1、天然氣供需平衡城市配氣系統的天然氣用量是在不斷變化的,有月不均勻性、日不均勻性和 時不 均勻性.但一般天然氣氣源的供給量是均勻的或可適當調節的,不可能完全隨著需用工況而變化.為了解決均勻供氣與不均勻耗氣之間的矛盾,保證不間斷地向用戶供給 足夠流量和正常壓力的天然氣,必須采取適宜的方法使天然氣配氣系統供需平衡.一般要綜合考慮氣源條件、用戶及配氣系統的具體情況,提出合理的有效舉措.通常,城市配氣系統會在技術經濟比擬的根底上采取幾種調節方式的組合.一、供需平衡的方法1? 改變氣源生產水平和設置機動氣源采用改變氣源的生產水平和設置機動氣源,必須考慮氣源運轉、停止的 難 易程度、氣源生產負荷變化的可能性

2、和變化的幅度.同時應考慮供氣的 平安可 靠和技術經濟合理性.天然氣配氣系統中,一般只在用氣城鎮距離天然氣產地不太遠時,可采 用 調節氣井供給量的方法平衡局部月不均勻用氣.設置機動氣源也是平衡季節或其他頂峰用氣的有效方法之一.對于城 市配 氣系統在設置機動氣源時,應根據實際需要,考慮可能取得的機動氣 源的種類 和數量,用以技術經濟分析.2. 利用緩沖用戶和發揮調度的作用調節季節性用氣不均勻性,可采取設立緩沖用戶的方法.一些大 型的 工業 企業、鍋爐房等都可作為城市配氣系統的緩沖用戶.夏季用氣低峰時,把城市配氣系統的余氣供給它們使用；冬季用氣頂峰時,這些緩沖用戶就改用固體燃料或液體燃料.用此方法平

3、衡季節不均勻用氣及一局部日不均勻用氣.緩沖用戶由于需要設置兩套燃料燃燒系統,用戶投資費用會增力口,而天然氣配氣系統可降低投資和運行費用.對用戶的投資費用的增力口,一般可用城市配氣的季節性差價予以補償.此外,還可采用方案上調配用氣的方法解決供氣和用氣的矛盾.隨時掌 握 各工業企業的實際用氣和方案用氣量.對居民生活和公共建 筑用氣設置 測點, 在測點裝置天然氣總計量表,掌握用戶用氣情況.根據掌握的工業企 業、居民 生活及公共建筑用氣情況,制定合理的調度方案調配供氣.在氣源比擬緊張的情況下,還可以通過調整大型工業企業用戶廠休日和作息時間,有方案平衡局部日不均勻用氣.3,利用儲氣設施利用儲氣設施平衡供

4、需矛盾也是天然氣配氣系統中常用的方法.因此 天然氣儲存在城市配氣系統中占有重要的地位.(1)地下儲氣地下儲氣庫一般是挑選適宜的地質結構建成的.儲氣庫主要有利用枯竭油氣田地層穴儲氣、利用多孔含水地層儲氣及利用巖鹽地穴儲氣三種方式.地下儲氣庫儲氣量大,造價和運行費用省.天然氣地下儲氣庫的建造是平衡城鎮配氣季節不均勻性,平抑用氣峰值波動的最合理、有效的途徑,社會效益和經濟效益都很顯著,但地下儲氣庫不應用來平衡日不均勻用氣和小時不均勻用氣,由于急劇增加采氣強度,會使儲庫的投資和運行費用增加,很不經濟.天然氣的主要成分是甲烷(CHQ,將其冷卻至沸點溫度以下(-16 2C)即 被液 化,可在其飽和蒸氣壓接

5、近常壓的情況下進行儲存.天然氣由氣態變為液態體積縮小約600倍,因此采用天然氣液化儲存可大大提升天然氣的儲存量.天然氣液化儲存方式有凍土地穴儲存、預應力鋼筋混凝土儲罐、地上金屬儲罐等,都要求儲罐保證絕熱良好.液化天然氣氣化方便,負荷調節范圍廣,適于調節各種不均勻用氣,且儲罐壓力較低,比擬平安.但建設天然氣 液化儲氣設施的費用較高,一般是建設地下儲氣庫的4? 10倍,而且日常 運行治理和維護費用也比擬高.因此,采用低溫液態存儲,通常儲存量 都比 較大,否那么經濟上很不合算.液化天然氣還可以作為城市調峰氣源、設備大修或事故處理過程中的供氣來源,在有天然氣規劃的城鎮,還可以作為管道天然氣暫時未到達地

