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1、目 录1 概述- 1 -1.1 项目概况- 1 -1.1.1 项目名称- 1 -1.1.2 项目承担单位及负责人- 1 -1.1.3 项目简要内容及目标- 1 -1.2 企业概况- 2 -1.2.1 企业简介- 2 -1.2.2 企业业绩及优势- 2 -2 项目开发的必要性- 3 -2.1 项目背景- 3 -2.2 液化天然气优势- 4 -2.3 项目意义- 6 -3 项目市场分析- 6 -3.1 我国液化天然气车用市场前景分析- 6 -3.1.1 国内外天然气汽车应用发展现状- 6 -3.1.2 我国天然气发展策略及天然气利用政策- 7 -3.2 沈阳市公共交通系统车用燃气市场现状分析- 7
2、 -3.2.1 沈阳市公共交通市场车用燃气市场氛围- 7 -3.2.2 沈阳市公共交通燃气汽车及场站市场现状- 8 -3.2.3 市场契机及经济效益预计- 8 -4 项目技术可行性分析- 9 -4.1 LNG加气站数量及规模- 9 -4.2 LNG加气站选址- 9 -4.3 LNG加气站技术方案- 10 -4.3.1 概述- 10 -4.3.2 加气站技术参数和主要技术特点- 10 -4.3.3 总平面布置- 11 -4.3.4 工艺流程和主要设备- 12 -4.3.5 控制系统- 18 -4.4 LNG公交车辆改装技术方案- 21 -4.4.1 车辆改装说明- 21 -4.4.2 车辆改装方
3、案- 21 -4.5 LNG出租车辆及社会车辆改装应用- 22 -4.5.1 车辆改装说明- 22 -4.5.2 车辆改装技术方案- 23 -4.6 公交车辆LNG改装经济效益分析- 23 -4.6.1 汽油机公交车LNG改装经济效益分析- 23 -4.6.2柴油机公交车LNG改装经济效益分析- 23 -5 财务分析- 24 -5.1 项目建设投资估算- 24 -5.1.1 项目建设投资估算范围- 24 -5.1.2 项目建设投资估算依据- 24 -5.1.3 项目建设投资估算- 24 -5.2 运营流动资金估算- 26 -5.2.1 土地租赁费用- 26 -5.2.2 原材料费用- 26 -
4、5.2.3 资金成本- 26 -5.2.4 人员工资及福利- 26 -5.2.5 水电费- 27 -5.2.6 折旧费- 28 -5.2.7 维护维修费用- 28 -5.2.8 流动资金汇总- 28 -5.3 营业收入、税金- 29 -5.3.1 营业收入- 29 -5.3.2 税金- 29 -5.4 财务分析- 29 -6 总结- 32 -沈阳市公共交通系统LNG应用项目预可行性研究报告1 概述1.1 项目概况1.1.1 项目名称项目名称：沈阳市公共交通系统LNG应用项目1.1.2 项目承担单位及负责人项目投资单位：北京中兴恒和能源科技有限公司项 目 负责人：王 岩 北京中兴恒和能源科技有限
5、公司董事长1.1.3 项目简要内容及目标本项目是在沈阳市政府的大力鼓励支持下，为沈阳市的公共交通车辆(公共汽车和出租车)提供安全、清洁、节约的替代能源液化天然气（LNG）。项目共包括LNG加气站建设、公交车辆LNG改造应用、出租及社会车辆LNG改装应用三部分。项目分三期完成：一期以各公交场站为基础完成LNG加气站建设及加气站辐射路线公交车辆LNG改造；二期扩大到沈阳市全市范围内LNG加气站建设及全部公交车辆与部分出租车辆LNG改造；三期以现有加气站为基础对部分社会车辆（中短途客运、环卫车辆、载重车辆等）进行LNG改造，扩大LNG销售量。本可研报告主要针对中兴恒和公司承揽的LNG加气站建设项目进
6、行分析。本着该项目“车站一体”的特点，本可研报告针对车辆改装作简单阐述，车辆改装本着谁获益谁投资的原则，由各使用单位投资改造，其经济分析不纳入本可研报告内。1.2 企业概况1.2.1 企业简介企业名称：北京中兴恒和能源科技有限公司注册国家：中国企业地址：北京市朝阳区惠新东街甲2号北奥大厦10层邮政编码：100029法定代表人：王岩职务：董事长国籍：中国1.2.2 企业业绩及优势北京中兴恒和能源科技有限公司于二零零四年在北京重组注册。多年以来，公司将着眼点置于优化社会能源结构与服务国民经济可持续发展领域。目前，公司主要从事液化天然气运销、液化天然气下游市场开拓、液化天然气车辆应用、煤炭科学混配及
