城市燃气 第二章 城市燃气需用量及供需平衡ppt课件

1、n城市燃气需用量年用气量n燃气需用工况 n燃气输配系统的小时计算流量 n燃气输配系统的供需平衡 n主要取决于用户的类型、数量及用气量目的 在进展城市燃气管网系统的设计时，首先要确定城市燃气需用量，即各类用户的年用气量，也是管网系统所承当的输气负荷。年用气量是确定气源、管网和设备燃气经过才干的根据。一、用户类型 居民生活用气：根本对象，保证延续稳定供气公共建筑用气：主要包括职工食堂、饭店、机关、学校、托儿所、医院等；是与城市居民生活亲密相关的一类用户，也是城市燃气供气的重要对象；工业企业消费用气：采暖通风和空调用气量气源充足情况下，可酌情纳入；燃气汽车用气量仅指以天然气和液化石油气为气源时才思索

2、纳入；以上也称为狭义的供气对象。广义上还包括：集中发电动力用气量作为原料的化工用气量二、各类用户的用气量目的 n又称为用气定额 n普通均以耗热量计算，再按燃气的发热量换算成燃气量 n这种方法是根据阅历数据及统计资料加上设计人员对燃气用气情况的开展趋势的想象进展估算，因此比较粗略，普通只用于规划。 定义：每人每年耗费的燃气热量单位：MJ/(人.年影响要素： 住宅内燃气器具的配置情况， 公共生活效力网的开展程度， 居民的生活程度和生活习惯， 地域的气候条件， 燃气价钱， 住宅内有无集中采暖设备和热水供应设备等城镇地区 居民生活用气量指标有集中采暖设备无集中采暖设备东北地区23032721（5565

3、） 18842303（4555）华东、中南地区20932303（5055）北京27213140（6575） 25122931（6070）成都25122931（6070）城镇居民生活用气量目的 MJ/人.年104kcal/人.年 1. 表中的用气规范为每户装一个燃气表，用途为炊事和烧热水，不适用于瓶装液化石油气用户。2.“采暖是指非燃气采暖。3. 燃气热值按低热值计算。 根据调研阐明，居民用户用气量目的增长是非常缓慢的，平均每年的增长率小于1%；况且，随着公共生活效力网的开展以及燃具的改良，加上某些家电器具对燃气具的替代，居民生活用气量也能够下降。因此在取用用气量目的时，不用对今后开展思索过多而

4、过多加大用气量目的。 n影响要素：n 用气设备的性能、热效率，n 加工食品的方式，n 地域的气候条件等。 公共建筑用气量目的应根据当地公共建筑用气量的统计数据分析确定，当缺乏用气量的实践统计资料时，可根据当地的实践燃料耗费量、生活习惯、燃气价钱、气候条件等详细情况按下表确定。 类 别单位用气量目的职工食堂MJ/(人.年)104kcal/人.年188423034555饮食业MJ/座.年104kcal/座.年79559211190220托儿所幼儿园全托MJ/(人.年)104kcal/人.年188425124560半托125616753040医院MJ/(床位.年) 104kcal/床位.年29314

5、18770100旅馆款待所有餐厅MJ/(床位.年) 104kcal/床位.年3350502480120无餐厅67010471625高级宾馆MJ/(床位.年) 104kcal/床位.年837410467200250理发MJ/(人.次) 104kcal/人.次3.354.190.080.11.职工食堂的用气量目的包括做副食和热水在内。2.燃气热值按低热值计算。 3、工业企业消费的用气量目的 n可根据实践的燃料耗费量折算或按同行业的用气量目的分析确定。n单位：MJ/吨。4、采暖和空调用气量目的n可按国家现行规范CJJ34或当地建筑物耗热量目确实定。n单位： kJ/m2.h；n、燃气汽车用气量目的与汽

6、车种类、车型和单位时间运转里程有关。u当缺乏燃气的用气定额时，可按照热值相等的原那么，将其他燃料的用量折算成燃气的耗费量。这时应思索不同燃料的热效率。1居民生活年用气量单位：Nm3/年式中： Qy1-居民生活年用气量，Nm3/年； N -居民总人口数，人； K -气化率，； q -居民生活用气量目的，KJ/(人.年)； Hl-燃气低热值，kJ/Nm3。 分别计算各类用户的年用气量，各类用户年用气量之和为城市年用气量。lyHNKqQ1居民用气人数取决于城市居民人口数及气化率气化率是指城市居民运用燃气的人口数占总人口数的百分数。2公共建筑年用气量 公共建筑的种类很多，如医院、旅馆托儿所等，不同种类

