城市天然气汽车加气站布局规划与评价方法及其实施技术研究

【摘要】：我国近年来汽车工业迅速发展，随之也带来两个突出问题：石油资源短缺和大气环境污染。2002年我国石油净进口净进口率接近30％。同时在我国大城市机动车排气污染已成为城市空气污染的主要源头。在国家能源环保政策引导下，近几年全国CNG汽车保有量和CNG加气站持续增加。加气站选址是关系到加气站网络能否运行畅通的关键；设备的选型是保证加气站安全运行的前提。在当前“西气东输”沿线城市正积极筹建发展天然气汽车的背景下，研究城市CNG加气站布局、设备技术评价和安全性评价技术，在理论和现实都有很重要的意义。 本论文根据国家推进天然气汽车示范城市工作进程中，在CNG加气站规划和建设中出现的实际问题基础上，借鉴参考城市公交场站枢纽规划方法、层次模糊综合评判原理和石化企业安全性综合评价办法，采用理论研究与实际应用相结合的方法，针对城市CNG汽车加气站的投资特点、服务对象、设备特性、生产安全等方面的问题进行了系统分析研究。建立了相关评价计算模型，开发相应评价计算软件，并在成都、绵阳等国家级天然气汽车推广示范城市的规划和建设实践中进行验证。对我国CNG加气站的布局规划方法以及相关评价技术进行了有益的探索。论文在理论与实践中的主要研究成果和特色如下： 四川大学博士学位论文 (l)对城市CNG加气站布局规划与评价方法研究体系进行了总体结构设 计。提出CNG加气站建设应遵循的基本原则、建立包括加气站布局技术经济 评价、安全评价和设备技术水平评价等三大子系统组成的CNG加气站布点规 划与评价系统。 (2)分析了城市CNG汽车加气站服务系统的结构体系和CNG加气站布局 规划原则和评价指标体系。CNG汽车用户往往按照自身的加气行为规律，选择 接受加气服务的加气站，这样就形成了城市加气网服务对象的分配状况。显 然，这一分配状况是由多种因素综合作用的结果，反映了对加气站网络分布 的市场要求。为此，建立了CNG加气站需求预测模型，CNG汽车在各加气站的 排序分配模型，提出了评价布局规划合理性的10个技术经济评价指标计算模 型、2个交通流影响评价计算模型，以及建立了多约束的CNG加气站建设布局 结构优化模型。 (3)通过对加气站安全评价要素集合分析，探讨了加气站生产工艺、加 气站储气方式、加气能力、加气站与重要单位和建筑的间距等因素对安全的 影响，构成了安全要素的模糊评判权系数行向量，建立了CNG加气站安全性 模糊综合评价模型。采用故障树分析方法建立了加气站人一机系统燃烧爆炸 风险评价模型。可用于对CNG加气站选址安全评估及定期安全检查的定量评 价工具。 (4)建立了对国产CNG加气站设备生产行业的各类产品的设计制造技术 水平评价模型，以及对加气站在用设备在服役期内的实际技术状态评价模型。 设计制造技术水平评价模型的评价结果，可供加气站设备生产企业确定新产 品开发方向参考，也可供新建加气站业主选购设备参考;在用设备实际技术 状态评价模型可供对加气站设备年度安全检验参考应用。 (5)开发了CNG汽车加气站整体布局综合评价分析软件。该软件具有根 据城市公交车、出租车分布资料，快速定量计算评估城区在用加气站的加气 客户车源分布情况、CNG预期可销售量、加气站投资回收期等总体经济效益等 指标，以及筹建新站的相应经济效益指标计算预测功能。该软件用于成都、 绵阳等城市CNG加气站布局评价分析，受到政府主管部门的肯定和好评。 关键词:CNG加气站站点规划安全评价层次分析评价指标 【关键词】：CNG加气站 站点规划 安全评价 层次分析 评价指标
【学位授予单位】：四川大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：U473.9
【目录】：