7、销售、信息工程、物流工程、金融资产管理和国际文化产业。公司从自身发展战略出发，凝聚了一批素质高、业务精、作风硬的业界精英，拥有雄厚的专家资源和专业化管理团队，丰富的项目评估和组织实施经验，系统的信息服务体系，广泛的媒体资源及成功的运作模式，与国内外知名投资机构、金融机构、政府部门、科技院校、工矿企业等建立了良好的合作关系。中兴恒和在全国率先提出“煤炭超市”理论。其核心内容是整合国内外煤炭资源，为电力企业量身定制优质混配煤，有机连接煤炭生产与应用的上下游，建立中国煤炭经济的规模市场。公司致力于北斗双向通信定位系统民用市场的开发应用。在相关政府部门的大力支持下，公司正在建设基于北斗卫星导航定位系统
8、的快速定位、双向通讯、精确授时的易燃易爆危险品运输车辆监控调度系统。公司通过与美国CMC集团、国家级科研机构、科技院校、金融机构的合作，投资建立万吨级浮码头过驳系统，旨在解决印尼煤炭出口物流过程中的瓶颈问题。公司成立了专业资产管理机构，集合了知名投行专家、资产重组专家、律师、会计师、调查员等一批专业人士，与四大金融管理公司合作，收购、处置不良资产，同时为国内外客户提供尽职调查、代理购买和代理处置业务。“树中兴大旗，创恒和伟业”，公司以发展为主题，以市场为导向，以提高企业核心竞争力为目标，正朝着经营国际化和管理科学化的目标奋进。2 项目开发的必要性2.1 项目背景随着全球经济高速、一体化发展，传
9、统能源短缺、环境污染严重等问题日益突显，成为制约世界经济发展的瓶颈。世界各国经济组织开始关注经济可持续发展与环境保护问题，纷纷倡导节能与绿色能源的开发和使用。今天，世界上许多先进国家都相继开始用天然气取代传统燃料的能源结构调整。我公司紧紧抓住国家西部大开发战略和能源结构调整战略实施的历史性机遇，全力以赴开发LNG项目。“十一五”期间，以国务院十三个部委联合成立的全国清洁汽车行动协调领导小组以能源、环保、自主创新为目标，积极推动CNG/LNG、LPG汽车的大规模推广应用，力争国内新能源汽车保有量和替代燃料比例有显著增长。目前汽车尾气已成为城市大气的主要污染源。沈阳市大气环境首要污染物是可吸入颗粒
10、物，而机动车尾气排放污染物中颗粒物已占大气污染物中总颗粒物的50%，因此，积极发展天然气汽车以减轻汽、柴油车尾气对大气的污染，对改善沈阳市大气环境将起到积极作用。同时天然气作为替代燃料在经济性上对比汽、柴油具有不可比拟的优势（节省燃料费用30%以上），随着国家燃油税（所谓的“燃油税”就是改为从燃油中直接收取集公路养护费、道路通行费、过桥费和运输管理费“四费合一”的燃油附加费，用户每月的支出将会加倍）的开征，其经济效益将更加明显。基于在物流领域的厚实基础，北京中兴恒和能源科技有限公司于2007年初承担了鄂尔多斯每天30万立方米的LNG运输业务和12万立方米的LNG销售权。中兴恒和拥有100辆LN
11、G槽车，业务规模大，管理规范，气源稳定，可以保证加气站气源的稳定供应。中兴恒和借助沈阳市煤气公司及公交集团拥有的庞大管道网络和客户群，及其丰富的天然气运营、车辆运营管理的经验，在整合多方雄厚的实力基础上，能够为沈阳的汽车燃气事业起积极的推动作用。2.2 液化天然气优势（1）基本特性液化天然气(Liquified Natural Gas，简称LNG)被公认为是地球上最干净的能源。其制造过程是先将气田生产的天然气净化处理，经一连串超低温液化后，利用液化天然气运输设备运送。LNG主要成分是甲烷，气化后比空气轻，万一泄漏，很容易扩散至大气中，是一种安全的能源。LNG是将常压下气态的天然气冷却至-162
