燃气输配全册配套完整课件2

燃气输配全册配套完整课件2《燃气输配》

《Gastransmission&distribution》第一章燃气的分类及其性质§1.1燃气的分类§1.2燃气的基本性质§1.3城镇燃气的质量要求§1.1燃气的分类一、按气源分类天然气人工燃气液化石油气

生物气（沼气）

天然气纯天然气低发热值约为33360～36300kJ／m3

石油伴生气低发热值约为41900kJ／m3凝析气田气低发热值约为48360kJ／m3矿井气低发热值约为18840kJ／m3

矿井气煤层气（煤田气）——煤形成过程中产生，在地质断层和褶皱地带附近“涌出”常会与空气混合引起爆炸矿井气（矿井瓦斯）——在开采煤的过程中，煤层气与矿井空间空气形成，抽吸出向城镇提供矿井气不抽出会引起瓦斯爆炸矿井2.人工燃气：以固体或液体可燃物为原料加工生产的气体燃料干馏煤气——煤隔绝空气加强热气化煤气——煤、焦炭在高温下与气化剂（空气、水蒸气、纯氧气等），通过化学反应得到油制气——以石油及副产品为原料，经过高温裂解制成的燃气煤→煤气石油及副产品→油制气气体——煤气液体——上：水下：煤焦油固体——焦炭城市最早的燃气气源（焦炉煤气），低发热值16.7MJ/N·m3

热裂解法：加热至800~900℃，原料裂解成油制气催化剂法：加催化剂，使裂解的烃与水蒸气反应生成H2和CO（a）发生炉煤气：气化剂是空气和水蒸气，连续气化

C+H2O（水蒸气）→CO+H2↑（高温下）

C+O2（空气）→CO2（提供高温）低发热值5.4MJ/N·m3（b）水煤气：气化剂是水蒸气，间歇气化（交替吹入水蒸气和空气）低发热值10.5MJ/N·m3（c）压力气化煤气：高压（2~3MPa）条件下纯氧和水蒸气为气化剂

CO+3H2

→

CH4+H2O（水蒸气）（高压下）含甲烷，接近干馏煤气，低发热值15.1MJ/N·m3（a）、（b）毒性大（CO）、热值低，只能掺混、调峰使用高炉煤气高炉煤气：高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为:CO,CO2,N2、H2、CH4等其中可燃成分CO含量约占25%左右，H2、CH4的含量很少，CO2,N2的含量分别占15%,55%热值仅为3500KJ/m3左右人工燃气固体燃料干馏煤气固体燃料气化煤气油制气高炉煤气焦炉煤气连续式直立炭化炉煤气立箱炉煤气压力气化煤气水煤气发生炉煤气重油蓄热热裂解气重油蓄热催化裂解气液化天然气

3.液化石油气（LPG）：石油开采、加工过程中的副产品分类天然石油气——从石油伴生气和凝析气田气中提取炼厂石油气主要是C3、C4混合物，常温常压下为气态，常温加压或常压降温变为液态，其体积缩小至气体的1/250，便于运输；气态低发热值最高，92.1~121.4MJ/N·m3，折成液态为45~46.1MJ/kg（a）油田气（b）凝析气田气油气分离原油石油伴生气吸收法天然气（C1、C2）天然汽油（C5~C11）液化石油气（C3、C4）分馏液气分离液态→气田凝析油气态吸收法天然气液化石油气（a）一次加工减压蒸馏（物理过程）原理：石油是烃的混合物，没有固定的沸点加热：C4以下气化（液化石油气）

C5~C11气化（汽油）

C11~C16气化（煤油）

C15~C18气化（柴油）剩下C20（重油）（b）二次加工重油在催化剂作用下，加热裂解反应（化学过程），生成轻原油和非饱和烃（化工原料）（a）→饱和烃（物理），（b）→非饱和烃（化学）4.生物气（人工沼气）：环保洁净，在小范围内使用天然气是一次能源人工燃气、液化石油气、沼气是二次能源二、按燃烧特性分类分类华白指数（MJ/m3）典型燃气一类燃气17.8～35.8人工燃气二类燃气L族H族35.8～53.735.8～51.651.6～53.7天然气三类燃气71.5～87.2液化石油气国际煤气联盟(IGU)燃气分类

§1.2燃气的基本性质一、混合气体及混合液体的平均分子量、平均密度和相对密度

二、临界参数及实际气体状态方程

三、粘度四、饱和蒸气压及相平衡常数五、沸点和露点六、液化石油气的气化潜热七、容积膨胀八、爆炸极限九、华白指数十、液化石油气的状态图一、混合气体及混合液体的平均分子量、平均密度和相对密度

混合气体的平均分子量可按下式计算：M=（y1M1+y2M2+……+ynMn）

式中:M——混合气体平均分子量y1、y2……yn——各单一气体容积成分(％)M1、M2……Mn——各单一气体分子量

混合液体的平均分子量可按下式计算：M=（x1M1+x2M2+……+xnMn）

式中:M——混合液体平均分子量

x1、x2……xn——各单一液体分子成分(％)M1、M2……Mn——各单一液体分子量

混合气体平均密度和相对密度按下式计算：S=

式中:ρ——混合气体平均密度(kg／m3)

——混合气体平均摩尔容积(m3／kmol)S——混合气体相对密度(空气为1)1.293——标准状态下空气的密度(kg／m3)注:对于由双原子气体和甲烷组成的混合气体，标准状态下的VM可取22.4m3／kmol，而对于由其他碳氢化合物组成的混合气体，则取22m3／kmol。

混合气体平均密度还可按下式计算：

燃气通常含有水蒸气，则湿燃气密度可按下式计算：式中

:

——湿燃气密度(kg／m3)

——干燃气密度(kg／m3）

d——水蒸气含量(kg／m3干燃气)

0.833——水蒸气密度(kg／m3)

干、湿燃气容积成分按下式换算：式中:

——湿燃气容积成分(％)

——干燃气容积成分(％)

——换算系数，

例:

已知干燃气的容积成分为甲烷27%，一氧化碳6%，氢气56%，二氧化碳3%，氧气1%，氮气5%，CmHn(按丙烯)2%。求混合气体平均分子量、平均密度和相对密度。若含湿量为0.002kg／m3干燃气，求湿燃气的容积成分及其平均密度。二、临界参数及实际气体状态方程临界参数定义:温度不超过某一数值，对气体进行加压，可以使气体液化，而在该温度以上，无论加多大压力都不能使气体液化，这个温度就叫该气体的临界温度。在临界温度下，使气体液化所必须的压力叫做临界压力。几种气体的液态-气态平衡曲线

气体的临界温度越高，越易液化。气体温度比临界温度越低，则液化所需压力越小。实际气体状态方程:

Pν=ZRT

式中:P——气体的绝对压力(Pa)ν——气体的比容(m3／kg)Z——压缩因子

R——气体常数[J／(kg·K)]T——气体的热力学温度(K)气体的压缩因子Z与对比温度Tr、对比压力Pr的关系

当Pr＜1，Tr=0.6～1.0

当Pr＜5.6，Tr=1.0～2.0

所谓对比温度Tr，就是工作温度T与临界温度Tc的比值，而对比压力Pr，就是工作压力P与临界压力Pc的比值。此处温度为热力学温度，压力为绝对压力。例:

有一内径为900mm、长为115km的天然气管道。当天然气的平均压力为3.04MPa、温度为278K，求管道中的天然气在标准状态下(101325Pa、273.15K)的体积。已知天然气的容积成分为甲烷97.5％，乙烷0.2％，丙烷0.2％，氮气1.6％，二氧化碳0.5％。三、粘度

混合气体的动力粘度可以近似地按下式计算：式中:

——混合气体在0℃时的动力粘度（Pa•s）

——各组分的质量成分（％）、——相应各组分在0℃时的动力粘度（Pa•s）t(℃)时混合气体的动力粘度按下式计算：式中

——t(℃)时混合气体的动力粘度(Pa·s)；

T——混合气体的热力学温度(K)；

C——混合气体的无因次实验系数，可用混合法则求得。单一气体的C值可以查表得到。

液态碳氢化合物的动力粘度随分子量的增加而增大，随温度的上升而急剧减小。气态碳氢化合物的动力粘度则正相反，分子量越大，动力粘度越小，温度越上升，动力粘度越增大，这对于一般的气体都适用。混合液体的动力粘度可以近似地按下式计算：式中:

、……——各组分的分子成分（％）；

、……——各组分的动力粘度（Pa•s）；

——混合液体的动力粘度（Pa•s）。混合气体和混合液体的运动粘度为：式中：

——混合气体或混合液体的运动粘度(m2／s)——相应的动力粘度(Pa·s)——混合气体或混合液体的密度(kg／m3)四、饱和蒸气压及相平衡常数饱和蒸气压概念：

液态烃的饱和蒸气压，简称蒸气压，就是在一定温度下密闭容器中的液体及其蒸气处于动态平衡时蒸气所表示的绝对压力。

注：蒸气压与密闭容器的大小及液量无关，仅取决于温度。温度升高时，蒸气压增大。

混合液体的蒸气压根据道尔顿定律、拉乌尔定律：——混合液体的蒸气压（Pa）

——混合液体任一组分的蒸气分压（Pa）——混合液体中该组分的分子成分（％）——该纯组分在同温度下的蒸气压（Pa）式中：

如果容器中为丙烷和丁烷所组成的液化石油气，当温度一定时，其蒸气压取决于丙烷和丁烷含量的比例。

当使用容器中的液化石油气时，总是先蒸发出较多的丙烷，而剩余的液体中丙烷的含量渐渐减少，所以温度虽然不变，容器中的蒸气压也会逐渐下降。

如图所示是随着丙烷、正丁烷混合物的消耗，当15℃时容器中不同剩余量气相组成和液相组成的变化情况。（a）气相组成的变化（b）液相组成的变化相平衡常数概念：式中：

——相平衡常数；——混合液体的蒸气压；——混合液体任一组分饱和蒸气压；——该组分在气相中的分子成分(等于容积成分)——该组分在液相中的分子成分。

相平衡常数表示在一定温度下，一定组成的气液平衡系统中，某一组分在该温度下的饱和蒸气压与混合液体蒸气压的比值是一个常数。并且，在一定温度和压力下，气液两相达到平衡状态时，气相中某一组分的分子成分与其液相中的分子成分的比值，同样是一个常数。

工程上，常利用相平衡常数来计算液化石油气的气相组成或液相组成。值可由图1—8查得。

图1—8一些碳氢化合物的相平衡常数计算图1—甲烷2—已烷3—丙烷4—正丁烷5—异丁烷6—正戊烷7—异戊烷8—乙烯9—丙烯20℃tP3（丙烷）基线K1.260.67MPa

液化石油气的气相和液相组成之间的换算还可按下列公式计算：1.当已知液相分子组成，需确定气相组成时，先计算系统的压力，然后确定各组分的分子成分，即

2.当已知气相分子组成，需确定液相组成时，也是先确定系统的压力，即例：已知液化石油气由丙烷C3H8，正丁烷nC4H10和异丁烷iC4H10组成，其液相分子组成为=70％，=20％，=10％，求温度为20℃时系统的压力和达到平衡状态时气相分子组成。五、沸点和露点概念：

通常所说的沸点指101325Pa压力下液体沸腾时的温度。

饱和蒸气经冷却或加压，立即处于过饱和状态，当遇到接触面或凝结核便液化成露，这时的温度称为露点。

当用管道输送气体碳氢化合物时，必须保持其温度在露点以上，以防凝结，阻碍输气。

露点的直接计算:

工程中特别是液化石油气管道供气的工程中所处理的气态液化石油气或液化石油气—空气混合气一般处于压力为0.1～0.3MPa的范围内，很需要对它们进行露点计算。用于这种情况的计算公式是：

六、液化石油气的气化潜热

气化潜热就是单位质量(1kg)的液体变成与其处于平衡状态的蒸气所吸收的热量。名称甲烷乙烷丙烷正丁烷异丁烷乙烯丙烯丁烯-1顺丁烯-2反丁烯-2异丁烯正戊烷沸点（℃）（101325Pa）-162.688.542.10.510.2103.747.06.263.720.886.936.2气化潜热（KJ/kg）510.8485.7422.9383.5366.3481.5439.6391.0416.2405.7394.4355.9部分碳氢化合物的沸点及沸点时的气化潜热