• 1 绪论10-22
• 1．1 论文研究的课题背景与研究目的10-11
• 1．2 CNG汽车和CNG加气站概述11-13
• 1．3 CNG汽车及CNG加气站产业发展概况13-15
• 1．3．1 国外CNG汽车发展概况13
• 1．3．2 国内CNG汽车与加气站发展概况13-14
• 1．3．3 国内外天然气汽车及加气站技术标准与规范的研究14-15
• 1．3．4 我国CNG汽车与加气站发展策略15
• 1．4 CNG加气站建设与研究现状分析15-17
• 1．4．1 CNG汽车加气站规划15-16
• 1．4．2 CNG加气站设备的技术水平评价16-17
• 1．4．3 CNG加气站安全技术17
• 1．5 CNG加气站存在的问题分析及需要研究的关键技术方法17-20
• 1．5．1 CNG加气能力建设滞后的问题17-18
• 1．5．2 CNG加气站建设布局问题18
• 1．5．3 CNG加气站设备技术问题18-19
• 1．5．4 CNG加气站的安全问题19
• 1．5．5 需要研究的关键技术方法19-20
• 1．6 论文研究的技术路线与主要内容20-22
• 1．6．1 论文研究的技术路线20
• 1．6．2 论文的主要研究内容20-22
• 2 城市CNG加气站布局规划与评价系统的总体结构设计22-36
• 2．1 城市CNG加气站规划原则和方法22-24
• 2．1．1 加气站布局的基本原则22-23
• 2．1．2 城市加气站建设的约束因素23-24
• 2．2 CNG加气站布局规划与评价系统的总体结构设计24-26
• 2．3 城市CNG加气站布局规划与评价技术的数学原理分析26-33
• 2．3．1 基于灰色预测理论的CNG加气站需求预测建模方法27-28
• 2．3．2 基于层次分析原理的CNG加气站设备技术水平评价方法28-31
• 2．3．3 基于模糊综合评价原理的CNG加气站选址安全性评价方法31-33
• 2．3．4 基于故障树分析原理的CNG加气站运行安全风险的评价方法33
• 2．4 CNG加气站在布局规划与评价系统的关键技术分析33-36
• 3 CNG加气站布局规划及其评价指标36-65
• 3．1 城市CNG加气站服务系统的结构体系36-38
• 3．1．1 城市CNG用户的加气需求子系统36-37
• 3．1．2 城市CNG供给子系统37-38
• 3．1．3 CNG生产保障子系统38
• 3．1．4 推广CNG汽车的社会环境子系统38
• 3．2 城市CNG加气站布局评价指标及布点规划技术路线38-41
• 3．2．1 城市CNG加气站布局评价指标体系38-39
• 3．2．2 城市CNG加气站布点规划技术路线39-41
• 3．3 基于灰色系统理论的城市CNG加气站需求预测模型41-44
• 3．3．1 CNG汽车年保有量预测模型42-44
• 3．3．2 CNG加气站年需求量的预测44
• 3．4 CNG汽车加气站规模与经济效益的关系44-46
• 3．5 CNG汽车在车站、加气站的分配模型46-53
• 3．5．1 CNG车辆选择加气站的简化原则46-48
• 3．5．2 公交中心车站、出租车的集散点的排序48
• 3．5．3 CNG汽车选择CNG加气站的排序48-51
• 3．5．4 CNG加气站供气量模型51
• 3．5．5 车站CNG汽车分配模型51
• 3．5．6 车站—加气站CNG汽车分配算法51-53
• 3．6 评价CNG加气站投资效益的参数53-55
• 3．6．1 CNG加气站的日负荷率模型53-54
• 3．6．2 CNG加气站的投资回收期模型54-55
• 3．7 CNG汽车加气站布局对城市交通影响的评价55-60
• 3．7．1 评价系统基本假设与过程框图56-57
• 3．7．2 小区的划分及CNG汽车加气0D矩阵的确定57
• 3．7．3 道路容量评价57-58
• 3．7．4 用户加气广义费用的确定58-59
• 3．7．5 CNG汽车加气行驶里程模型59-60
• 3．8 CNG汽车加气站网络的合理结构60-65
• 3．8．1 表征加气站经济效益的E(q)函数61
• 3．8．2 加气站规模与用户耗费的关系函数H(q)函数61-63
• 3．8．3 CNG汽车加气站规模与数量的优化组合模型63-65
• 4 CNG加气站安全评价65-75
• 4．1 CNG加气站选址安全评价要素集合分析65-66
• 4．2 确定评价要素权系数行向量66
• 4．3 确定评价基准66-67
• 4．4 构成安全要素的模糊评判67-69
• 4．4．1 加气站储气方式67
• 4．4．2 加气站储气能力67
• 4．4．3 与重要单位和建筑的距离构成的安全影响67-68
• 4．4．4 距消防救助单位的距离68-69
• 4．5 综合评判及应用实例69-70
• 4．5．1 综合评判69
• 4．5．2 加气站点安全性评价实例69-70
• 4．6 CNG加气站设备安全性故障树评价原理和方法70-75
• 4．6．1 故障树建树及原则71
• 4．6．2 CNG加气站爆炸和燃烧事故的故障树结构71-73
• 4．6．3 故障树定性分析方法73-74
• 4．6．4 故障树定量评价的原理74-75
• 5 CNG加气站设备技术水平评价方法75-88
• 5．1 CNG加气站设备技术水平评价原理与方法75-77
• 5．1．1 加气站设各技术水平系统评价的一般步骤75-76
• 5．1．2 建立指标体系应遵循的原则76
• 5．1．3 加气站设备技术水平评价的关键因素76-77
• 5．2 加气站设备技术水平评价体系的一般构架77-78
• 5．3 压缩机技术水平评价实例78-82
• 5．3．1 压缩机技术水平评价层次结构模型的建立78-79
• 5．3．2 压缩机技术水平评价层次单排序79-80
• 5．3．3 压缩机技术水平评价层次总排序80-81
• 5．3．4 各加气站之间不同型号压缩机技术水平的排序81-82
• 5．4 CNG压缩机生产运行技术水平评价实例82-88
• 5．4．1 指标测度82-87
• 5．4．2 指标分值的确定方法87-88
• 6 城市CNG加气站布局分析软件的开发技术与应用实例88-116
• 6．1 CNG加气站布点计算机辅助分析软件的界面设计88-92
• 6．1．1 输入界面设计89-90
• 6．1．2 预置参数界面设计90
• 6．1．3 输出界面90-92
• 6．2 CNG加气站布点计算机辅助分析软件的主要功能92-95
• 6．2．1 对单个加气站进行经济效益计算92-93
• 6．2．2 对加气站总体布局进行经济效益计算93
• 6．2．3 实现多种状况下的车源分配和经济效益计算93-94
• 6．2．4 对新增CNG加气站布点的合理性进行预测检验94
• 6．2．5 加气站和车站的基本数据的维护94-95
• 6．3 CNG加气站布点计算机辅助分析软件的使用95-97
• 6．4 计算实例——成都市CNG加气站布局分析97-107
• 6．4．1 成都市城区CNG汽车用户分布97-98
• 6．4．2 都市城区CNG加气站分布98-99
• 6．4．3 成都市城区CNG加气站布局经济性分析99-102
• 6．3．4 成都市城区CNG加气站日负荷率和盈亏状况102-104
• 6．4．5 成都市城区CNG加气站投资回收期104-105
• 6．4．6 成都市城区CNG加气站网络结构分析105-107
• 6．5 计算实例——绵阳市CNG加气站布局分析107-116
• 6．5．1 绵阳市CNG加气站网络布局分析107
• 6．5．2 绵阳市城区加气站网络分析107-109
• 6．5．3 绵阳城区CNG加气站布局经济性分析109-113
• 6．5．4 绵阳城区CNG加气站网络优化分析113-116
• 7 结论与展望116-125
• 7．1 主要研究结论116-117
• 7．2 本文的主要创新点及查新报告结论117-118
• 7．2．1 本文的主要创新点117-118
• 7．2．2 相关查新报告结论118
• 7．3 进一步研究的展望118-125
• 攻读博士学位期间发表的学术论文125-126
• 攻读博士学位期间参与的科研项目126-127
• 致谢127-128
• 论文声明128-133