12、凝结而成的液体。天然气液化后可以大大节约储运空间和成本，而且具有热值大、性能高等特点。LNG在液化过程中，已将硫、二氧化碳、水分等除去，因此，燃烧时，不会因硫分而造成空气污染，是一种干净清洁的能源。LNG液化后体积缩小为气态的1/600，便于储存与运输。LNG在常温下约有836焦耳千克的冷能，将该冷能回收可用于汽车空调或低温冷藏车的冷藏运输，更具有节能和环保意义。（2）LNG对比其他车用燃料是首选的汽车替代燃料LNG对比其他燃料具有清洁高效、经济适用、安全可靠、加气快捷、机动性强和冷能利用率高等优势，已成为当前最理想的汽车替代能源，具有较好的发展前景和市场需求。a）环保效益方面：燃油汽车排出的
13、废气是造成城市日益严重的大气污染的重要原因，城市空气污染70%的来自汽车废气，汽车废气中含有约200种化学物质，主要排放物是HC、NOx、Sox、CO及含致癌物的排气颗粒。天然气的突出优点是燃烧完全、排放废气清洁，能满足严格的排放法规要求，净化环境；天然气燃烧所产生的温室效应是石油的54%，燃烧后基本无烟尘，有毒排放物最少，如表2.1所示。表2.1 环保效益比较表CO2COHC+N0xSO2铅尘汽油排放11111LNG排放减少21%2432%40.9%95%100%b）经济效益方面：LNG能量密度高，LNGV相对CNGV续驶里程长，更纯净，更环保，便于运输和储存，与汽、柴油相比较省3060%费
14、用，如表2.2所示。表2.2 各地LNG节能效益比较表（针对当地气油价对比）汽油柴油CNGLNG经济效益北京公交38 m338 m3CNGLNG 省25%乌鲁木齐公交30L42L33 m333 m3LNG汽 省35%LNG祡 省54.65%长沙公交35L30L33 m3LNG汽 省35.2%LNG祡 省24.7%成都公交30L28L24.5 m3CNG汽 省64.8%CNG祡 省62.5%成都私车8.3L7.25 m3CNG汽 省64%（3）LNG与CNG、LPG在车用上的对比优势与液化石油气（LPG）相比，液化天然气具有诸多优势：a）生产成本远比LPG低，气质稳定，经济合算；b）LNG本身价
15、格比LPG价格至少便宜31%，价格波动比较平稳；c）与LPG比较，安全可靠，其气相密度为0.74Kg/m3，比空气轻，稍有泄漏，即可随空气扩散，其着火点为650，比LPG的460要高，其爆炸极限为5%-15%，比LPG的1%-15%要窄，使用起来会更安全；d）LNG的主要成份甲烷燃烧后排出的二氧化碳比LPG少3-4倍，缓解了温室效应。e)LNG是柴油机改装的唯一选择，LPG柴油机改装有局限性。与压缩天然气（CNG）相比，液化天然气具有诸多优势：a）LNG对比CNG更为清洁，不含油份、水分、硫化物等；b）装载LNG携带方便、续驶里程长，为CNG的三倍以上；c）LNG储存为常压对比CNG工作压力2
16、0Mpa更安全可靠；d）LNG加气站对比CNG加气站占地面积小、站址选择灵活、建站投资少、运行成本低。2.3 项目意义LNG汽车具有经济、安全、环保、机动等优势，是现在天然气汽车的发展方向；同时LNG环保型公交车产业化已列为国家科技部“十五”重点项目；LNG在公共交通系统上的应用项目高度支持了沈阳市政府的控制机动车尾气污染的工作，有利于保护环境，净化空气，还城市一个清洁的天空；LNG汽车技术在我国正处于起步阶段，关键技术已经突破、产品已经完善、相关标准规范正在逐步完善，本项目的应用有利于为推广和发展LNG汽车产业化发展，在国内将树立先锋领导地位。3 项目市场分析3.1 我国液化天然气应用市场前
17、景分析当前中国经济持续快速的发展势头仍在继续，但是保障经济的能源动力却极度紧缺。在国际石油价格节节升高的情势之下，中国的能源危机显得越发严重。中国的能源结构以煤炭为主，石油、天然气只占到很小的比例，远远低于世界平均水平。随着国家对能源需求的不断增长，引进LNG将对优化我国的能源结构，有效解决能源供应安全、生态环境保护的双重问题，实现经济和社会的可持续发展发挥重要作用。目前国内液化天然气主要用于城市燃气主气源供应或城市燃气调峰应用，由于城市燃气具有季节性、调峰性导致天然气用气量具有很高的不稳定性。对于液化天然气产业链而言，培养一个长期稳定的下游用气产业是行业内的共识。在所有下游产业中，工业用户和