七、容积膨胀

液态碳氢化合物的容积膨胀系数很大，约比水大16倍。在罐装容器时必须考虑由温度变化引起的容积增大，留出必需的气相空间容积。一些液态碳氢化合物的容积膨胀系数列于表1-12。一些液态碳氢化合物的容积膨胀系数

液体名称15℃时的容积膨胀系数下列温度范围内的容积膨胀系数平均值-20——+10℃+10——+40℃丙烷0.003060.00290.00372丙烯0.002940.00280.00368丁烷0.002120.002090.0022丁烯0.002030.001940.0021水0.00019--液态碳氢化合物的容积膨胀

对于单一液体对于混合液体:式中:

——温度为t1(℃)时的液体体积；——温度为t2(℃)时的液体体积；——t1至t2温度范围内的容积膨胀系数平均值八、爆炸极限

可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围称为爆炸极限。在这种混合物中当可燃气体的含量减少到不能形成爆炸混合物时的那一含量，称为可燃气体的爆炸下限，而当可燃气体含量一直增加到不能形成爆炸混合物时的含量，称为爆炸上限。

概念：(一)只含有可燃气体的混合气体的爆炸极限(二)含有惰性气体的混合气体的爆炸极限（三）含有氧气的混合气体爆炸极限例：已知燃气的容积成分为=5.7％，=5.3％，=1.7％，=8.4％，=20.93％，

=18.27％，=39.7％。求该燃气的爆炸极限(CmHn按C3H6计算)。九、华白指数华白指数波动范围：±5%H——燃气热值S——燃气相对密度W——燃烧特征比较接近才可用（必要条件）火焰特征离焰——气流速度大于火焰传播速度脱火——气流速度远大于火焰传播速度而吹熄黄焰——燃烧不充分回火——气流速度小于火焰传播速度十、液化石油气的状态图状态图的使用方法：

在进行气态或液态碳氢化合物的热力计算时，一般需要使用饱和蒸气压P、比容ν、温度T、焓值i及熵值s等5种状态参数。为了使用上的方便，将这些参数值绘制成曲线图，一般称之为状态图。

只要知道上述五个参数中的任意两个，即可在状态图上确定其状态点，相应查出该状态下的其他各参数值。图1—15状态图的构成图1—16丙烷状态图例：求温度为20℃时，容器中液态丙烷自然蒸发时的饱和蒸气压。容器中液相和气相丙烷的比容和密度、液态丙烷的气化潜热。状态图的应用

第三节城市燃气的质量要求一、城市燃气的基本要求1.热值高：大于14.7MJ/N·m３2.毒性小：人工煤气要慎重发展3.杂质少二、城市燃气的质量要求1.人工燃气及天然气中的主要杂质及允许含量指标（1）焦油与灰尘：小于10mg/N·m3（2）萘：低压管道夏天小于100mg/N·m3；冬天50mg/N·m3中压以上管道夏天小于1000mg/N·m3；冬天小于500mg/N·m3（3）硫化物：小于20mg/N·m3（4）氨：小于50mg/N·m3（5）一氧化碳：小于10%（6）氧化氮：常清扫（7）水:进入长输管线前必须脱水堵塞管道、设备，使阀门失灵清除方法：氨水喷洒以结晶状态析出堵塞管道、设备除焦油、萘的方法：用冷却水与煤气直接接触，回收焦油和萘H2S腐蚀管道，有毒气体，燃烧生成SO2有毒清除方法：湿法脱硫（填料是含氨的介质）干法脱硫（填料是氧化铸铁屑）干馏煤气含氨，具有两重性：1.对管道腐蚀，燃烧物有害2.中和硫化物等酸性物质脱氨过程：水洗（脱焦油、萘、氨的初洗）→脱硫→水洗（小于25℃）洗氨虽可燃，但有巨毒燃烧生成NO2有害，并与不饱和烃反应生成胶质，附着管道、设备在高压下与烃类生成水化物（CmHn·nH2O）堵塞管道用吸收法、掺空气法降低露点，露点要比外界环境最低温度低5~15℃对湿气要注意排水2.对液化石油气的质量要求（1）硫分：小于0.015~0.02%加氢脱硫，但生成H2S，用碱洗法、分子筛吸附法清除（2）水：脱水产生结晶水化物，堵塞管道（3）二烯烃：小于2%有很强的聚合作用，阻止气化（4）C2（乙烷、乙烯）：小于6%由于液化石油是按C3、C4比例组成（5）残液（C5及C5以上）：小于2%，常温下不能气化3.城市燃气的加臭臭味强度分为5级2级——臭味一般（报警线、安全浓度线）对CO，浓度在0.02%时，加臭可察觉对天然气，泄漏量达1%，加臭可察觉常用四氢噻吩（THT）注意事项(1)燃气中含臭剂量的标准有毒燃气、无毒燃气、寻找漏点、新投入使用的管段(2)加臭剂应具有的特性无毒害、持久并特殊的臭味、挥发性、能完全燃烧、不与燃气发生化学反应、不易溶于水、价格低我国目前常用的加臭剂主要有四氢塞吩(THT)和乙硫醇(EM)等。(3)加臭一般采用滴入式和吸收式两种方式欧洲加臭量的标准国名\项目加味剂名称加味剂浓度mg/m3浓度检查比利时THT（四氢噻吩）硫醇18～20(气味测量)气体色层法法国THT（四氢噻吩）硫醇20～25气体色层法气体色层法德国THT（四氢噻吩）硫醇≥7.5≥4气体色层法细管反应法英国BE（DES）TBM和EM的混合剂16气味测量(气体色层法)意大利THT（四氢噻吩）

2气味测量(气体色层法)荷兰THT（四氢噻吩）18气味测量(气体色层法)DES—二乙基硫醚；TBM―叔西硫醇；EM－乙硫醇；BE加味剂的组分：二乙基硫醚质量分数为72%±4%，叔西硫醇质量分数为22%±2%，乙醇质量分数为6%±2%；

