大同市區域“煤改氣”項目實施方案探究與實踐

楊馭東 王 旭 蔣永順

(1.大同市華潤燃氣有限公司，山西 大同 037000; 2.華潤燃氣(鄭州)市政設計研究院有限公司，河南 鄭州 450000)

0 引言

為貫徹落實國家、省關于大氣污染防治的決策部署，加快推進大同市清潔能源替代燃煤工作，持續改善環境空氣質量，提高城市人居環境，根據《大同市大氣污染防治2017年行動計劃》(同政辦發[2017]60號)和市委、市政府辦公廳《關于印發<大同市進一步推進2017年環境保護重點工作任務分解>的通知》(同辦字[2017]31號)文件精神，結合大同市實際，制定《大同市2017年“煤改氣”工作實施方案》(同政辦發[2017]148號)[1]。

1 項目概況

根據大同市南郊區“煤改氣”項目[2017](一)(采購項目編號：SXHRTC2018HW001)招投標中標結果，由大同華潤燃氣有限公司負責對南郊區開展“煤改氣”施工工作。該項目由政府承擔改造補貼費用為戶均8 000元，村民各戶承擔2 000元的改造費用。

建設內容包括燃氣戶外管線、入戶管線和每戶配備一塊G2.5燃氣計量表、一臺額定功率為26 kW燃氣壁掛爐(折算用氣量為2.6 Nm3/h)、一臺額定功率為8 kW燃氣灶(折算用氣量為0.8 Nm3/h)。

針對“煤改氣”用戶，每戶冬季給予供暖實際用氣量1元/m3的氣價補貼，每個供暖期最高補貼氣量2 500 m3，“煤改氣”用戶供暖期暫不執行階梯氣價。補貼政策及標準暫定為3年[1]。

2 天然氣供氣可靠性分析

2.1 用戶耗熱定額的確定

1)生活用氣。

居民生活用氣指標是城鎮燃氣基礎數據之一，是確定居民用氣量的一個重要數據，對居民的穩定供氣及工程投資也有一定影響。

大同市現狀居民人均耗氣量指標為1 567 MJ/(人·年)，根據大同市天然氣專項規劃，規劃2020年居民人均耗氣量指標為2 100 MJ/(人·年)(58 Nm3/(人·年))。結合大同市現狀及規劃居民生活耗氣定額、鄉村經濟發展水平、政府居民“煤改氣”政策及鄉村留守人口，并參照大同市已發展農村天然氣用氣情況，確定居民生活用氣定額為2 000 MJ/(人·年)(55 Nm3/(人·年))。

2)供暖用氣。

供暖耗熱量通常按照《城市熱力網設計規范》相關計算公式確定。根據大同市氣象條件屬于嚴寒地區C區，供暖熱負荷指標為58 W/m2～64 W/m2，供暖期162 d，日均供暖時間為20 h。考慮到壁掛爐供暖用戶時間可由居民控制，耗熱指標相應會有所降低，確定壁掛爐用戶耗熱定額為10 910 MJ/(人·年)(300 Nm3/(人·年))。

2.2 用氣需求計算

本次參與“煤改氣”村莊共有居民用戶8 858戶，具體分布情況見表1。

表1 大同市南郊區煤改氣村莊戶數統計表

按照已確定的居民用戶人口、耗氣定額、氣化率計算居民耗氣量，計算公式如下：

其中，Q為居民生活年用氣量，Nm3/年；N為居民人口，人；k為氣化率，%，取100%；QL為居民燃氣耗氣定額(MJ/(人·年))居民生活用氣定額為2 000 MJ/(人·年),居民供暖用氣定額為10 900 MJ/(人·年)；HL為燃氣低熱值，MJ/Nm3，取36.36 MJ/Nm3；

依據GB 50028城鎮燃氣設計規范中居民生活用燃氣流量計算方法，每戶居民燃具按照一臺民用雙眼灶和生活用熱水進行計算，計算小時流量公式：

Qh=∑kNQn。

其中，Qh為居民小時用氣量，m3/h；N為同種燃具或成組燃具的數目；k為燃氣同時工作系數，壁掛爐同時工作系數取0.75；Qn為燃具的額定氣量，m3/h，生活小時用氣量取2 m3/h，供暖小時用氣量取2.6 m3/h。