18、车用气市场具备上述条件，因此包括行业龙头新疆广汇集团在内的多家LNG运营商目前已经致力于LNG车用气市场的开发工作。3.1.1 国内外天然气汽车应用发展现状全世界天然气车用市场发展较早，市场和技术成熟，截至2000年已拥有压缩天然气汽车130万辆左右、液化天然气汽车超过1万辆，加气站3000多座；国内在天然气汽车应用领域在国家产业政策的引导下发展迅猛，全国范围内天然气车用产业已成规模；在LNG车辆开发方面，国内主要车辆生产厂家也已相继批量生产LNG载重车（陕汽）和LNG公交车（京华、申沃等），LNG汽车技术发展已经成熟，产品已经完善。液化天然气的城市公共交通系统应用在国内已有成功范例，目前已经
19、投入使用的有北京中原绿能LNG加气站（2002年投产）、长沙LNG公交加气站（2004年投产）、乌鲁木齐公交LNG加气站等10多座，已经有一定数量的LNG公交车投入运营，取得了良好的经济效益。同时，LNG汽车应用已经纳入福建、广东、陕西、山西、新疆等LNG资源丰富省份政府发展规划。3.1.2 我国天然气发展策略及天然气利用政策我国天然气发展策略可概括为：立足国内，利用海外，西气东输，北气南下，海气登陆，就近供应。预计2002至2020年，天然气基础设施建设需2200多亿元人民币，使我国天然气消费在一次能源消费结构中的比例从现在的297提高到12%。国家发改委在2007年最新制定的天然气利用政策
20、中着重指出为达到缓解天然气供需矛盾、优化天然气使用结构、促进节能减排的目的，将发展天然气汽车列为优先考虑行列，以实现改善环境、提高人民生活质量、构建社会主义和谐社会的要求。由以上几点可以看出，国内未来的液化天然气车用市场良好，属于朝阳产业；LNG车用市场对比民用市场具有售气价格高（高于民用气）、投资少、销售气量大、资金回笼快等优势，将为从事该产业的相关公司带来良好经济效益。3.2 沈阳市公共交通系统车用燃气市场现状分析3.2.1 沈阳市公共交通市场车用燃气市场氛围为持续改善沈阳市环境空气质量，营造良好的人居环境和投资环境，保障社会经济持续快速发展，沈阳市自二五年展开了控制机动车尾气污染工作。鉴
21、于沈阳天然气资源短缺，当时着重推进液化石油气汽车改造工作。为促进该工作，政府相关部门制定了沈阳市推进燃气汽车工作实施方案；沈阳市发改委为燃气汽车制定相关的八大优惠条件，为燃气汽车的顺利运行提供政策保障。项目开展至尽，燃气汽车在政府、社会、用户中拥有很高的认知度。由于沈阳距离最近的CNG气源(松原)接近500公里，受CNG运输成本的制约，沈阳市目前尚没有压缩天然气（CNG）加气站及CNG汽车，造成CNG车用气很难开展。上述因素，营造了我公司携燃气资源优势、运输能力保障优势、资本运作能力优势进入车用气批发及零售领域的良好市场氛围。3.2.2 沈阳市公共交通燃气汽车及场站市场现状沈阳公共车辆保有量现
22、状：沈阳市公交车及出租车现保有量分别为5657辆、17200辆；据沈阳市2007年沈阳市公交线路规划方案，截至2010年，公交车辆于出租车辆将分别达到7000辆、20000辆。液化石油气加气站现状：2005年截至至今，沈阳市已经完成13个液化石油气加气站建设，但从分布上来看，大多位于三台子、紧靠二环边等较远地段，一般都很方便烧气的公交车，但出租车要想加气，总是需要空跑一段路才能找到，许多本想用气的出租车司机就因为加气不方便而放弃了。车辆改装方面现状：已经完成液化石油气双燃料公交车1735台，使用液化气的出租车仅占总车辆的1/3约合6000辆。目前有汽油车772辆，柴油车3150辆，出租车近12
23、000辆未进行燃气改装。沈阳车用液化石油气推广现状：沈阳市车用液化气受国际油价、季节变化影响严重，价格不稳定，目前车用液化气价格介于3.13.3元/升。车用液化气零售领域利润较低、车辆使用液化石油气经济效益不明显、使用液化石油气车辆动力下降明显等诸多因素导致沈阳市该项目发展未达到预期规划目标，目前处于停滞状态。3.2.3 市场契机及经济效益预计市场契机：该项目响应国家能源整体利用政策，符合国家发改委天然气利用政策；LNG对比市场现存在的液化石油气拥有明显的价格优势（1Nm3天然气等同于1.2L液化石油气）；LNG是公交柴油车辆改装的首选方案；沈阳市作为振兴辽宁省经济的先行城市与环保示范城市，天