2—在爆炸下限的1/5下气味级2级。直接滴入式加臭方式吸收式加臭方式三、城市燃气的选择燃气发展方针：优先发展天然气，扩大液化石油气供应，慎重发展人工煤气《燃气输配》

《Gastransmission&distribution》第一章燃气的分类及其性质§1.1燃气的分类§1.2燃气的基本性质§1.3城镇燃气的质量要求§1.1燃气的分类一、按气源分类天然气人工燃气液化石油气

生物气（沼气）

天然气纯天然气低发热值约为33360～36300kJ／m3

石油伴生气低发热值约为41900kJ／m3凝析气田气低发热值约为48360kJ／m3矿井气低发热值约为18840kJ／m3

矿井气煤层气（煤田气）——煤形成过程中产生，在地质断层和褶皱地带附近“涌出”常会与空气混合引起爆炸矿井气（矿井瓦斯）——在开采煤的过程中，煤层气与矿井空间空气形成，抽吸出向城镇提供矿井气不抽出会引起瓦斯爆炸矿井2.人工燃气：以固体或液体可燃物为原料加工生产的气体燃料干馏煤气——煤隔绝空气加强热气化煤气——煤、焦炭在高温下与气化剂（空气、水蒸气、纯氧气等），通过化学反应得到油制气——以石油及副产品为原料，经过高温裂解制成的燃气煤→煤气石油及副产品→油制气气体——煤气液体——上：水下：煤焦油固体——焦炭城市最早的燃气气源（焦炉煤气），低发热值16.7MJ/N·m3

热裂解法：加热至800~900℃，原料裂解成油制气催化剂法：加催化剂，使裂解的烃与水蒸气反应生成H2和CO（a）发生炉煤气：气化剂是空气和水蒸气，连续气化

C+H2O（水蒸气）→CO+H2↑（高温下）

C+O2（空气）→CO2（提供高温）低发热值5.4MJ/N·m3（b）水煤气：气化剂是水蒸气，间歇气化（交替吹入水蒸气和空气）低发热值10.5MJ/N·m3（c）压力气化煤气：高压（2~3MPa）条件下纯氧和水蒸气为气化剂

CO+3H2

→

CH4+H2O（水蒸气）（高压下）含甲烷，接近干馏煤气，低发热值15.1MJ/N·m3（a）、（b）毒性大（CO）、热值低，只能掺混、调峰使用高炉煤气高炉煤气：高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为:CO,CO2,N2、H2、CH4等其中可燃成分CO含量约占25%左右，H2、CH4的含量很少，CO2,N2的含量分别占15%,55%热值仅为3500KJ/m3左右人工燃气固体燃料干馏煤气固体燃料气化煤气油制气高炉煤气焦炉煤气连续式直立炭化炉煤气立箱炉煤气压力气化煤气水煤气发生炉煤气重油蓄热热裂解气重油蓄热催化裂解气液化天然气

3.液化石油气（LPG）：石油开采、加工过程中的副产品分类天然石油气——从石油伴生气和凝析气田气中提取炼厂石油气主要是C3、C4混合物，常温常压下为气态，常温加压或常压降温变为液态，其体积缩小至气体的1/250，便于运输；气态低发热值最高，92.1~121.4MJ/N·m3，折成液态为45~46.1MJ/kg（a）油田气（b）凝析气田气油气分离原油石油伴生气吸收法天然气（C1、C2）天然汽油（C5~C11）液化石油气（C3、C4）分馏液气分离液态→气田凝析油气态吸收法天然气液化石油气（a）一次加工减压蒸馏（物理过程）原理：石油是烃的混合物，没有固定的沸点加热：C4以下气化（液化石油气）

C5~C11气化（汽油）

C11~C16气化（煤油）

C15~C18气化（柴油）剩下C20（重油）（b）二次加工重油在催化剂作用下，加热裂解反应（化学过程），生成轻原油和非饱和烃（化工原料）（a）→饱和烃（物理），（b）→非饱和烃（化学）4.生物气（人工沼气）：环保洁净，在小范围内使用天然气是一次能源人工燃气、液化石油气、沼气是二次能源二、按燃烧特性分类分类华白指数（MJ/m3）典型燃气一类燃气17.8～35.8人工燃气二类燃气L族H族35.8～53.735.8～51.651.6～53.7天然气三类燃气71.5～87.2液化石油气国际煤气联盟(IGU)燃气分类

§1.2燃气的基本性质一、混合气体及混合液体的平均分子量、平均密度和相对密度

二、临界参数及实际气体状态方程

三、粘度四、饱和蒸气压及相平衡常数五、沸点和露点六、液化石油气的气化潜热七、容积膨胀八、爆炸极限九、华白指数十、液化石油气的状态图一、混合气体及混合液体的平均分子量、平均密度和相对密度

混合气体的平均分子量可按下式计算：M=（y1M1+y2M2+……+ynMn）

式中:M——混合气体平均分子量y1、y2……yn——各单一气体容积成分(％)M1、M2……Mn——各单一气体分子量

混合液体的平均分子量可按下式计算：M=（x1M1+x2M2+……+xnMn）

式中:M——混合液体平均分子量

x1、x2……xn——各单一液体分子成分(％)M1、M2……Mn——各单一液体分子量

混合气体平均密度和相对密度按下式计算：S=

式中:ρ——混合气体平均密度(kg／m3)

——混合气体平均摩尔容积(m3／kmol)S——混合气体相对密度(空气为1)1.293——标准状态下空气的密度(kg／m3)注:对于由双原子气体和甲烷组成的混合气体，标准状态下的VM可取22.4m3／kmol，而对于由其他碳氢化合物组成的混合气体，则取22m3／kmol。

混合气体平均密度还可按下式计算：

燃气通常含有水蒸气，则湿燃气密度可按下式计算：式中

:

——湿燃气密度(kg／m3)

——干燃气密度(kg／m3）

d——水蒸气含量(kg／m3干燃气)

0.833——水蒸气密度(kg／m3)

干、湿燃气容积成分按下式换算：式中:

——湿燃气容积成分(％)

——干燃气容积成分(％)

——换算系数，

例:

已知干燃气的容积成分为甲烷27%，一氧化碳6%，氢气56%，二氧化碳3%，氧气1%，氮气5%，CmHn(按丙烯)2%。求混合气体平均分子量、平均密度和相对密度。若含湿量为0.002kg／m3干燃气，求湿燃气的容积成分及其平均密度。二、临界参数及实际气体状态方程临界参数定义:温度不超过某一数值，对气体进行加压，可以使气体液化，而在该温度以上，无论加多大压力都不能使气体液化，这个温度就叫该气体的临界温度。在临界温度下，使气体液化所必须的压力叫做临界压力。几种气体的液态-气态平衡曲线

气体的临界温度越高，越易液化。气体温度比临界温度越低，则液化所需压力越小。实际气体状态方程:

Pν=ZRT

式中:P——气体的绝对压力(Pa)ν——气体的比容(m3／kg)Z——压缩因子

R——气体常数[J／(kg·K)]T——气体的热力学温度(K)气体的压缩因子Z与对比温度Tr、对比压力Pr的关系

当Pr＜1，Tr=0.6～1.0

当Pr＜5.6，Tr=1.0～2.0

所谓对比温度Tr，就是工作温度T与临界温度Tc的比值，而对比压力Pr，就是工作压力P与临界压力Pc的比值。此处温度为热力学温度，压力为绝对压力。例:

有一内径为900mm、长为115km的天然气管道。当天然气的平均压力为3.04MPa、温度为278K，求管道中的天然气在标准状态下(101325Pa、273.15K)的体积。已知天然气的容积成分为甲烷97.5％，乙烷0.2％，丙烷0.2％，氮气1.6％，二氧化碳0.5％。三、粘度

混合气体的动力粘度可以近似地按下式计算：式中:

——混合气体在0℃时的动力粘度（Pa•s）

——各组分的质量成分（％）、——相应各组分在0℃时的动力粘度（Pa•s）t(℃)时混合气体的动力粘度按下式计算：式中

——t(℃)时混合气体的动力粘度(Pa·s)；

T——混合气体的热力学温度(K)；

C——混合气体的无因次实验系数，可用混合法则求得。单一气体的C值可以查表得到。

液态碳氢化合物的动力粘度随分子量的增加而增大，随温度的上升而急剧减小。气态碳氢化合物的动力粘度则正相反，分子量越大，动力粘度越小，温度越上升，动力粘度越增大，这对于一般的气体都适用。混合液体的动力粘度可以近似地按下式计算：式中:

、……——各组分的分子成分（％）；

、……——各组分的动力粘度（Pa•s）；

——混合液体的动力粘度（Pa•s）。混合气体和混合液体的运动粘度为：式中：

——混合气体或混合液体的运动粘度(m2／s)——相应的动力粘度(Pa·s)——混合气体或混合液体的密度(kg／m3)四、饱和蒸气压及相平衡常数饱和蒸气压概念：

液态烃的饱和蒸气压，简称蒸气压，就是在一定温度下密闭容器中的液体及其蒸气处于动态平衡时蒸气所表示的绝对压力。

注：蒸气压与密闭容器的大小及液量无关，仅取决于温度。温度升高时，蒸气压增大。

混合液体的蒸气压根据道尔顿定律、拉乌尔定律：——混合液体的蒸气压（Pa）

——混合液体任一组分的蒸气分压（Pa）——混合液体中该组分的分子成分（％）——该纯组分在同温度下的蒸气压（Pa）式中：

如果容器中为丙烷和丁烷所组成的液化石油气，当温度一定时，其蒸气压取决于丙烷和丁烷含量的比例。

当使用容器中的液化石油气时，总是先蒸发出较多的丙烷，而剩余的液体中丙烷的含量渐渐减少，所以温度虽然不变，容器中的蒸气压也会逐渐下降。

如图所示是随着丙烷、正丁烷混合物的消耗，当15℃时容器中不同剩余量气相组成和液相组成的变化情况。（a）气相组成的变化（b）液相组成的变化相平衡常数概念：式中：

——相平衡常数；——混合液体的蒸气压；——混合液体任一组分饱和蒸气压；——该组分在气相中的分子成分(等于容积成分)——该组分在液相中的分子成分。

相平衡常数表示在一定温度下，一定组成的气液平衡系统中，某一组分在该温度下的饱和蒸气压与混合液体蒸气压的比值是一个常数。并且，在一定温度和压力下，气液两相达到平衡状态时，气相中某一组分的分子成分与其液相中的分子成分的比值，同样是一个常数。

工程上，常利用相平衡常数来计算液化石油气的气相组成或液相组成。值可由图1—8查得。

图1—8一些碳氢化合物的相平衡常数计算图1—甲烷2—已烷3—丙烷4—正丁烷5—异丁烷6—正戊烷7—异戊烷8—乙烯9—丙烯20℃tP3（丙烷）基线K1.260.67MPa

液化石油气的气相和液相组成之间的换算还可按下列公式计算：1.当已知液相分子组成，需确定气相组成时，先计算系统的压力，然后确定各组分的分子成分，即

2.当已知气相分子组成，需确定液相组成时，也是先确定系统的压力，即例：已知液化石油气由丙烷C3H8，正丁烷nC4H10和异丁烷iC4H10组成，其液相分子组成为=70％，=20％，=10％，求温度为20℃时系统的压力和达到平衡状态时气相分子组成。五、沸点和露点概念：

通常所说的沸点指101325Pa压力下液体沸腾时的温度。

饱和蒸气经冷却或加压，立即处于过饱和状态，当遇到接触面或凝结核便液化成露，这时的温度称为露点。

当用管道输送气体碳氢化合物时，必须保持其温度在露点以上，以防凝结，阻碍输气。

露点的直接计算:

工程中特别是液化石油气管道供气的工程中所处理的气态液化石油气或液化石油气—空气混合气一般处于压力为0.1～0.3MPa的范围内，很需要对它们进行露点计算。用于这种情况的计算公式是：

六、液化石油气的气化潜热

气化潜热就是单位质量(1kg)的液体变成与其处于平衡状态的蒸气所吸收的热量。名称甲烷乙烷丙烷正丁烷异丁烷乙烯丙烯丁烯-1顺丁烯-2反丁烯-2异丁烯正戊烷沸点（℃）（101325Pa）-162.688.542.10.510.2103.747.06.263.720.886.936.2气化潜热（KJ/kg）510.8485.7422.9383.5366.3481.5439.6391.0416.2405.7394.4355.9部分碳氢化合物的沸点及沸点时的气化潜热