計算數據詳見表2～表4。

表2 大同市南郊區煤改氣各村莊居民用氣量指標表

表3 大同市南郊區煤改氣各村莊供暖用氣量指標表

表4 大同市南郊區煤改氣各村莊用氣量指標表

2.3 供氣可靠性分析

根據上節計算，最終確定該工程年用氣量為968.53×104Nm3/年，高峰小時流量為19 566.66 Nm3/h。本工程趙家小村和米莊村依靠南側泉落路已建D315市政中壓燃氣管道進行供氣；落里灣村依靠東側平德路已建D200市政中壓燃氣管道進行供氣；小南頭村、西谷村均依靠北側G208國道(大塘路)已建D315市政中壓燃氣管道進行供氣；馬軍營村均依靠北側同運路(大塘路)已建D200市政中壓燃氣管道進行供氣；智家堡新村接同謝路已建D160市政中壓燃氣管道進行供氣；茶坊村接西北側南環西路D200市政中壓燃氣管道進行供氣；王家圓村接同泉東路D315市政中壓燃氣管道進行供氣。經測算，D200市政中壓管網的供氣能力約為6 000 Nm3/h，遠遠大于用氣村莊的高峰用氣需求。

3 工程項目實施方案

3.1 中低壓管網施工方案

中低壓管網是供氣區域內主要輸氣、配氣管線。中低壓管網設計時，應考慮城市整體規劃和城市道路規劃，既要考慮現狀道路，又要滿足遠期規劃要求。

中低壓燃氣管道敷設方法有埋地敷設和架空敷設兩種，埋地敷設多采用PE管，無需防腐，管道使用年限長，建成不受房屋拆改影響。但是，燃氣管道距建構筑物及其他管道有安全間距要求，部分小巷無法滿足，管溝開挖、回填需要費用，總體建設成本較高，施工期較長。架空敷設總體建設成本較低，施工期較短。燃氣管道多采用鋼管，易腐蝕，需定期防腐；房屋拆改時，會影響附近居民用氣。

根據以上優缺點分析，結合當地燃氣管道敷設常用做法，并考慮農村房屋拆改對燃氣管道安全的影響，確定對于能滿足埋地敷設規范要求的街道，采用埋地敷設，對于無法滿足埋地敷設規范要求的街道，采用架空敷設。

3.2 調壓設施施工方案

城鎮管道燃氣向最終用戶的供應方式有兩種：

1)集中調壓低壓供氣方式：即通過區域中低壓調壓站，將中壓燃氣調成低壓燃氣后，再通過低壓管網將燃氣送至用戶。

2)分散調壓低壓供氣方式：即取消區域中低壓調壓站，將中壓燃氣直接通過庭院管網送到用戶樓前的柜式或箱式調壓箱，該種供氣方式較前一種供氣方式，具有投資少，水力工況好，輸送能力大的優點，而且減少了調壓站的占地和建設費用，同時避免了在主要道路上同時敷設兩條管道(中、低壓管道各一條)。因此，本工程推薦分散調壓低壓供氣方式，接自中壓支管的燃氣經調壓后送至低壓庭院戶內管道向用戶供應，本工程調壓箱安裝樣式見圖1。

3.3 計量設施施工方案

本工程計量裝置為燃氣表，目前燃氣表安裝形式有戶內掛表和戶外集中掛表兩種形式。根據大同華潤燃氣公司發布的《燃氣流量儀表設計選型、安裝施工和驗收技術標準》4.1.7條“民用戶流量儀表選型原則”中要求：1)多層及小高層(12層及以下)應采用帶溫度補償室外掛表方式，儀表使用機械溫度補償型普表；2)12層以上住宅建筑，戶內安裝IC卡表。本工程用氣村莊大多為單層房屋，因此9個用氣村莊全部采用室外掛表方案考慮。戶外掛表統一為鐵殼G2.5普通皮膜表，流量范圍為0.025 Nm3/h～4.0 Nm3/h。安裝方式如圖2，圖3所示。