24、然气汽车发展潜力巨大。我公司在已有LNG运输、销售基础上进入LNG车用零售行业时机已经成熟。经济效益预计：以沈阳市的现有公共交通系统分析，沈阳市拥有公交车5657台、出租车17200台，公交车和出租车年消耗成品油24万吨。如果这部分消耗三分之一以天然气取代。则折成天然气年售气量1亿立方米，参照周边城市车用气价3.33.4元/m3，而天然气供气方成本价格为1.366-2.076元/m3，利润丰厚，随着天然气车用市场的不断发展，天然气供气方或零售方的经济效益是相当可观的。4 项目技术可行性分析沈阳市公共交通系统LNG应用项目共包括LNG加气站建设、公交车辆LNG改造应用、出租及社会车辆LNG改装应
25、用三部分。其中车辆改装本着谁获益谁改装的原则，由车辆使用单位投资改造，可借鉴沈阳推进燃气汽车工作实施方案的政策具体操作。本可研主要针对公交车用LNG加气站及LNG车辆改装进行分析。4.1 LNG加气站数量及规模沈阳市公交车及出租车现保有量分别为5657辆、17200辆。公交车每车日续驶里程约合200公里，百公里气耗为30方；出租车日续驶里程为300公里，百公里气耗为8方。如果这些车辆完全燃烧天然气，日需耗气合计75万方，按照单座站日供气能力2万方计算，需要LNG加气站33座能够满足市场需要。其中为满足公交车辆使用，需要建设日供气能力为2万方LNG加气站15座左右。每座站供应300辆公交车辆。4
26、.2 LNG加气站设计规模及选址原则LNG加气站与加油站工艺流程基本相似。它是用LNG槽车将液体从生产厂运来，灌入站内的贮槽中，然后用供液泵、加气机给汽车加注。一个标准LNG加气站按照每日满足300辆公交车辆使用规模计算，每车日加气70Nm3，续驶里程200公里左右，车辆备用气可续驶100公里；加气站储存LNG可满足2.5日使用，应配置80Nm3LNG地上储罐一座，加气枪两台，每车加注时间3分钟。如上上规模加气站按照设备大小和防火间距要求，每座站占地面积约1500m2。根据车辆行驶情况，站址可以选择在城市中，也可以在城郊或公路旁。建站规模可大可小，可以在现有加油站的基础上合建，也可以新选址建设
27、。考虑到项目一期建设主要针对沈阳市内的公交车，而且新选址建设将会在土地审批和费用上有一定难度，首期站址首选现有公交场站及具备拓展条件的加油站。4.3 LNG加气站技术方案4.3.1 概述LNG汽车加气站比CNG和LPG加气站相比具有占地少、设备工艺简单、投资少、能耗低、不受管网制约等突出优点，是清洁燃料汽车建站的发展方向。LNG加气站的规模及设计参数如表4.1。表4.1 LNG加气站规模及设计参数气站规模小型LNG加气站中型LNG加气站大型LNG加气站日加气量(Nm3)500010000120002000020000LNG储存量(m3)150或1801100或2502100或3100储罐设计压
28、力(MPa)12系统设计压力(MPa)16动力需求(Kw)1520303040加气速度（台/小时）810152020LNG加气站的设计主要执行以下标准：NFPA57 汽车用液化天然气（LNG）供气系统标准NFPA59A-2000 液化天然气（LNG）生产、储存和装卸标准GB/T20368-2006 液化天然气（LNG）生产、储存和装卸标准GB50058-92 爆炸和大灾危险环境电力装置设置设计规范GBJ116-88 火灾自动报警系统设计规范GB50054-95 低压配电设计规范GB150-1998 钢制压力容器GB18442 低温绝热压力容器 压力容器安全技术监察规程4.3.2 加气站技术参数
