農村“煤改氣”燃氣供應中的關鍵技術

水新亮

（河南省城鄉規劃設計研究總院有限公司）

天然氣較其他化石燃料具有優越的環保性，近兩年我國大氣污染治理中，煤改氣工程大力推進。自2017年以來，地方政府先后就大氣污染治理出臺多項政策。2017年3月，環保部，能源局部門聯合印發《京津冀地區大氣污染防治工作方案》，提出每個城市完成5-10 萬戶以氣代煤工程。中央政府相繼出臺大氣環境治理文件后，北方城市高度重視理工作。煤改氣成為北方農村燃料革新方式。煤改氣高度契合廣大村民使用清潔能源的訴求。煤改氣系列安全問題必須引起相關從業者的重視。

1 農村煤改氣供應方式

管道氣是比較經濟合理的氣源供應方式，適用于距市政中壓1 公里范圍內的村莊。CNG 供氣站氣瓶車供應方式，適用于管道氣無法到達的地區，CNG 工期方式對安全距離要求較高，供氣站占地面積較大。采用LNG 氣瓶車供應的方式占地面積相對較小，在管道氣無法達到的地區為主流供氣方式。LNG 與CNG 供氣站方式適用于距管道較遠的村莊，對道路條件要求較高，LNG 供應方式受市場價格影響波動較大【1】。

農村煤改氣配器方式分為中壓B 級及低壓配氣。低壓配氣采用低壓管道直接配送至用戶的方式，較為安全，適用于規模不大的村莊，但管道投資較大。中壓B配氣采用在進戶前設置低壓調壓器配氣方式，節約了管道的投資，適用于較大規模的村莊，是目前燃氣公司普遍采用的配器方式。

農村煤改氣敷設方式有益埋地為主與架空為主兩種方式，采用麥迪輻射較為安全，采用架空敷設造價較低，但安全性較低。村莊房屋參差不齊使架空管道安全性降低。農村煤改氣掛表方式有室內掛表與室外掛表。室內掛表方式適用于低壓配氣，室外掛表適用于中壓B 配氣，將低壓壓調壓器設置于表箱內。室外掛表后期運行要求較高，如設備的安全維護工作。室內掛表可采用IC 卡表，節省抄表時間。

2 農村煤改氣工程建設中存在的問題

當前北方地區進行煤改氣的地市多為欠發達地區，現有房屋建筑為村民根據喜好自行建造，房屋結構未經科學設計，未充分考慮防火等級等因素。燃氣管道敷設墻體穩定性差，其他水電等基礎設施因需而建，架空管道高度無法滿足農村大型車輛通過。

相當地區的農村煤改氣項目為政府環保形勢下的一刀切任務，某些地方政府要求燃氣企業供暖季前完成數千戶居民的燃氣設施安裝通氣，施工設計等全過程時間不足兩個月，農村環境復雜，施工設計難度遠大于城市燃氣工程，燃氣企業在農村燃氣項目上經驗較少，建設單位難以把控好工程的各環節。由于專業施工人員缺乏，雇傭無經驗的施工隊，無法保證施工質量。

受政策與農村環境影響，農村天然氣項目工程質量遠低于城市天然氣項目工程質量。燃氣管道設施違規安裝現象較多。對燃氣管道走線的規范化安裝造成較大困難。管線設施等危險因素的間距不達標，難以做到防碰撞等問題。管道支架假設在無硬化基礎的土地上，目前所實施的城鎮燃氣相關規范多適用于城鎮環境。

農村村民整體安全意識薄弱，城市燃氣事故曝光率較高，部分村民燃氣基本安全知識認知片面。相當部分村民對燃氣設施保護等措施缺少了解，如何快速培育村民良好的用氣習慣是燃氣企業面臨的重要課題【2】。

農村用戶用能習慣等方面與城市燃氣供應有著極大的差異，如何做好燃氣運營維護，表計設施更換等方面工作，是燃氣企業后期運營的重要課題。農村環境校方的即時性與城市相比存在諸多不足，城市燃氣供氣常規管理方式面臨問題不能有效解決。

