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城市天然气事故应急供气系统的研究
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摘要：城市天然气管网的稳定供气事关国计民生，应建立安全可靠、经济实用的供应保障体系。如何针对城市具体情况，因地制宜选择合适的调峰与事故备用气源，增强城市管网应急供气能力，是备受关注的重要问题。集“调峰、事故备用、应急气源、汽车加气及储运”于一体的大型多功能LNG站，因其具备使用功能齐全、设备利用率高、结构紧凑、节省土地、运行成本低、可靠性高等特点，能较好解决设备闲置率过高、经济负担重的矛盾，兼顾投入与产出的关系，是一种前景较好的事故备用气源模式，对构建城市安全供应保障体系具有重要意义。
主题词：液化天然气；储备；气化；安全；供气系统
???城市燃气管网事关国计民生，首要问题是保障供气安全。针对城市具体情况，因地制宜建设调峰与事故备用气源设施，增强城市管网应急供气能力，是构建天然气安全供应保障体系的重要内容。
一、调峰与事故备用气源种类及其特点
???常见的调峰与事故备用气源设施主要有3种[1]：地下储气库储气；液化天然气(LNG)气化；高压管道、球罐储气。
???1.地下储气库
???地下储气库具有储气量大、功能全、适应性强的特点。既适用于事故应急供气，也适用于季节性调峰。但建地下储气库地质条件要求苛刻，而且投资较大，建设周期长，储气工艺技术复杂，运行费用高。
???根据地质特点不同，地下储气库有枯竭气(油)藏型、地下含水层、盐穴层和废弃矿井型等4种类型。目前全球共有500余座地下库，绝大部分是枯竭气田型。
???我国现今已完全掌握地下储气库建造技术。位于天津大港油田的大张坨枯竭气藏型储气库和江苏金坛盐穴型地下储气库已经建成投产。此外，“西气东输”二线工程计划建3座地下储气库(分别为河南平顶山、湖北云应盐穴储气库和江西南昌麻丘水层储气库)，总库容45×108m3，工作气量22×108m3。
???2.LNG气化
???对于一些具备LNG气源条件的城市，建设LNG气化站解决调峰与事故应急供气问题也是一种较好的模式。
???LNG气化站尽管投资较大，但运行费用低，且具有气化压力灵活可调、装置规模可大可小、工程分期建设的特点，因此而得到广泛应用。如果能将LNG气化站功能进一步扩展，做到一站多用，则经济效益大为提高，发展前景更为可观。
???目前，许多国家已将LNG气化站作为调峰与事故应急供气的重要手段。我国上海就建造了一座储存规模12×104m3(LNG)、气化能力720×104m3/d的事故气源备用站，兼有调峰功能。“西气东输”二线工程也计划建1座200×104t/a的LNG调峰站。
???3.高压管道、球罐储气
???高压管道、球罐储气方式主要用于调峰，同时兼有事故应急作用，缺点是总储气量有限，使应急效果受到影响。作为高压管道储气方式，其优点是可以兼顾输配需要与调峰、事故应急供气要求，设备利用率高，是一种经济、实用的方式。
二、建设调峰与事故备用气源设施存在的问题
???单纯的调峰与应急事故备用气源装置，一般投资、占地面积都较大，而且存在一个共同的缺陷，就是设备长期闲置，造成设备利用率低，影响到企业经济效益，特别是LNG气化站尤为突出。由于运行时间少，导致装置、设备隐患平时难以暴露，一旦出现紧急情况，直接影响装置发挥其应有作用。而且，大多数时间运行人员处于一种闲置、松懈状态，不利于实战时快速进入状态。
三、城市调峰与事故备用气源的选择
???1.基本思路
???对于只有一路气源，或气源供应可靠性不太高，而且又不具备建设地下储气库地质条件的城市，如果能够解决LNG气源供应问题，选择建设LNG多功能站是一种较好的模式。它集“天然气调峰、事故备用、应急供气、气源生产、汽车加气及储运”于一体，在构筑安全可靠的天然气供应保障体系的同时，带动LNG产业链中的天然气储运业、天然气汽车产业，实现共同发展。
???LNG多功能站的明显优势是绝大部分设备共用，既节省投资，又节省土地，产生部分经济效益。具备使用功能齐全、设备利用率高、结构紧凑、占地少、运行成本低、可靠性高等特点。
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???2.LNG多功能站技术方案
???(1)LNG站功能简介
典型的多功能LNG站基本框图如图1。
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???1)常规调峰功用。管网用气高峰时，气化站内储存的LNG向管网供气，弥补上游供气量不足，减轻各调压站调峰压力。
???2)天然气汽车加气功用。储罐内LNG通过液相泵加压后，对LNG汽车加气；储罐内LNG通过高压液相泵加压后进入高压气化器换热气化，通过售气机对压缩天然气(CNG)汽车加气。
???3)仓储及转运功用。利用LNG储存区容量大的优势，在增加极少投资
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