市民用户还是用LPG瓶装气作为燃气。广州地区燃气的基本概况是：中心城区的管网气源主要来自大鹏LNG的澳大利亚进口天然气，由广州燃气集团运营；番禺区以番禺煤气公司和广州港华煤气公司分区域供气，管网分区独立，有LNG也有LPG气源；开发区及以东区域是港华公司的管网供气，主要是LNG；南沙区主要由南沙发展燃气的管网供气，气源也来自大鹏LNG；从化区是由中燃集团LNG供气，花都区主要由富都燃气管道燃气公司的LNG供气，好多气源是来自新疆的LNG，增城区管网相对少，瓶装气占有很大比例。

在检验工作中了解到，本地区有些天然气气源是有加压缩空气的，有些是没加压缩空气的，比如从化中燃集团的气站就没有加压缩空气，从销售价格来看从化天然气的单价比其他地方价格高出很多。同是从大鹏LNG来源的气源，有些调压站是混合了压缩空气，有些调压站或者门站是没有混合压缩空气的，因此可以看出天然气的热值是不同的，价格差别也很大。

2 为什么说城市天然气需要互换性

2.1 解决互换性是保证城市天然气管网稳定供气的需要

随着国家“立足国内，利用海外，西气东输，北气南下，海气登陆，就近供应”的天然气发展战略的实施，天然气利用工程将飞速发展，广州地区天然气的气源需求量将猛增。目前是由于西气东输工程还没最后完成，祖国西北的天然气还不能快速输送到南方，广州地区的天然气来源还不够充足，对于一个城市的管网单单靠从澳大利亚进口的天然气的远远不够的，为了满足广大用户的需要，会通过汽车运输的方式从新疆或者海南补充气源，祖国北疆的天然气和祖国南海的天然气当然存在着差别。对于一个管网当天然气的来源和产地较多，组分也比较复杂，不同地区的气源，它们的化学成分差别也很大，其燃烧的热值也差别很大。因此解决气源之间的互换性才能保证城市天然气管网稳定供气。对于终端用户不同的气源只要保证其燃烧的热值相差不大才能确保炉具的适配性，所以互换性的核心问题是统一天然气热值标准。

2.2 解决互换性是城市或城际间建立共同输配管网的需要

回顾国外管网建设的一些经验，比如无国界的欧洲天然气输配管网138万公里管网覆盖整个欧洲；美国天然气管网的开放政策使美国有49万公里天然气干线，226个管网系统，覆盖了70%的国土，实现了全国管网系统大联通。随着我国天然气产业的发展，天然气管网必然由小区联网发展到区域性联网，最终达到全国联网的发展目标，这是天然气产业发展的必然趋势。因此城市天然气互换性是建立共同输配管网的前提。庞大的管网互相联通，气源的供给点也很多很多，这就要求进入管网的各个气源必须共同遵守一个热值标准，必须适应网内所有用气设施要求，形成多气源、多产地、多销售商和多用户的质量保证体系。

2.3 互换性是城市天然气产业发展的迫切需要

首先统一天然气热值标准是等热值交易商业行为的需要。目前，我国燃气价格标明的都是每一立方米金额，他们并未考虑热值影响因素，其实这是很不合理的，国际上通行的是热量结算方式，我国将来也应该采用热值标准对用户进行结算。比如广州地区的从化区和南沙区的天然气每一立方米价格差别就特别的大，而一般普通市民不了解热值标准，没法让市民明白消费和放心消费。随着改革开放政策的不断深入，外商投资者不断涌入，中国的民营企业和私营资本的积极参与，形成了一种多种经济成份并存的开放式燃气大市场。如果天然气统一了热值标准，解决了城市天然气的互换性问题，天然气有了供参考的价格标准，使天然气能够自由的在市场上随时随地的诚信交易，那有利于打破当前垄断的局面，促进天然气产业健康的快速发展。因此统一天然气热值标准和解决了城市天然气的互换性问题是城市天然气产业发展的迫切需要。