七、容积膨胀

液态碳氢化合物的容积膨胀系数很大，约比水大16倍。在罐装容器时必须考虑由温度变化引起的容积增大，留出必需的气相空间容积。一些液态碳氢化合物的容积膨胀系数列于表1-12。一些液态碳氢化合物的容积膨胀系数

液体名称15℃时的容积膨胀系数下列温度范围内的容积膨胀系数平均值-20——+10℃+10——+40℃丙烷0.003060.00290.00372丙烯0.002940.00280.00368丁烷0.002120.002090.0022丁烯0.002030.001940.0021水0.00019--液态碳氢化合物的容积膨胀

对于单一液体对于混合液体:式中:

——温度为t1(℃)时的液体体积；——温度为t2(℃)时的液体体积；——t1至t2温度范围内的容积膨胀系数平均值八、爆炸极限

可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围称为爆炸极限。在这种混合物中当可燃气体的含量减少到不能形成爆炸混合物时的那一含量，称为可燃气体的爆炸下限，而当可燃气体含量一直增加到不能形成爆炸混合物时的含量，称为爆炸上限。

概念：(一)只含有可燃气体的混合气体的爆炸极限(二)含有惰性气体的混合气体的爆炸极限（三）含有氧气的混合气体爆炸极限例：已知燃气的容积成分为=5.7％，=5.3％，=1.7％，=8.4％，=20.93％，

=18.27％，=39.7％。求该燃气的爆炸极限(CmHn按C3H6计算)。九、华白指数华白指数波动范围：±5%H——燃气热值S——燃气相对密度W——燃烧特征比较接近才可用（必要条件）火焰特征离焰——气流速度大于火焰传播速度脱火——气流速度远大于火焰传播速度而吹熄黄焰——燃烧不充分回火——气流速度小于火焰传播速度十、液化石油气的状态图状态图的使用方法：

在进行气态或液态碳氢化合物的热力计算时，一般需要使用饱和蒸气压P、比容ν、温度T、焓值i及熵值s等5种状态参数。为了使用上的方便，将这些参数值绘制成曲线图，一般称之为状态图。

只要知道上述五个参数中的任意两个，即可在状态图上确定其状态点，相应查出该状态下的其他各参数值。图1—15状态图的构成图1—16丙烷状态图例：求温度为20℃时，容器中液态丙烷自然蒸发时的饱和蒸气压。容器中液相和气相丙烷的比容和密度、液态丙烷的气化潜热。状态图的应用

第三节城市燃气的质量要求一、城市燃气的基本要求1.热值高：大于14.7MJ/N·m３2.毒性小：人工煤气要慎重发展3.杂质少二、城市燃气的质量要求1.人工燃气及天然气中的主要杂质及允许含量指标（1）焦油与灰尘：小于10mg/N·m3（2）萘：低压管道夏天小于100mg/N·m3；冬天50mg/N·m3中压以上管道夏天小于1000mg/N·m3；冬天小于500mg/N·m3（3）硫化物：小于20mg/N·m3（4）氨：小于50mg/N·m3（5）一氧化碳：小于10%（6）氧化氮：常清扫（7）水:进入长输管线前必须脱水堵塞管道、设备，使阀门失灵清除方法：氨水喷洒以结晶状态析出堵塞管道、设备除焦油、萘的方法：用冷却水与煤气直接接触，回收焦油和萘H2S腐蚀管道，有毒气体，燃烧生成SO2有毒清除方法：湿法脱硫（填料是含氨的介质）干法脱硫（填料是氧化铸铁屑）干馏煤气含氨，具有两重性：1.对管道腐蚀，燃烧物有害2.中和硫化物等酸性物质脱氨过程：水洗（脱焦油、萘、氨的初洗）→脱硫→水洗（小于25℃）洗氨虽可燃，但有巨毒燃烧生成NO2有害，并与不饱和烃反应生成胶质，附着管道、设备在高压下与烃类生成水化物（CmHn·nH2O）堵塞管道用吸收法、掺空气法降低露点，露点要比外界环境最低温度低5~15℃对湿气要注意排水2.对液化石油气的质量要求（1）硫分：小于0.015~0.02%加氢脱硫，但生成H2S，用碱洗法、分子筛吸附法清除（2）水：脱水产生结晶水化物，堵塞管道（3）二烯烃：小于2%有很强的聚合作用，阻止气化（4）C2（乙烷、乙烯）：小于6%由于液化石油是按C3、C4比例组成（5）残液（C5及C5以上）：小于2%，常温下不能气化3.城市燃气的加臭臭味强度分为5级2级——臭味一般（报警线、安全浓度线）对CO，浓度在0.02%时，加臭可察觉对天然气，泄漏量达1%，加臭可察觉常用四氢噻吩（THT）注意事项(1)燃气中含臭剂量的标准有毒燃气、无毒燃气、寻找漏点、新投入使用的管段(2)加臭剂应具有的特性无毒害、持久并特殊的臭味、挥发性、能完全燃烧、不与燃气发生化学反应、不易溶于水、价格低我国目前常用的加臭剂主要有四氢塞吩(THT)和乙硫醇(EM)等。(3)加臭一般采用滴入式和吸收式两种方式欧洲加臭量的标准国名\项目加味剂名称加味剂浓度mg/m3浓度检查比利时THT（四氢噻吩）硫醇18～20(气味测量)气体色层法法国THT（四氢噻吩）硫醇20～25气体色层法气体色层法德国THT（四氢噻吩）硫醇≥7.5≥4气体色层法细管反应法英国BE（DES）TBM和EM的混合剂16气味测量(气体色层法)意大利THT（四氢噻吩）

2气味测量(气体色层法)荷兰THT（四氢噻吩）18气味测量(气体色层法)DES—二乙基硫醚；TBM―叔西硫醇；EM－乙硫醇；BE加味剂的组分：二乙基硫醚质量分数为72%±4%，叔西硫醇质量分数为22%±2%，乙醇质量分数为6%±2%；