29、和主要技术特点一、通用设计参数1、LNG汽车的正常工作压力为0.350.8MPa（表压），最高允许工作压力为1.6Mpa；2、系统按24小时工作设计，启动予冷时间不超过10s；3、单车加气时间不大于5分钟；4、卸车速度：660L/min，卸车和饱和压力调节时间不超过3小时；5、达到额定设计能力时系统无放空。二、主要技术特点1、采用先进、可靠、成熟的技术和设备，保证安全生产、保护环境、节约能源、方便用户。2、采用国外成熟的饱和压力技术路线，保证加气站和车用系统的最佳匹配性能。3、采用高真空低漏热热虹吸原理储罐，保证站内储罐液体的无损放空时间不少于30天。4、整体绝热侵没低温离心泵撬设计和泵的自动
30、预冷技术，LNG汽车加气不需预冷，加气与加油一样方便快捷。5、模块化设计和最短全真空管路设计，系统漏热最小，运行经济效益佳。6、质量流量计量，精度高。进口加气枪，实用可靠。7、创新设计的泵转输和压力转输联合工艺，卸车快，卸车无放空。8、调压、增压双功能设计。9、全自动控制和监控，使系统操作简单、安全可靠。10、管路线路全地面布置，检查维修方便。11、采用进口自动控制阀，技术成熟，安全稳定。4.3.3 总平面布置加气站总平面布置应由设计院根据相关标准确定，如图4.1模拟图，但设备和工艺管路的布置由制造厂采用三维视图模拟优化，可以保证LNG加气站的布局更加科学合理。图4.1 沈阳市LNG加气站模拟
31、图4.3.4 工艺流程和主要设备LNG加气站工程主要工艺设备包括：LNG储罐14台、浸没式低温液体泵12台、LNG售气机14台和增压调压汽化器1台，全部撬装模块化设计。一、工艺流程特点采用成熟的具有饱和压力调节功能的生产工艺，加气站直接提供车辆所需压力的液体，以保证LNG汽车发动机的稳定供气。根据LNG的物理特性和功能需求，加气站的生产过程设计为密闭流程，既保障了生产安全，又减少了天然气的损耗，起到了保护环境的作用。站内LNG采用两种储存模式，即饱和压力模式和自然压力模式，使用时根据车用系统的形式选其一，当车用储罐系统为饱和压力型（不带增压系统）时，加气站采用饱和压力储存LNG；当车用储罐系统
32、为带增压系统的自然压力型时，加气站采用自然压力储存LNG。二、工艺流程说明LNG加气站流程示意图如图4.2，工艺流程原理如图4.3，主要分为卸车、调压和加气三种基本流程和一种待机状态，各流程又有多种状态。4.2 LNG加气站流程示意图图4.3 LNG加气站工艺流程图1、待机状态：在正常待机状态下，泵的气相空间与储罐的气相空间相通，售气机容器的气相空间与储罐的液相空间相通，其余回路（泵的供液回路、卸车回路、饱和压力调节回路）处于关闭状态。2、卸车流程（以单罐单泵流程及相应的流程图为例）：泵卸车方式：连接槽车，将卸车软管中的空气吹到放空总管后，卸车软管压力与槽车相同。通过控制盘将系统调到“卸车模式
33、”，系统自动打开压力平衡流程，储罐和槽车压力相互平衡。当储罐压力降到设定压力（一般设定为0.50.6MPa）时，控制系统启动泵的予冷流程，通过槽车的LNG对泵进行预冷。泵的温度达到要求（可设定在120130之间）后，系统自动（或单独的手动按钮）启动泵和上充液流程，开始上充液。在上充液过程中，由于过冷液体对储罐内气体的冷却作用，储罐内压力会逐步降低，当储罐内压力低于槽车压力一定值（一般设定此压差为0.1MPa）时，系统自动启动下充液流程，上下同时充液。当泵吸空或储罐液位达到90%时，系统自动停机。槽车压力卸车（手动卸车）（选配）：槽车有增压系统时，可用常规的压力卸车方式进行卸车。l 降低储罐压力
34、到需要值；l 连接槽车卸车口和加气站气相口；l 按常规方式吹扫软管；l 打开阀门进行上充液；l 启动槽车自增压流程，当槽车压力高于储罐压力0.2Mpa时，进行上充液；l 当槽车卸完或储罐溢流口有液体流出时，停止卸车。3、调压流程：饱和压力调节：当加气站和车用储罐系统采用“饱和压力”技术路线时，在卸车完后，通过控制盘将系统调到“调压模式”，系统自动进行饱和压力调（此时，泵处于低速运行状态），完成后（即储罐内液体的饱和压力达到设定值）自动转换到待机状态。增压流程（选配）：当加气站和车用储罐系统采用自然压力技术路线时，系统在待机和加气过程中会自动增压。4、加气流程：加气前通过控制盘将系统设定为“加气
