薛红云, 雷丽平
(山西凯尔环保科技有限责任公司,山西 太原 030006)
随着西气东输一线、二线以及陕京线、川气东送等多条天然气管道的相继投产,覆盖全国的天然气管网已初步形成。作为清洁能源,天然气在汽车上的应用亦将成为趋势,同时,各地CNG加气站建设也在急剧增加。随之而来,CNG加气站对周边环境的影响也引起了人们的广泛注意。其中,环保方面人们关注的重点是CNG加气站对周边环境敏感目标的影响。本文通过对CNG加气站产污环节分析,探讨设置CNG加气站环境防护距离思路,为CNG加气站项目环境影响评价提供参考。
CNG进气设计压力一般为4.5MPa~5.0MPa,进气首先经过滤工序,再进行调压、计量。
CNG加气站一般选用低压(前置)脱水装置。脱水装置为双塔配置,脱水、再生交替运行,效果良好,运行可靠。脱水装置中的分子筛在经长期循环使用后处理效果逐渐减小,故在使用2a~3a后需进行更换。这部分更换的失效分子筛交由厂家回收处理,不外弃。
在压缩机进口前设置缓冲罐,保证压缩机进口气体压力及进气量平稳。进入压缩机的天然气经压缩升压后,通过顺序控制盘进入高、中、低储气井。
通过CNG加气柱或加气岛对槽车或汽车进行加气。
CNG加气站工艺流程及产污环节见第83页图1。
CNG加气站通常位于交通要道或人口相对密集的地区,以方便用气车辆的加气。对于CNG加气站是否需要设置相关环境防护距离的问题,主要从其排放的各种污染物对周围环境的影响方面考虑。
通过分析CNG加气站工艺流程及产污环节,结合已经运行的CNG加气站的实地调查,其产污分析如下。
正常运行的CNG加气站整个工艺过程中并无大气污染物的持续排放,但在系统检修以及超压的情况下,整个系统会将部分天然气通过相应的放散装置直接排入环境,其主要成分为甲烷G1。通过实地调查,CNG加气站的检修一般为1次/a~2次/a,每次排放的天然气量也很小,通过放散装置后很快在周围扩散,基本不会对周围的大气环境产生影响。有些加气站会采用燃气壁挂炉进行采暖,燃气炉燃气产生废气G2,主要污染物为烟尘和氮氧化物。由于天然气为清洁能源,且一般加气站采暖面积较小,污染物排放量较小,污染物均可低于标准50%排放,所以对周围环境影响很小。
图1 CNG加气站运营期工艺流程及产污环节
正常运行的CNG加气站工艺用水主要为压缩机冷却用水,但风冷式压缩机除外。压缩机的冷却用水循环使用,需定期补水以弥补水分的蒸发散失。冷却系统排水量很小,且因这部分水为清净下水,可直接排入厂区的雨水管网。这样,不会对周围水环境产生影响。站场产生的生活污水 W1,产生量小,经合理处置后不会对水环境产生影响。
正常运行的CNG加气站产生的主要固体废物为废油和重烃油S1、S2。其中,产生废油最多的为压缩机。在实际调查过程中,各站均建有危废储存间来储存这部分废油及重烃油,定期交给有资质的单位进行清理;站场产生的生活垃圾S3,按照环卫部门要求均可得到妥善处理。这样,CNG加气站产生的固体废物在妥当处理后不会对周围的环境产生影响。
在实际调查过程中,CNG加气站的主要噪声源为压缩机N1。而压缩机是加气站的核心,在加气站达到设计加气规模的情况下,对周围的声环境影响是持续的。对压缩机生产厂家的咨询可知,国产压缩机的噪声值一般在80dB~90dB,低噪声压缩机的噪声在75dB左右,主要为压缩机冷却过程风机的噪声。从实际调查的加气站来看,除个别加气站采用混合冷压缩机外,几乎都采用了全风冷压缩机。为了保证冷却效果,压缩机大都只有罩棚而未建压缩机房,个别建在压缩机房内的压缩机运行时门窗也都处于打开状态,以确保压缩机冷却效果和空气流通。因此,压缩机的噪声是CNG加气站对周围环境影响较突出的一个问题。结合相关调查,公众对加气站环保举报也以压缩机的噪声扰民为主。
综上所述,CNG加气站对环境影响最大的环境要素是压缩机的噪声。
以上分析结果表明,CNG加气站环境防护距离的设置应以压缩机作为噪声源来确定。
设计单台压缩机噪声为75、80、90dB,最多考虑3台压缩机在未采取任何隔声措施的情况下同时运行,在仅考虑距离衰减的情况下,不同距离处的噪声值统计见表1及第84页表2和表3。
表1 75dB/台的压缩机在不同距离的噪声值
表2 80dB/台的压缩机在不同距离的噪声值
表3 90dB/台的压缩机在不同距离的噪声值
假设加气站建设地点为声环境2类区,在仅考虑CNG加气站压缩机噪声且暂不考虑地面吸收和空气吸收、隔声吸声的情况下,对照《声环境质量标准》(GB3096-2008)2类区的要求(昼间60dB,夜间50dB),从表1~表3中可以看出:
压缩机噪声为75dB/台,单台压缩机运行时在距离压缩机20m处,2台压缩机同时运行时在距离压缩机30m处,3台同时运行时在距离压缩机35m处,即可达到《声环境质量标准》(GB3096-2008)2类区夜间50dB的标准要求。
压缩机噪声为80dB/台,单台压缩机运行时在距离压缩机35m处,2台压缩机同时运行时在距离压缩机45m处、3台同时运行时在距离压缩机60m处,即可达到《声环境质量标准》(GB3096-2008)2类区夜间50dB的标准要求。
压缩机噪声为90dB/台,单台压缩机运行时在距离压缩机100m处,2台压缩机同时运行时在距离压缩机145m处、3台同时运行时在距离压缩机180m处,才能达到《声环境质量标准》(GB3096-2008)2类区夜间50dB的标准要求。
对计算结果的分析可以看出,选用的压缩机的噪声值越大,运行的压缩机越多,噪声的影响范围越远;同时,建设地点声环境要求越高,影响范围就越大。
CNG加气站对周围环境的影响主要是压缩机噪声对声环境的影响,CNG加气站环境防护距离应以压缩机为噪声源进行设置。CNG加气站防护距离的大小需根据压缩机的选型、运行数量、站址所在区域的声环境功能区划以及采取的隔声措施、减噪效率等综合因素进行预测设定,不能一概而论。