7、公建的用气量目的不同。在计算其年用气量时，首先要确定各类用户的用气量目的普通根据表格选取、还需求知道各类用户的用气人数。各类用户用气人数：取决于城市居民人口数和公共建筑设备规范。公共建筑设备规范：1000居民中入托儿所的人数，为1000居民设置的旅馆床位数等等。例如：城市人口：100万，入托150人/1000，旅馆：8床位/1000人入托人口：100 10000 150/1000 入托人口的年用气量： 入托人口 q/Hl旅馆总床位数：100 10000 8/1000旅馆的年用气量：床位数 q/Hl那么公共建筑年用气量应该等于各类公共建筑年用气量之和。l2yHqNMQ式中：Qy2-公共建筑年用气

8、量，Nm3/年；N -居民人口数，人；M -各类用气人数占总人口的比例数； q -各类公共建筑用气量目的，KJ/(人.年)；Hl-燃气低热值，kJ/Nm3。 序号 公共建筑类别 比例数M 1 食堂 40座/100人 2 医院 5床/1000人 3 门诊部 6次/人.年 4 旅馆 2床/1000人 5 学校 9人/100人 6 幼儿园 10人/100人 7 托儿所 10人/100人 8 理发 24次/人.年 9 洗澡 150次/人.年 上海地域各种公共建筑的设备规范3工业企业年用气量 工业企业年用气量与消费规模、班制和工艺特点有关，在城市新建燃气管网规划阶段很难对工业用户的用气量进展准确计算，普

9、通只进展粗略估算。 估算方法大致有以下两种： 1)在有条件时可利用各种工业产品的用气量目的及其年产量来计算； 2)在缺乏产品用气量目的资料的情况下，通常是将工业企业其他燃料的年用量，折算成用气量，在折算中应思索燃煤及其他燃料和烧燃气的热效率不同，其折算公式如下：llyyHHGQ31000式中：Qy3-工业企业年用气量，Nm3/年； Gy -其他燃料年用量，吨/年； -其他燃料的低热值，kJ/kg； -燃气的低热值，kJ/Nm3； -其他燃料熄灭设备热效率，； -燃气熄灭设备热效率，； lHlH4建筑物采暖年用气量 lyHFqnQ4lH与建筑面积、耗热目的和采暖期长短有关，由于各地冬季采暖计算温

10、度不同，因此各地域的q不一样，其值可由采暖通风设计手册查得，普通由实测决议。 式中：Qy4-采暖年用气量，Nm3/年； q-建筑物耗热目的，kJ/m2.h； F-运用建筑物采暖的建筑面积，m2； -燃气的低热值，kJ/Nm3； -采暖系统热效率，； n-采暖负荷最大利用小时数，h。5.燃气汽车用气量n根据：加气站数量、等级n燃气日销售量n年用气量n例子：n紧缩天然气一级加气站给公交车加气n平均每辆车50L/瓶计算，日加气车次为200300辆n日销售量n年用气量6未预见量n城市年用气量中还应计入未预见量，主要是指管网的燃气漏损量和开展过程中未预见的供气量。n普通未预见量按总用气量的5计算。 年用

11、气量：05. 1QQQQy3y2y1Yn城市各类燃气用户的用气情况是不均匀的，是随月、日、时而变化的，这是城市燃气输配工程中必需思索的一个特点 n用气不均匀性可以分为三种：即月不均匀性或季节不均匀性、日不均匀性和时不均匀性。用气工况是一种时间过程，即用气量随时间的变化。一、月用气工况 u居民月用气不均匀性的主要影响要素是气候条件。u公共建筑用气的月不均匀规律及影响要素，与各类用户的性质有关，但与居民生活用气的不均匀情况根本一样。u工业企业用气的月用气量较为稳定，其不均匀规律主要取决于消费工艺的性质。u建筑物采暖的用气工况与城市所在地域的气候有关。1、不同用户的月用气工况特点：2、表示方法月不均