3 如何实现城市天然气的互换

统一天然气热值标准的实质在于解决不同气源间的互换性问题，其实施的手段是调配燃气的燃烧特性。天然气以CH4为主要成分，尚有C2H6、C3H8、N2、CO2等成分，属热值较高的燃气。不同产地和不同加工方法获得的天然气，其成分含量各不一样，其燃烧特性也不一样。我们实际使用的天然气中，它的热值可以用热值仪(热量计)直接测出的。我国目前已投产或即将建成投产的管输天然气项目，其热值标准基本在8500kcal/Nm3左右，按“国标”《城市燃气分类》(GB/T13611—92)，其燃烧特性属12T类别。而一些尚未投产的LNG项目，热值较高在9500kcal/Nm3左右，部分已接近或达到13T类别。考虑到全国极具开发价值、资源丰厚的煤层气，热值在8500kcal/Nm3以下。因此，对于高热值的天然气适应“国标”热值标准的可能措施为降低热值法，而对于热值偏低的煤层气，可能措施则为升高热值法或与高热值气体混配。统一天然气热值的方法一般有以下三种方法。

3.1 升高热值法

在低热值的天然气中添加高热值气体，如液化石油气、轻烃气体等，使其提高到所需要的热值。日本就是采用此方法，在天然气中添加液化石油气，使其热值达到其标准11000kcal/Nm3，达到热值一致的目的。

3.2 降低热值法

在高热值的天然气中掺混无热 (或低热)气体，如氮气、空气或其它低热值燃气，使天然气的热值降低到我们所设定的目标值8500kcal/Nm3左右。大鹏LNG热值调配的工艺流程是这样的：因为澳大利亚进口的天然气热值较高，其组份含量有相当数量的重烃 C2、C3、C4、C5，可以提取作为化工原料，降低热值至8800kcal/Nm3左右，然后再混入空气调配热值至8500kcal/Nm3；如若不提取重烃，也可以直接混入空气调配热值至8500kcal/Nm3进行联网操作。

3.3 天然气混和法

按照设定的热值目标值，将不同热值、不同来源的天然气或其它燃气按相应的比例混合，使其满足要求。像荷兰和德国，就是利用其庞大的天然气储存运输设施，采用此种方式实现热值稳定，解决天然气的互换性问题。我国的海口——文昌——琼海——万宁混和热值流程如下：将福山气田和东方1-1的天然气按53%与47%的比例混和，调配至8200kcal/Nm3热值的混合气体供应用户。

4 建议与希望

天然气利用初期，气源单一、管网简单，燃气互换性问题不突出，人们往往较少考虑统一热值标准问题，而是一味想到尽快把天然气接通尽快利用。但随着天然气产业的飞速发展，气源需求量猛增，来源多、组分复杂，很多设施已

建成投产，城市天然气互换性的问题就越来越突出，回过头来才研究遇到的互换问题未免显得被动而无奈。反思国外一些国家天然气利用过程中的遇到的互换性问题，相信我们的城市天然气发展将来也会同样遇到类似的问题。为了避免城市天然气发展过程的一些问题的重复出现，避免造成资源的浪费和经济损失，建议有关管理部门、供气单位等，认真吸取国际上天然气利用的先进经验，建立一个现代化的城市天然气产业系统性工程，制定城市天然气的热值标准，设立相应的监管部门监测和保证天然气的质量，提前做好统一热值标准工作，以便解决天然气利用的互换性，促进广州地区城市天然气产业的健康快速发展，使广大市民及终端用户受益，为经济平稳较快发展做贡献。

[1]赖元楷、罗东晓，《统一天然气热值标准是中国天然气工业发展的需要》，城市燃气.

[2]李正明，《台湾进口LNG的经验和教训》，2005年中国LNG国际会议，2005/11/16，广州.

[3]张俊祥.赵耀宗.张亚婷.伍清晔 进口LNG和陕京气互换性探讨.

[4]赖元楷.《构建新能源时代的燃气大市场》2008-9-22.

[5]李青平.《深圳市天然气置换方案探讨》，广东燃气，2000(1)；9-12.