35、模式”，泵开始预冷；当泵的温度达到要求后，按加气按钮可以进行自循环；售气机的温度和泵的出口压力达到要求后，系统自动打开加气流程；加气速度低于设定值时自动停止加气。注：LNG汽车加气前，如果车用罐的压力明显偏高（高于1MPa），应首先利用放空软管将其气相放到加气站储罐内。三、主要工艺设备性能参数1、LNG储罐常规LNG加气站常用储罐参数见表4.2。表4.2 LNG加气站常用储罐参数储罐型号CFL-50/1.2CFL-80/1.2CFL-100/1.2储罐有效容积（m3）5080100最高允许工作压力（MPa）12绝热形式真空粉末或高真空多层缠绕绝热日蒸发率020025030设计温度-196外形尺
36、寸mm352018014340017335352018014基于市场调研，本项目加气站拟选用80m3的LNG储罐。2、LNG泵LNG泵为浸没式两级离心泵，泵整体浸入容器中。LNG泵由一台变频器控制，流量的调节范围较大，可频繁启动，对泵的寿命毫无影响。该泵的NPSHR要求极低，泵体和电机都浸润在被泵送的低温介质中可以瞬间启动，无须预冷，主要参数如下：型号：ACD泵TC34二级或四级离心泵（如图4.4）转速：15006000rpm正吸入压头：1.8米扬程：336米加气流量：200L/min卸车流量：20-22m3/h功率：11或18.5Kw进口尺寸：2in出口尺寸：1in图4.4 美国ACD低温泵
37、TC-34低温泵的其它特性：l 泵池具有有足够的保冷性能，24小时内低温液体蒸发不超过50%，并可快速拆开进行维修；l 主要控制阀门尽量布置在泵撬上，并在工厂预装好。l 泵撬与储罐的相对位置关系是固定的，其连接管道可在工厂进行予装；l 泵池设有压力、温度检测装置，并能远传到控制系统；l 低温泵配有气蚀检测与停机装置和超压停机装置。3、LNG售气机LNG售气机作为加气站的一个独立单元，由专业配套厂家按照技术要求（工艺要求和控制要求）专门设计制造，具有温度荷压力补偿功能和密度（与组分有关）设定功能，包括所有必要的计量元件、阀门、安全装置，具有显示计量结果和售气量功能，即加气量、金额、单价。售气机单
38、一的电脑板，简单的高性能设计，可以单独、全自动操作。具有泄露检测系统，催化作用的小珠传感器，发警报分配器停工（20%或40%LEL）如图4.5所示，售气机装有一根4m的加气软管，接口采用一英寸的Parker接口或J.C.CARTER接口；同时还装有一根4m的放空软管。另配有空气吹扫系统，用于吹除停用状态时接口的结冰（霜）。图4.5 加拿大FTI公司的LNG售气机整个售气机的设计便于维修，所有阀门均可卸开维修，并且所有阀门采用气动阀，本安与隔爆混合型防爆方式。设计参数：l 最大允许工作压力：1.6MPal 设计压力：1.6MPal 设计温度：-196l 最大流量：200L/minl 最小流量：6
39、0L/minl 安全阀定压值：2.5MPal 计量形式：质量流量计l 计量精度：1.0%售气软管：外包不锈钢编织带的轻质不锈钢柔性软管，1内径，4米长，带拉断保护结构。卸压软管：外包不锈钢编织带的轻质不锈钢柔性软管，1/2内径，4米长。4、调压汽化器型式：铝翅片空温式功能：用于系统饱和压力调整和卸车增压汽化能力：250Nm3/h工作压力；1.6Mpa设计温度：-196汽化器用途时的出口温度：-20左右卸车软管：型式：不锈钢波纹管尺寸：直径为2.5英寸(DN65)，长度不小于4米工作压力：1.6Mpa设计温度：-196接口形式：2.5英寸旋卡接头四、站内管线和阀件1、站内管线站内低温管道全部采用
40、0Cr18Ni9不锈钢管，设计压力为2.5Mpa，所有液体管道尽可能采用真空管。站内管线通径为：l 卸车管：DN50l 泵的吸入管：DN50l 调压回路：DN25l 放空总管：DN50l 加气回路：DN252、站内阀件加气站的控制阀采用Worcester或MCF气动球阀，其它手动阀门采用共荣技术生产的华瑞阀门或者川空阀门，可由我方选择确定。4.3.5 控制系统一、概述LNG加气站的控制系统由一台PLC进行控制，实现卸车、售气、调压操作及系统的安全控制。控制系统应有所有需要的管理、工艺控制、安全检测、数据获得等功能。预编程的控制器可完成数据评价、预警、紧急关停，支持各种不同的输入、输出，控制系统