4 項目實施存在問題及解決措施

4.1 工程設計存在問題及解決措施

村莊無法提供任何基礎資料和測繪圖紙，大部分村莊房屋布局較為凌亂，無法繪制精準的燃氣施工圖。不能提供準確的門牌號，存在一院多戶，村內報裝戶數不準確，按照測算，峰值用氣量較大，管徑設計較粗。

協調村委，主動聯系農村土地確權單位獲取村莊的確權圖，結合電子地圖輔助設計。制定每戶地址描述方案，優化設計方案，為施工、結算、后期運維、客戶服務提供幫助。

4.2 工程管理存在問題及解決措施

煤改氣涉及每戶村民，協調壓力大，有惡意阻工現象，施工難度大，加上環保時限要求，施工進度不易把控，存在安全監管不到位，施工方法不規范等問題。由于工程量大、工期緊且設計與施工間隔短，部分現場施工變更，導致物質備料不足，物質領退料混亂。部分村民對天然氣認知低，抱著跟風觀望的態度，一次通氣點火率低。各村提供的安裝名單不準確，名單與設計圖的名字不對應，工程規模超出預期，報裝戶數與實際戶數存在較大出入，施工過程中補裝戶數多。

加強與政府相關部門的協調，同時積極配合政府做好項目的宣傳和實施工作。根據各村工程量的大小合理制定工期，建立“煤改氣”進度臺賬，并進行一日一更新。建立專職安全檢查隊伍，加強施工單位管理。充分發揮工程監理作用，嚴把施工質量。常規物質加大采購量、合理備庫，特殊物質實施緊急采購，確保及時采供。物質部門安排專人核量，督促施工單位及時辦理領退料手續。前期安裝宣傳牌，運用宣傳大喇叭做好解釋和宣傳，以村為單位做好同期預約工作，合理調配各部門人員協調通氣，加大通氣力度。村委提供的名單要由鄉政府主管領導簽字和村委蓋章，嚴格把控報名截止時間節點，安排專人負責補裝登記，最后統一進行補裝。

4.3 運行管理存在問題及解決措施

在農村用戶“煤改氣”的運行管理中，需要關注巡線管理、第三方破壞、防私拆亂改等問題。“煤改氣”的村莊屬于偏遠地帶，通氣村莊距離較遠且較為分散。架空管道多，立管及固定用立柱易遭車撞擊。農村施工頻繁，隨意挖掘。村民對于房屋拆改對燃氣管道造成的安全影響認識不足。

每個村莊應聘用一位農村協管員協助對天然氣管線巡查、監護，加強巡檢管理，及時掌握、控制燃氣周圍安全性，對有需要改變燃氣管道位置，可及時通知公司專業人員進行拆除改造。對鄰近車道的燃氣設施全部加裝防撞設施和反光貼。加大宣傳力度，定期對村民進行安全知識講解，采用新媒體和傳統媒體宣講安全知識，提高安全意識。

4.4 客戶服務存在問題及解決措施

農村用戶燃氣安全意識薄弱，對安檢工作重視度不高。安檢入戶率低，農村用戶易出現拒絕入戶現象。農村周邊無繳費點，不便于用戶繳費。

在農村用戶“煤改氣”的客戶服務中，需要關注安檢、抄表、收費、維修等工作。加大宣傳提高對安檢工作的重視程度。對不讓入戶用戶先告知，告知無效后可通知村委，并對用戶進行關閥操作。開通互聯網繳費業務，在村委會安裝圈存機。

5 結語

本文對項目的實施方案及存在問題及解決措施進行了詳細論述，針對“煤改氣”用戶布局散、無規劃，無資料的情況，按照先易后難、先大后小、先集中后散戶、施工分配優多差少的推進原則，大同市南郊區“煤改氣”項目[2017]圓滿完成，為日后各地“煤改氣”工作推進實施提供相關工作經驗。趙家小村、米莊村、落里灣村、茶坊村、王家園村、智家堡新村、馬軍營村、西谷莊村、小南頭村用上了清潔能源天然氣，提高了鄉村的人居環境，進一步改善了城市環境空氣質量。