3 農村煤改氣工程建設建議

3.1 加強政企統籌規劃

燃氣工程需要政府與企業間的通力合作。政府應綜合考量本地農村生活習慣，整體提高農村能源利用效能。建議在村莊社區進行試點性供氣，總結農村煤改氣中的難點問題。充分調研確定煤改氣的地區，提高天然氣資源供應的保障力。

3.2 轉變運營管理模式

燃氣企業要根據村民受教育水平情況，利用電視等途徑開展安全用氣宣傳活動，加強農村老人兒童的安全教育宣傳，對管道外爬等新技術應用開展多種形式的燃氣安全宣傳。可建立農村燃氣安全管理督導組，引導村委會承擔燃氣安全督導義務。

積極開展安全技術創新，利用大數據等打造數字化主動安全模式，促進安全管理標準落地。燃氣企業根據農村燃氣搶修面臨的交通惡化等外部影響充分評估，綜合考量相關資源整合等問題，有效增加燃氣企業搶險快速反應效能[3]。

4 北京市農村煤改氣項目案例

4.1 北京市農村煤改氣項目背景

2013年以來，華北地區頻繁受到霧霾天氣影響，PM2.5 監測農村屢創新高，北京地區采用煤改氣等措施減少燃煤總量，但霧霾污染防治任務依然艱巨。農村地區目前使用的小型燃煤爐灶的單位質量燃煤的PM2.5 排放量是大型燃煤鍋爐的4-10 倍。

4.2 北京市農村能耗調研

根據北京市農村工作委員會2013年提供的數據，北京市現有村莊至2020年將合成1960 個行政村，村莊戶數主要集中在600 戶以下的約占村莊總數的90%，約有1409 個村莊處于平原地區。北京市農村住宅能源消耗比例統計，煤炭占74%，太陽能等可再生能源占0.5%，農村供暖能耗占60%。

根據北京市各區燃氣專項規劃，確定各村位置及管道距離，北京市平原地區農村約有50%的村莊具備市政天然氣管道條件，但規劃天然氣管道實施受到多種因素制約。北京市農村90%的住宅為南北朝向，大多數農村住宅單戶建筑面積80-120 m2。農村主栽圍護結構以黏土磚為主，計算單位面積耗熱量約為80W/m2。改善墻體等圍護結構的保溫隔熱性能，是提高室內供暖溫度的關鍵。如進行代替散煤清潔能源改造必須先做房屋保溫改造。采用單層玻璃木窗等節能保溫措施，對比房間單位面積耗熱量變化情況。

4.3 農村煤改氣示范項目效果

自2013年以來，依照市政府印發《清潔空氣行動計劃重點任務》中的要求，北京市燃氣集團在昌平區平谷區峪口鎮等地開展管道天然氣替代燃煤試點工作。

昌平區新店村氣源工程包括DN200mm 中壓A 管道0.5km，村內天然氣管道工程包括低壓管道14km，戶內工程包括戶內管道16km，供暖熱水爐約424 臺。項目造價折算每戶平均匜 3.29×104 元/戶.

通過供暖期實際運行數據測算，戶均供暖面積為100 m2/戶，蔡拓村供暖用氣指標為6.19m3(m2·a)，用戶供暖平均溫度集中在15-17℃。新店村與蔡拓村用氣指標差異較大，蔡拓村為農村住宅改造村，房屋結構較好。通過入戶調差，95%的居民對天然氣替代煤帶來的便捷表示認可。

5 結語

在國家政策指導下，農村煤改氣工程建設加快推進。農村煤改氣推進同時應進行反思，不能忽略安全管理。目前局部農村煤改氣效果不佳，農村煤改氣施工成本較高，部分用戶因采暖成本增加停止使用，因氣源緊張導致氣荒，建議合理開發農村煤改氣項目，對農村煤改氣的后期運行進行監控，使施工設計更加合理。