41、接收和显示所有相关的数字输入和输出，处理所有危险信号，并自动防止故障，需要时紧急关停系统。所有旋转设备和气动控制阀均由控制系统操作。加气站所有的仪表信号均传输到控制系统。控制系统应有后备电源支持停电状态下的可燃气体监测和数据保持。二、系统组成和基本工作原理1、系统组成控制系统由仪表柜、控制电缆、电控气动阀、仪表风系统（N2系统）及现场仪表等组成。2、基本原理该系统通过各种传感器对现场储罐、LNG泵、泵池、售气机储罐的压力、温度、流量等物理量进行自动监测，并将监测结果传输给可编程控制器PLC，经可编程控制器数据计算后存入PLC中CPU数据存储区，由程序实时调用。这些信号一路送至监控系统，操作、显
42、示整个站系统的运行状态；一路送至异常处理（保护、报警）系统，确保加气站各部分的正常安全运行；同时这些数据可通过远传系统，实现远距离调控操作。当没有运行要求是，系统根据预编程序自动处于“待机状态”。当要进行卸车和加气等作业时，通过控制柜上的控制盘选定要进行的作业，系统将根据予编程序输出控制（执行）信号，实现流程和设备运行控制。卸车和加气等作业完成后，系统自动回到“待机状态”。仪表柜可以显示LNG储罐的饱和压力、液位、LNG温度。当储罐压力液位过高或过低时，发出报警信号。当LNG泄漏时，LNG储罐出口紧急切断阀将自动关闭，在紧急情况下也可以在仪表柜用开关将紧急切断阀手动关闭，起到对下游管线设备的保
43、护作用。站内天然气泄露检测的仪表可选用催化燃烧式可燃气体报警装置，至少设3条回路，3个可燃气体探头分别安装于储罐区、卸车区及售气机处，报警器安装在值班室，并配有备用电源。三、工艺控制原理：1、信号监测和输入采用压力、温度、液位和流量传感器将现场各压力（温度、液位和流量）信号转换成420mA标准模拟信号输入至PLC，由PLC进行模数转换，计算实际的压力（液位）值，存入PLC中CPU数据存储区，由程序实时调用。加气站的输入信号包括：LNG储罐压力（应有现场压力表）、LNG储罐液位（应有现场液位表）、LNG储罐液体温度、LNG泵出口压力（应有现场压力表）、LNG泵池温度、LNG泵池液位（应有液位表）
44、、售气机温度、售气机压力、售气机流量、泵的手起动、泵的手动停止、加气开始、加气停止、ESD1、ESD2、ESD3、可燃气体检测1、可燃气体检测2、可燃气体检测3、ESD解锁、单价输入。2、保护及报警当加气站运行出现突发性故障和严重超出调控值时，系统能及时发出声光报警，并给予提示，以及自动紧急停机保护等措施。在没有操作人员按下报警解除按钮之前，无论是否执行停机命令，系统一直保持紧急停机状态。LNG加气站报警因果关系如表4.3。表4.3 LNG加气站报警因果关系表报警灯声光报警联锁输出控制1#可燃气体低限报警1#可燃气体高限报警2#可燃气体低限报警2#可燃气体高限报警3#可燃气体低限报警3#可燃气
45、体高限报警LNG泵予冷不足报警LNG泵抽空报警LNG泵超压报警调压不足报警手动紧急停机1#、2#、3#停电报警仪表风欠压报警储罐液位低报警4.4 LNG公交车辆改装技术方案4.4.1 车辆改装说明针对现有车辆状况，LNG改装分汽油机与柴油机两种不同改装形式。汽油机可以实现汽油/天然气双燃料改装，日常运营以LNG为主，汽油为辅；柴油机只能改装成天然气单燃料发动机，改装后车辆使用LNG。4.4.2 车辆改装方案1）改装技术指标：汽油公交车、柴油公交车改装后动力性、排放指标、经济性以及驾驶特性对比如表4.4。表4.4 汽油、柴油公交车改装对比动力性排放指标经济性驾驶特性汽油机公交车改装与原车接近，动力性下降低于5%优于原发动机出厂指标，见表2.1环保效益比较表天然气气耗为原车油耗90%与原车接近柴油机公交车改装改装后动力性为原车90%优于原发动机排放，无烟尘，见表2.1环保效益比较表改装后气耗为原车油耗1.15倍等同于汽油机2）改装技术方案汽油机公交车改装：LNG常压储存（储存量近90Nm3），低压供气（1.2MPa），发动机燃气供气采用多点喷射系统；柴油机公交车