6、區的燃氣氣源.(3)管道儲氣高壓天然氣管束儲氣及長輸干管末端儲氣,是平衡小時不均勻用氣的有效方法.輸氣干管末端是指長距離輸氣管線最后一級壓氣站出口至管線末端門站為止的管段.從壓氣站到門站的輸氣量是穩定的,而自門站供給城市的氣量是不均勻的.當門站所供給的氣量小于壓氣站輸入的氣量,如在夜間用氣低峰時,就可將天然氣儲存在管道中,這時管道中平均壓力增高；當門站所供給的氣量大于壓氣站輸入的氣量,如白天用氣頂峰時,再將管內儲存的天然氣送出,管道中平均壓力相應降低.利用長輸于管末端的管段容積及其壓力變化儲存天然氣,是調節配氣系統供需平衡的一種手段.近年,大城市高壓外環儲氣方式也引起了重視.城市高壓外環儲氣就

7、是利用敷設在城市邊緣的高壓天然氣管道進行儲氣.它充分利用了長輸管線末端較高的天然氣壓力和城市中壓管網的壓力差進行儲氣調峰.(4)儲氣罐儲氣我國目前采用最多的儲氣方式,只能用來平衡局部日不均勻用氣及小時不均勻用氣.儲氣罐儲氣與其他儲氣方式相比,金屬耗量和投資都較大.二、儲氣容積的計算 儲氣罐的主要功能有以下幾點.隨天然氣小時用氣量的變化,補充來氣管道或城市門站所不能及時供應的局部氣量.當停電、維修管道、門站或配氣設備發生暫時事故搶修時,保證一 定程度的供氣,即可以保證重點用戶和不能停氣的用戶能維持用氣.可用于調節平衡天然氣氣質要求,使城市天然氣的成分和發熱值穩定均勻. 合理確定儲氣設施在城市配氣

8、系統的位置,使配氣管網的供氣點分布均勻合理,改善管網運行工況,優化配氣管網的技術經濟指標.確定儲氣罐儲氣容積時,主要根據日用氣總量、工業與民用的用氣 比例、 供氣與用氣的不均勻情況和運行治理經驗等因素綜合確定.如果氣 源產量能夠 根據需用量改變一周內各天的生產工況時,儲氣容積以計算月 最大日天然氣供 需平衡要求確定,否那么應按計算月平均周的天然氣供需平 衡要求確定.為了平衡一天中的不均勻用氣,設置儲氣設備,那么氣源可按計算月最大日平均小時供氣量均勻地供氣.夜間用氣量低時,多余天然氣儲存在儲 氣設備 內,以補充日間用氣高于供氣的缺乏局部.所需儲氣容積的計算辦法舉例如下.例：某城市計算月最大用氣量

9、為 325000mVd,假設氣源在一日內連續 均 勻供氣.每小時用氣量占日用氣量的百分比見表 4-7.試確定 城市配氣 系統所 需的儲氣容積.表4-7某城市小時用氣量占日用氣量的百分比小 時0? 11? 22? 33? 44? 55? 66? 77? 8%2.311.812.882.963.224.565.884.65小 時8? 99?1010?11門1212?1313?1414?1515?16%4.724.705.895.984.423.333.483.95小 時16?1717?1818?1919?2020?2121?2222?2323?24%4.837.486.554.843.922.48

10、2.582.58解：氣源在一日內連續均勻供氣,設每日氣源供氣量為100,每小時平均供氣量為：劈=4. 17%列表4? 8計算儲氣容積：第2項為計算開始時算起的天然氣供給量累 計 值；第4項為從計算開始算起的用氣量的累計值；第 2項與第4項之差天然 氣供給量的累計值與用氣量的累計值之差,即為小時末天然氣的 儲存量.表4-8儲氣容積計算表“、時燃氣供 應的累用氣量燃氣 的儲 存量燃氣供 應的累用氣量燃氣的儲存量小時累計小時小時累計計值內值計值內值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項中找出最大值和最小值,兩個數值的絕對值之和即為所需的儲氣容積,即(7.66+5.10)% X 325000m=41470m該城市所需的儲氣容積為41470m,占日用氣量的12.76%.在圖4? 1上繪制城市天然氣配氣系統一天中各小時的供、用氣曲 線和儲 氣設備中的儲氣曲線.F rII壬皋一二也刀計工t7冶,3 4 5 6 7 U 9 ID N 12 口14 iS 16 !7 18 : 1 22 23:克人、時圖1 I供、用堇變化和穗曲線 Art負簡* 21iP曲金艮；3 C占代的地依據儲氣容積確定儲氣方式和儲氣設施時,應考慮到氣源的調節水平：當氣源生產或供給水平可以隨著用氣