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城市CNG加气站布点评价方法研究    童岱,黄海波

CNG加气站新标准简介    李永昌

加气站CNG储气装置的安全评价及事故预防与处置技术    杨云伦;

加气站CNG储气装置的安全评价及事故预防与处置技术    杨云伦;

CNG加气站建设的实践与体会    余文胜;刘洪城;贾顺民;

城市CNG加气站选址安全性评价方法    黄海波;童岱;龙其云;

CNG加气站储气瓶组的容量选择和气体利用率的分析    刘锡麟;

CNG加气站天然气压缩机监控系统    陈俊;张彦永;

CNG加气站天然气压缩机监控系统    陈俊;张彦永;

用集成技术进行CNG加气站工程建设    刘锡麟;

CNG加气站净化系统设备技术水平评价方法探讨    黄海波;何太碧;莫玲;郭桦;

CNG加气站原料天然气膜分离法脱水可行性分析    黄维菊;魏星;白剑;贺泽元;梁书婷;吴治佚;

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CNG加气站消防安全初探    王辉 王锡川

异地评价关卡重重    徐爱国 本报记者 徐文标

四川严惩煤矿安全评价中弄虚作假行为    记者 陈中华

屁股坐在责任上    本报记者 于广宁

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伴随着他们健康成长    本报记者 王谦 刘飞

安全评价师已设定为国家新职业    安安

河北安全评价业欲“瘦身”    记者 于广宁

独石化炼油厂安全评价向班组延伸    通讯员 武丽萍王中强

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论中国农地资源安全    王炳春

高拱坝开裂分析及安全评价    杨令强

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复方白毛藤注射剂有效成份及其药理作用研究    孙志良

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CNG加气站安全评价方法及应用研究    张琳

CNG加气站地下储气井安全分析与评价    韩占群

CNG加气站布点对城市交通影响分析    赵玉梅

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上海港黄浦江水域船舶交通安全评价    巢国荣

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