2—在爆炸下限的1/5下气味级2级。直接滴入式加臭方式吸收式加臭方式三、城市燃气的选择燃气发展方针：优先发展天然气，扩大液化石油气供应，慎重发展人工煤气第二章城镇燃气需用量及供需平衡

第一节城镇燃气需用量第二节燃气需用工况

第三节燃气输配系统的小时计算流量

第四节燃气输配系统的供需平衡主要取决于用户的类型、数量及用气量指标

125在进行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，也是管网系统所承担的输气负荷。年用气量是确定气源、管网和设备燃气通过能力的依据。居民生活用气：基本对象，保证连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；是与城市居民生活密切相关的一类用户，也是城市燃气供气的重要对象；工业企业生产用气：126127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考虑纳入）；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又称为用气定额一般均以耗热量计算，再按燃气的发热量换算成燃气量这种方法是根据经验数据及统计资料加上设计人员对燃气用气情况的发展趋势的设想进行估算，因此比较粗略，一般只用于规划。128129定义：每人每年消耗的燃气热量（单位：MJ/(人.年））影响因素：住宅内燃气用具的配置情况，公共生活服务网的发展程度，居民的生活水平和生活习惯，地区的气象条件，燃气价格，住宅内有无集中采暖设备和热水供应设备等130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2303~2721（55~65）1884~2303（45~55）华东、中南地区－2093~2303（50~55）北京2721~3140（65~75）2512~2931（60~70）成都—2512~2931（60~70）城镇居民生活用气量指标MJ/人.年（104kcal/人.年）1.表中的用气标准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。

根据调研表明，居民用户用气量指标增长是非常缓慢的，平均每年的增长率小于1%；况且，随着公共生活服务网的发展以及燃具的改进，加上某些家电器具对燃气具的替代，居民生活用气量也可能下降。因而在取用用气量指标时，不必对今后发展考虑过多而过多加大用气量指标。

影响因素：用气设备的性能、热效率，加工食品的方式，地区的气候条件等。

131公共建筑用气量指标应根据当地公共建筑用气量的统计数据分析确定，当缺乏用气量的实际统计资料时，可根据当地的实际燃料消耗量、生活习惯、燃气价格、气候条件等具体情况按下表确定。

132类别单位用气量指标职工食堂MJ/(人.年)（104kcal/人.年）1884~2303（45~55）饮食业MJ/座.年（104kcal/座.年）7955~9211（190~220）托儿所幼儿园全托MJ/(人.年)（104kcal/人.年）1884~2512（45~60）半托1256~1675（30~40）医院MJ/(床位.年)（104kcal/床位.年）2931~4187（70~100）旅馆招待所有餐厅MJ/(床位.年)（104kcal/床位.年）3350~5024（80~120）无餐厅670~1047（16~25）高级宾馆MJ/(床位.年)（104kcal/床位.年）8374~10467（200~250）理发MJ/(人.次)（104kcal/人.次）3.35~4.19（0.08~0.1）1.职工食堂的用气量指标包括做副食和热水在内。2.燃气热值按低热值计算。

可根据实际的燃料消耗量折算或按同行业的用气量指标分析确定。单位：MJ/吨。133定义：工业企业生产某种单位产品所需的热量，与企业的产品名称及加热设备有关。134可按国家现行标准《城市热力网设计规范》CJJ34或当地建筑物耗热量指标确定。单位：kJ/m2.h；

135与汽车种类、车型和单位时间运行里程有关。

136137当缺乏燃气的用气定额时，可按照热值相等的原则，将其他燃料的用量折算成燃气的消耗量。这时应考虑不同燃料的热效率。1．居民生活年用气量（单位：Nm3/年）138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---居民生活用气量指标，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。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使用燃气的人口数占总人口数的百分数。1392．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，不同种类公建的用气量指标不同。在计算其年用气量时，首先要确定各类用户的用气量指标（一般根据表格选取）、还需要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施标准。公共建筑设施标准：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。140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。式中：Qy2--公共建筑年用气量，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指标，KJ/(人.年)；

Hl---燃气低热值，kJ/Nm3。

141上海地区各种公共建筑的设施标准142工业企业年用气量与生产规模、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行精确计算，一般只进行粗略估算。

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指标及其年产量来计算；

2)在缺乏产品用气量指标资料的情况下，通常是将工业企业其他燃料的年用量，折算成用气量，在折算中应考虑燃煤及其他燃料和烧燃气的热效率不同，其折算公式如下：143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；

-----其他燃料燃烧设备热效率，％；

-----燃气燃烧设备热效率，％；

144与建筑面积、耗热指标和采暖期长短有关，由于各地冬季采暖计算温度不同，因此各地区的q不相同，其值可由采暖通风设计手册查得，一般由实测决定。

式中：Qy4-----采暖年用气量，Nm3/年；

q-----建筑物耗热指标，kJ/m2.h；

F-----使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。依据：加气站数量、等级燃气日销售量年用气量例子：压缩天然气一级加气站给公交车加气平均每辆车50L/瓶计算，日加气车次为200~300辆日销售量年用气量145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发展过程中未预见的供气量。一般未预见量按总用气量的5％计算。

146年用气量：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须考虑的一个特点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。147用气工况是一种时间过程，即用气量随时间的变化。148一、月用气工况

居民月用气不均匀性的主要影响因素是气候条件。公共建筑用气的月不均匀规律及影响因素，与各类用户的性质有关，但与居民生活用气的不均匀情况基本相同。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生产工艺的性质。建筑物采暖的用气工况与城市所在地区的气候有关。1、不同用户的月用气工况特点：1492、表示方法月不均匀系数反应一年中，月与月之间用气量不平衡。月高峰系数月不均匀系数的最大值计算月150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151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计划——各月如何供气确定给缓冲用户的供气能力和所需的储气设施——季节性储气安排管网及设备的维护、修理计划152居民生活习惯工业企业工作和休息制度室外气温变化1月（周）内日用气波动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均衡用气考虑。153日不均匀系数一个月（或一周）中，日用气量的变化情况日高峰系数日不均匀系数的最大值计算日154三、小时用气工况1、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相同，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、晚三个用气高峰。工业企业用户小时用气与生产班制有关，生产时段内波动很小。对于采暖用户，如为连续采暖，小时用气波动较小。若为间歇采暖，小时用气波动较大。155小时不均匀系数一日中小时用气量的变化情况小时高峰系数小时不均匀系数的最大值例：居民和公建小时最大用气量占日用气量的11.27%，计算小时高峰系数。156不均匀系数法同时工作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(一般在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、设备的通过能力和储存设施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大流量来计算。小时计算流量的确定，关系着燃气输配系统的经济性和可靠性。157一、城市燃气分配管道的计算流量确定方法：不均匀系数法供气量最大利用小时数1、不均匀系数法由年用气量和用气不均匀系数求得。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。对于只有居民和公共建筑用气的燃气输配系统：158Q--燃气管道计算流量，Nm3/h； Qy--年用气量，Nm3/年；K1max--月高峰系数K2max--日高峰系数

