天然气供需平衡

1、天然气供需平衡城市配气系统的天然气用量是在不断变化的,有月不均匀性、日不均匀性和 时不 均匀性.但一般天然气气源的供给量是均匀的或可适当调节的,不可能完全随着需用工况而变化.为了解决均匀供气与不均匀耗气之间的矛盾,保证不间断地向用户供给 足够流量和正常压力的天然气,必须采取适宜的方法使天然气配气系统供需平衡.一般要综合考虑气源条件、用户及配气系统的具体情况,提出合理的有效举措.通常,城市配气系统会在技术经济比拟的根底上采取几种调节方式的组合.一、供需平衡的方法1? 改变气源生产水平和设置机动气源采用改变气源的生产水平和设置机动气源,必须考虑气源运转、停止的 难 易程度、气源生产负荷变化的可能性

2、和变化的幅度.同时应考虑供气的 平安可 靠和技术经济合理性.天然气配气系统中,一般只在用气城镇距离天然气产地不太远时,可采 用 调节气井供给量的方法平衡局部月不均匀用气.设置机动气源也是平衡季节或其他顶峰用气的有效方法之一.对于城 市配 气系统在设置机动气源时,应根据实际需要,考虑可能取得的机动气 源的种类 和数量,用以技术经济分析.2. 利用缓冲用户和发挥调度的作用调节季节性用气不均匀性,可采取设立缓冲用户的方法.一些大 型的 工业 企业、锅炉房等都可作为城市配气系统的缓冲用户.夏季用气低峰时,把城市配气系统的余气供给它们使用；冬季用气顶峰时,这些缓冲用户就改用固体燃料或液体燃料.用此方法平

3、衡季节不均匀用气及一局部日不均匀用气.缓冲用户由于需要设置两套燃料燃烧系统,用户投资费用会增力口,而天然气配气系统可降低投资和运行费用.对用户的投资费用的增力口,一般可用城市配气的季节性差价予以补偿.此外,还可采用方案上调配用气的方法解决供气和用气的矛盾.随时掌 握 各工业企业的实际用气和方案用气量.对居民生活和公共建 筑用气设置 测点, 在测点装置天然气总计量表,掌握用户用气情况.根据掌握的工业企 业、居民 生活及公共建筑用气情况,制定合理的调度方案调配供气.在气源比拟紧张的情况下,还可以通过调整大型工业企业用户厂休日和作息时间,有方案平衡局部日不均匀用气.3,利用储气设施利用储气设施平衡供

4、需矛盾也是天然气配气系统中常用的方法.因此 天然气储存在城市配气系统中占有重要的地位.(1)地下储气地下储气库一般是挑选适宜的地质结构建成的.储气库主要有利用枯竭油气田地层穴储气、利用多孔含水地层储气及利用岩盐地穴储气三种方式.地下储气库储气量大,造价和运行费用省.天然气地下储气库的建造是平衡城镇配气季节不均匀性,平抑用气峰值波动的最合理、有效的途径,社会效益和经济效益都很显著,但地下储气库不应用来平衡日不均匀用气和小时不均匀用气,由于急剧增加采气强度,会使储库的投资和运行费用增加,很不经济.天然气的主要成分是甲烷(CHQ,将其冷却至沸点温度以下(-16 2C)即 被液 化,可在其饱和蒸气压接

5、近常压的情况下进行储存.天然气由气态变为液态体积缩小约600倍,因此采用天然气液化储存可大大提升天然气的储存量.天然气液化储存方式有冻土地穴储存、预应力钢筋混凝土储罐、地上金属储罐等,都要求储罐保证绝热良好.液化天然气气化方便,负荷调节范围广,适于调节各种不均匀用气,且储罐压力较低,比拟平安.但建设天然气 液化储气设施的费用较高,一般是建设地下储气库的4? 10倍,而且日常 运行治理和维护费用也比拟高.因此,采用低温液态存储,通常储存量 都比 较大,否那么经济上很不合算.液化天然气还可以作为城市调峰气源、设备大修或事故处理过程中的供气来源,在有天然气规划的城镇,还可以作为管道天然气暂时未到达地

6、区的燃气气源.(3)管道储气高压天然气管束储气及长输干管末端储气,是平衡小时不均匀用气的有效方法.输气干管末端是指长距离输气管线最后一级压气站出口至管线末端门站为止的管段.从压气站到门站的输气量是稳定的,而自门站供给城市的气量是不均匀的.当门站所供给的气量小于压气站输入的气量,如在夜间用气低峰时,就可将天然气储存在管道中,这时管道中平均压力增高；当门站所供给的气量大于压气站输入的气量,如白天用气顶峰时,再将管内储存的天然气送出,管道中平均压力相应降低.利用长输于管末端的管段容积及其压力变化储存天然气,是调节配气系统供需平衡的一种手段.近年,大城市高压外环储气方式也引起了重视.城市高压外环储气就

