城市输配系统中高压球罐的动态管理.doc

中小城市燃气日调峰中高压球罐的动态管理 摘要：“西气东输”等骨干输气管道带动了沿线城市的天然气事业的迅速发展。城市天然气的使用规模也日益变大，但天然气需求的不均衡问题也随着天然气的用量的增大日益明显。所以城市输配管网系统中或多或少都建有一定的储存设备来满足这一变化。其中用的最多的就是储罐。文中主要浅述燃气输配系统中储存设备和高压储罐在日常调峰中的动态管理。 关键词：供气方式 高压储罐 日调峰 合理供应 绪论： 随着天然气的大量使用，不仅仅北京、郑州、上海等大城市用气量骤增，中小城市的天然气用量也慢慢稍具规模，中小城市一般离气源相对较远，也没主干输气管道直接提供天然气，燃气供应不仅要考虑远距离的输送，而且在城市内部采用输配管网供应燃气的情况下合理配备适当的储存、调峰设备。 一、天然气的供应方式及城市输配系统中的储存、调峰措施 1、天然气在中小城市的供应 天然气的供应在中小城市主要有以下几种方式：管道天然气供应、压缩天然气供应(CNG)、液化天然气供应(LNG)。管道天然气供应相对其它几种方式有气源充足、稳定、供气压力高、投资大、建设成本高、周期长等特点，适用于用气量大、距离天然气气源近的城镇供气。 中小城市燃气系统的建立，气源和用气规模影响供气模式和系统的最终形成。对各个方面进行方案确定、经济测算，从而得出供气成本与气源、供气距离、供气规模的关系。建立合理经济的燃气供应输配体系。 2、城市燃气管网的调峰 目前上游气田供气量一般是均衡输送的，而城市用气量则随着城市居民、商业和公福、工业各类用户的用气变化而变化。为了解决输气均衡与用气不均衡的矛盾，必须考虑建设储气设施，以满足城市调峰的要求。目前比较常用的有以下集中方式。 ① 城市替代气源 ② LNG ③ 合理分配用气峰值用户 ④ 高压储罐 ⑤ 高压管束储气 管束储气实际上是一种高压管式储气罐，既可输气又可储气。管道储气能承受比球罐更高的压力，提高了储气能力。 3、大量的天然气进入城市以后，势必造成天然气用户的急剧增加以及发电厂、化工工业、汽车等大用户的使用天然气，为了满足城市燃气用气负荷的月（季节）、日、时不均匀变化，因此在城市燃气输配体系中必须有一定的储存设备来配合调峰，以保障城市的正常生产、运转。 二、城市燃气的用气峰值 在城市燃气供应系统中，上游供气一般采取均衡输送的方式，而城市用气量则随着城市用户的用气特点，每月、每日、每时都在变化，高峰、低谷相差悬殊。 要确定城市用气的季峰值、月峰值、日峰值，首先要确定城市用户类型及变化范围，如工业的行业生产周期和民用的月、日、时的用气不均匀性，根据城市各类用户的用气比例来分配用气量。 在城市燃气公司的输配系统中，最明显和容易看出问题的就是每日的用气量。从公司的调度宏观来看，城市的供气量以门站的输出量来参考并配合管网储气能力来调控。 城市燃气的主要用气类型一般分为居民用气、商业和公福用气、工业用气，前两种用气峰值和用气量比较稳定相似，在暂时不考虑工业用气的前提下，日用气一般有三个高峰：前两个高峰相距时间短，在晚上6：00左右到达日用气的最高峰。持续时间大约有2—3小时，一般占日用气总量的1/3。 三、城市燃气输配系统的储气措施 目前，国内外解决高峰负荷问题，采用地下储气库，地上储气罐，管束储气，增大输气管线输送压力，储备压缩天然气等方法。 地上储气罐一般采用卧式圆筒形和球形两种。目前球形储罐向大型化发展，我国目前已可生产10000m3的球罐。 高压球罐与其他类型的储气罐相比，无疑是技术先进经济合理的储气容器。但是由于球罐对材质和制造技术要求高，使球罐的工作压力受到限制，国内、外储存天然气的大型球罐一般设计压力为0.4～1.0MPa，储气量与几何容积之比一般取6：1。球罐建设需要占用土地，储气规模受到一定限制，单位储量基建费用和其他储气方式相比又比较高，因此在国外的大城市中，特别是需要储气量很大的城市，已逐渐用其他方式，如地下储气库和管道储气代替。但从目前国内天然气的现状来看，由于地下储气库的建设需要一段时间，管道储气量又不足，因此建设高压球罐储气是必要的。　　 四、门站中高压储罐的动态管理 目前，天然气系统对全年各月用气量的不均衡性，一般采用地下储气库来调节，高峰日用气的不均衡，一般采用地上储气罐来调节。国内、外很多城市利用长输管线大管径末段管段的储气能力或城市高压输气环网的储气能力来调节高峰日和高峰时的用气不均衡。一些城市也采用建高压管束储气调解日和时的用气波动，目的是减少城市地上储气罐的建设。 城市燃气用户的一天中时用气情况均不相同，同一类用户小时用气差别也很大，除开某些特殊行业，不可能存在24小时均匀用气，因此存在着很大的时不均衡性。一般地说，城市燃气的时调峰问题只能依靠储气设施来解决。对于已经通过长输管道