K3max--小时高峰系数计算公式：159对高峰系数的说明应根据城市用气量的实际统计资料确定。新建城镇：K1max=1.1~1.3；K2max=1.05~1.2；K3max=2.2~3.2(当供气户数多时，取低限值；总户数少于1500户时，可取K3max=3.3~4.0)计算公式：160所谓供气量最大利用小时数就是假设把全年8760（24×365）所使用的燃气总量，按一年中最大小时用量连续大量使用所能延续的小时数。

2、供气量最大利用小时数161供气量最大小时数与不均匀系数间的关系为：

n=8764/(K1maxK2maxK3max)可见，不均匀系数越大，则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。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，则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。162163二、室内、庭院及支管的计算流量

确定方法:

同时工作系数法，即按燃气灶具的额定耗气量和同时工作系数K0来确定。同时工作系数K0：反映燃气用具集中使用的程度，与用户的生活规律、燃气具的种类、数量等因素有关。

......QnQnQ164计算公式Q----室内及庭院燃气管道的计算流量，Nm3/h；Kt———不同类型用户的同时工作系数；当缺乏资料时，Kt=1；K0---相同燃具或相同组合燃具的同时工作系数，居民生活用燃具可查规范得到，公共建筑和工业用燃具可按加热工艺要求确定；N-----相同燃具或相同组合燃具数；Qn----相同燃具或相同组合燃具的额定流量，Nm3/h。所有双眼灶不可能在同一时间使用，所以实际上燃气小时计算流量小于所有双眼灶额定流量的总和。各种不同工况的燃气用具的同时工作系数是不同的，燃气用具越多，则燃气用具同时工作的可能性就越小，系数也越小。该系数还随燃具类型而异。具体其他类型燃具的同时工作系数可由相应的手册查得。

165户数烤箱、热水器双眼灶，热水器10.70.820.510.5530.440.4740.380.4250.360.3960.330.3670.300.3380.280.3190.260.29100.250.27166户数烤箱、热水器双眼灶，热水器150.220.24200.200.22300.190.21400.190.20500.180.20600.180.19700.180.19800.170.18900.170.181000.170.18167不同燃气具同时工作系数某居住区共有居民2500户，每户居民按３口计算已知低热值17074kJ/m3居民用气量指标2800MJ/人年系数自己确定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。168某楼居民40户，其中３０户装了燃气热水器，其中：双眼灶热负荷23450kJ/h热水器热负荷25590kJ/h煤气低热值17074kJ/m3计算该楼供气管道的小时计算用量1691701000200500200100？例3思考题在应用同时工作系数确定燃气支管的计算流量时，局部性燃气管道的节点各管段计算流量之间不满足流量的连续性。171供需平衡方法储气容积的计算172一、供需平衡的方法

燃气生产——用户

燃气的生产，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1731、改变燃气生产能力天然气：距离产地不远，调节气井数直接调整，可平衡部分月不均匀用气。人工燃气：调节气源的生产能力，对炉子运行参数进行调整；设置机动气源：利用油制气、发生炉煤气、液化石油气充当机动气源。可用来调节月、日、甚至小时不均匀用气。1742、利用缓冲用户发挥调度作用

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；调整企业作息时间平衡日不平衡及小时不平衡；1753、利用储气设施1)地下储气：用来平衡季节不均匀用气2)低温液态储存：适于调节各种不均匀用气。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均匀性。4)用储气罐储气：储气罐只能用来平衡日及小时不均匀用气。176指满足周调峰和日调峰所需的储气容积。二、储气容积的计算

日调峰储气容积计算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燃气供需平衡要求确定。根据计算月燃气消耗的日或周不均衡工况计算储气容积日调峰储气容积周调峰储气容积周调峰储气容积计算如果气源产量不能够根据需用量改变一周内各天的生产工况时，应按计算月平均周的燃气供需平衡要求确定。177根据工业与民用用气量的比例确定所需储气容积。计算小时平均供气量；计算燃气供应量的累计值；计算小时用气量；计算用气量的累计值；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。

178已知：计算月平均周用气量，日不均匀系数及小时不均匀系数，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。已知某城镇计算月最大日用气量为2800000m3/d，气源在一天内连续均匀供气。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。

179小时0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12％1.91.511.402.051.582.914.125.085.185.216.326.42小时12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24％4.94.814.754.755.827.66.164.574.483.252.772.46180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0-14.171.91.92.2712-1354.174.948.585.591-28.341.513.414.9313-1458.344.8153.394.952-312.51.44.817.6714-1562.504.7558.144.363-416.672.056.869.8115-1666.674.7562.893.784-520.841.588.4412.416-1770.845.8268.712.135-625.002.9111.3513.6517-1875.007.676.31-1.316-729.174.1215.4713.7018-1979.176.1682.47-3.37-833.345.0820.5512.7919-2083.344.5787.04-3.78-937.55.1825.7311.7720-2187.504.4891.52-4.029-1041.675.2130.9410.7321-2291.673.2594.77-3.110-1145.846.3237.268.5822-2395.842.7797.54-1.711-1250.006.4243.686.3223-24100.002.46100.0001、气源按计算月最大日平均小时供气量均匀供气，设每日气源供气量为100，则每小时平均供气量为100/24=4.17；2、计算日或周的燃气供应量的累计值；3、计算日或周的用气量的累计值；4、燃气供应量与用气量累计值之差，即为每小时末燃气的储存量5、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。最高