12、匀系数反响一年中，月与月之间用气量不平衡。 全年平均日用气量该月平均日用气量1K月顶峰系数月不均匀系数的最大值 计算月max1K月份哈尔滨 北京上海月份哈尔滨 北京上海一1.101.051.12七0.930.880.91二1.031.031.32八0.940.910.91三1.020.931.12九0.971.010.91四0.970.991.03十1.021.010.92五0.951.030.97十一1.071.070.91六0.940.940.91十二1.051.150.98居民生活用气不均匀性居民生活用气不均匀性根据各类用户的年用气量及需用工况，可编制年用气图表可制定供气方案各月如何供气

13、确定给缓冲用户的供气才干和所需的储气设备季节性储气 安排管网及设备的维护、修缮方案居民生活习惯 工业企业任务和休憩制度 室外气温变化1月周内日用气动摇居民生活和公共建筑日用气工况主要取决于居民生活习惯 ，具有周周期性。工业企业和采暖用气量日不均匀系数按平衡用气思索。日不均匀系数一个月或一周中，日用气量的变化情况 日顶峰系数日不均匀系数的最大值 计算日该月中平均日用气量该月中某日用气量2Kmax2K1、不同用户的小时用气工况特点：城市中各类用户的小时用气工况均不一样，居民生活和公共建筑用户的用气不均匀性最为显著。每日有早、午、晚三个用气顶峰。工业企业用户小时用气与消费班制有关，消费时段内动摇很小

14、。对于采暖用户，如为延续采暖，小时用气动摇较小。假设为间歇采暖，小时用气动摇较大。小时不均匀系数一日中小时用气量的变化情况小时顶峰系数小时不均匀系数的最大值 该日平均小时用气量该日某小时用气量3K例：居民和公建小时最大用气量占日用气量的11.27%，计算小时顶峰系数。7 . 21002427.11Kmax3不均匀系数法同时任务系数法确定燃气管网小时计算流量的方法小范围的居民生活用气(普通在2000户以内)，尤其是燃气支管和庭院管道。整个城镇全体居民生活用气居民、公建、工业；城市燃气分配管道。城市燃气输配系统的管径、设备的经过才干和储存设备容积不能直接用燃气的年用气量来确定，而应按计算月的小时最

15、大流量来计算。小时计算流量确实定，关系着燃气输配系统的经济性和可靠性。是分配管道所供应的各类用户燃气小时用气量变化叠加得到的小时用气量之和中的最大值。对于只需居民和公共建筑用气的燃气输配系统：Q-燃气管道计算流量，Nm3/h；Qy-年用气量，Nm3/年；K1max-月顶峰系数K2max-日顶峰系数 K3max-小时顶峰系数max3max2max124365KKKQQyn应根据城市用气量的实践统计资料确定。 n新建城镇：nK1max=1.11.3；nK2max=1.051.2；nK3max=2.23.2 (当供气户数多时，取低限值；总户数少于1500户时，可取K3max=3.34.0) 所谓供气

16、量最大利用小时数就是假设把全年876024365所运用的燃气总量，按一年中最大小时用量延续大量运用所能延续的小时数。 nQQy供气量最大小时数与不均匀系数间的关系为： n=8764/( K1max K2max K3max) 可见，不均匀系数越大，那么供气量最大利用小时数越小。式中： Q燃气管道计算流量，Nm3/h； Qy年用气量，Nm3/a； n供气量最大利用小时数，h/a。n居民及公共建筑供气量最大利用小时数随城市人口的多少而异，城市人口越多，用气量比较均匀，那么最大利用小时数较大。目前我国尚无n值的统计数据，下表仅供参考。气 化 人 口 数 （ 万 人 ） 名 称 0.1 0.2 0.3

17、0.5 1 2 3 4 5 10 30 50 75 100 n(h/a) 1800 2000 2050 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2800 3000 3300 3500 3700 .QnQnQNQKKQn0t居民用燃气双眼灶的同时任务系数 n一切双眼灶不能够在同一时间运用，所以实践上燃气小时计算流量小于一切双眼灶额定流量的总和。n各种不同工况的燃气器具的同时任务系数是不同的，燃气器具越多，那么燃气器具同时任务的能够性就越小，系数也越小。n该系数还随燃具类型而异。详细其他类型燃具的同时任务系数可由相应的手册查得。 不同燃气具同时任务系数不同燃气具同时任务系数户数