7、是利用敷设在城市边缘的高压天然气管道进行储气.它充分利用了长输管线末端较高的天然气压力和城市中压管网的压力差进行储气调峰.(4)储气罐储气我国目前采用最多的储气方式,只能用来平衡局部日不均匀用气及小时不均匀用气.储气罐储气与其他储气方式相比,金属耗量和投资都较大.二、储气容积的计算 储气罐的主要功能有以下几点.随天然气小时用气量的变化,补充来气管道或城市门站所不能及时供应的局部气量.当停电、维修管道、门站或配气设备发生暂时事故抢修时,保证一 定程度的供气,即可以保证重点用户和不能停气的用户能维持用气.可用于调节平衡天然气气质要求,使城市天然气的成分和发热值稳定均匀. 合理确定储气设施在城市配气

8、系统的位置,使配气管网的供气点分布均匀合理,改善管网运行工况,优化配气管网的技术经济指标.确定储气罐储气容积时,主要根据日用气总量、工业与民用的用气 比例、 供气与用气的不均匀情况和运行治理经验等因素综合确定.如果气 源产量能够 根据需用量改变一周内各天的生产工况时,储气容积以计算月 最大日天然气供 需平衡要求确定,否那么应按计算月平均周的天然气供需平 衡要求确定.为了平衡一天中的不均匀用气,设置储气设备,那么气源可按计算月最大日平均小时供气量均匀地供气.夜间用气量低时,多余天然气储存在储 气设备 内,以补充日间用气高于供气的缺乏局部.所需储气容积的计算办法举例如下.例：某城市计算月最大用气量

9、为 325000mVd,假设气源在一日内连续 均 匀供气.每小时用气量占日用气量的百分比见表 4-7.试确定 城市配气 系统所 需的储气容积.表4-7某城市小时用气量占日用气量的百分比小 时0? 11? 22? 33? 44? 55? 66? 77? 8%2.311.812.882.963.224.565.884.65小 时8? 99?1010?11门1212?1313?1414?1515?16%4.724.705.895.984.423.333.483.95小 时16?1717?1818?1919?2020?2121?2222?2323?24%4.837.486.554.843.922.48

10、2.582.58解：气源在一日内连续均匀供气,设每日气源供气量为100,每小时平均供气量为：劈=4. 17%列表4? 8计算储气容积：第2项为计算开始时算起的天然气供给量累 计 值；第4项为从计算开始算起的用气量的累计值；第 2项与第4项之差天然 气供给量的累计值与用气量的累计值之差,即为小时末天然气的 储存量.表4-8储气容积计算表“、时燃气供 应的累用气量燃气 的储 存量燃气供 应的累用气量燃气的储存量小时累计小时小时累计计值内值计值内值0? 14.172.312.311.8612?1354.174.4253.980.191? 28.341.814.124.2213?1458.343.33

11、57.311.032? 312.502.887.005.5014?1562.503.4860.791.713? 416.672.969.966.1715?1666.673.9564.741.934? 520.843.2213.187.6616?1770.844.8369.571.275? 625.004.5617.747.2617?1875.007.4877.052.056? 729.175.8823.625.5518?1979.176.5583.60-4.437? 833.344.6528.275.0719?2083.344.8488.44-5.108? 937.504.7232.994.5

12、120?2187.503.9292.36-4.869?1041.674.7037.693.9821?2291.672.4894.84-3.1710?1145.845.8943.582.2622?2395.842.5897.42-1.58p?1250.005.9849.560.4423?241002.581000.00在第5项中找出最大值和最小值,两个数值的绝对值之和即为所需的储气容积,即(7.66+5.10)% X 325000m=41470m该城市所需的储气容积为41470m,占日用气量的12.76%.在图4? 1上绘制城市天然气配气系统一天中各小时的供、用气曲 线和储 气设备中的储气曲线.F rII壬皋一二也刀计工t7冶,3 4 5 6 7 U 9 ID N 12 口14 iS 16 !7 18 : 1 22 23:克人、时图1 I供、用堇变化和穗曲线 Art负简* 21iP曲金艮；3 C占代的地依据储气容积确定储气方式和储气设施时,应考虑到气源的调节水平：当气源生产或供给水平可以随着用气