18、烤箱、热水器双眼灶，热水器10.70.820.510.5530.440.4740.380.4250.360.3960.330.3670.300.3380.280.3190.260.29100.250.27户数烤箱、热水器双眼灶，热水器150.220.24200.200.22300.190.21400.190.20500.180.20600.180.19700.180.19800.170.18900.170.181000.170.18不同燃气具同时任务系数不同燃气具同时任务系数n某居住区共有居民2500户，每户居民按口计算n知n低热值17074kJ/m3n居民用气量目的2800MJ/人年n系数本

19、人确定n计算从中低压调压站至小区庭院管入口管线小时计算用气量。n某楼居民40户，其中户装了燃气热水器，n其中：n双眼灶热负荷23450kJ/hn热水器热负荷25590kJ/hn煤气低热值17074kJ/m3n计算该楼供气管道的小时计算用量BAABQ10002005002001004321ABQQQQQ？1Q2Q3Q4Q在运用同时任务系数确定燃气支管的计算流量时，部分性燃气管道的节点各管段计算流量之间不满足流量的延续性。n供需平衡方法n储气容积的计算燃气消费用户 燃气的消费，即气源燃气消费者或燃气用户中间环节，比如管网、储罐以及其它设备1、改动燃气消费才干u天然气：间隔产地不远，调理气井数直接调

20、整，可平衡部分月不均匀用气。u人工燃气：调理气源的消费才干，对炉子运转参数进展调整；u设置机动气源：利用油制气、发生炉煤气、液化石油气充任机动气源。可用来调理月、日、甚至小时不均匀用气。2、利用缓冲用户发扬调度作用 u大型的工业企业、锅炉房可作为城市燃气供应的缓冲用户；夏季烧气冬季烧煤，平衡季节不平衡，及部分日不平衡；u调整企业作息时间平衡日不平衡及小时不平衡；3、利用储气设备1)1)地下储气：用来平衡季节不均匀用气地下储气：用来平衡季节不均匀用气2)2)低温液态储存：适于调理各种不均匀用气。低温液态储存：适于调理各种不均匀用气。3)3)高压管束储气及长输干管末段储气：用于平衡耗气小时不高压管

21、束储气及长输干管末段储气：用于平衡耗气小时不均匀性。均匀性。4)4)用储气罐储气用储气罐储气 ：储气罐只能用来平衡日及小时不均匀用气。：储气罐只能用来平衡日及小时不均匀用气。指满足周调峰和日调峰所需的储气容积。n根据计算月燃气耗费的日或周不平衡工况计算储气容积日调峰储气容积周调峰储气容积n根据工业与民用用气量的比例确定所需储气容积。u计算小时平均供气量； u计算燃气供应量的累计值；u计算小时用气量； u计算用气量的累计值； u燃气供应量与用气量的累计值之差，即为每小时末燃气的储存量u根据计算出的最高与最低储气量绝对值之和得出所需储气容积。 知：计算月平均周用气量，日不均匀系数及小时不均匀系数，

22、以计算周调峰储气容积。计算月最大日用气量及小时不均匀系数，以计算日调峰储气容积。n知某城镇计算月最大日用气量为2800000m3/d，气源在一天内延续均匀供气。每小时用气量占日用气量的百分数见下表，试确定所需的储气容积。 小时0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-121.91.511.402.051.582.914.125.085.185.216.326.42小时12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-244.94.814.754.755.827.66.164.574.483.2

23、52.772.46小时 燃气供应量的累计值 用气量 燃气的储存量 小时 燃气供应量的累计值用气量燃气的储存量该小时内 累计值 该小时内 累计值0-14.171.91.92.2712-1354.174.948.585.591-28.341.513.414.9313-1458.344.8153.394.952-312.51.44.817.6714-1562.504.7558.144.363-416.672.056.869.8115-1666.674.7562.893.784-520.841.588.4412.416-1770.845.8268.712.135-625.002.9111.3513.6517-1875.007.676.31-1.316-729.174.1215.4713.7018-1979.176.1682.