1、第二章城市燃气需用量及供需平衡 第一节城市燃气需用量 在进行城市燃气输配系统的设计时 首先要确定燃气需用量 即年用气量年用气量是确定气源 管网和设备燃气通过能力的依据 年用气量主要取决于用户的类型 数量及用气量指标一 供气对象及供气原则 一 供气对象1 居民生活用气特点 单户用气量不大 用气随机性较强2 公共建筑用气公共建筑包括职工食堂 饮食业 幼儿园 托儿所 医院 旅馆 理发店 浴室 洗衣房 机关 学校和科研机关等 燃气主要用于炊事和生活用热水 特点 用气量不大 但是用气有规律3 工业企业生产用气工业企业用气主要用于生产工艺 特点 用气较有规律 用气量较大 而且用气比较均此外 城市燃气也可用
2、作供暖 空调及汽车的能源 第一节城市燃气需用量 二 供气原则1 民用用气供气原则 1 优先满足城镇居民炊事和生活用热水的用气 2 尽量满足托幼 医院 学校 旅馆 食堂和科研等公共建筑的用气 3 人工煤气一般不供应采暖锅炉用气 如天然气气量充足 可发展燃气供暖和空调 2 工业用气供气原则 1 应优先供应在工艺上使用燃气后 可使产品产量及质量有很大提高的工业企业 2 使用燃气后能显著减轻大气污染的工业企业 3 作为缓冲用户的工业企业 第一节城市燃气需用量 3 工业与民用供气的比例城市燃气在气量分配时应兼顾工业与民用 在发展城市燃气的初期 由于民用用户发展较慢 在一定时期内 工业用气比例往往较大 但
3、随着民用用户的逐步发展 民用供气比例就会逐渐提高二 城市燃气需用量的计算 一 各类用户的用气量指标用气量指标又称为用气定额 1 居民生活用气量指标 第一节城市燃气需用量 2 公共建筑用气量指标影响公共建筑用气量指标的重要因素是用气设备的性能 热效率 加工食品的方式和地区的气候条件等 第一节城市燃气需用量 二 城市燃气年用气量计算1 居民生活年用气量气化率 城镇具名使用燃气的人口数占城镇总人口的百分数根据居民生活用气指标 居民数 气化率即可求出居民生活年用气量Qy Nkq HlQy 居民生活年用气量N 居民人数K 气化率Q 居民用气定额HL 燃气低热值 第一节城市燃气需用量 2 公共建筑用气量
4、Qy MNq Hl Qy 居民生活年用气量N 居民人数M 各类用气人数占总人口的比例数q 居民用气定额HL 燃气低热值 第一节城市燃气需用量 3 工业企业年用气量1 工业企业年用气量可利用各种工业产品的用气定额及其年产量来计算 工业产品的用气定额可根据有关设计资科或参照已用气企业的产品用气定额选取 2 在缺乏产品用气定额资料的情况下 通常是将工业企业其它燃料的年用量折算成用气量 折算公式如下 第一节城市燃气需用量 三 建筑物采暖年用气量建筑物采暖用气量与建筑面积 耗热指标和采暖期长短有关 其计算公式如下 第一节城市燃气需用量 采暖最大负荷利用小时数可按下式计算 第一节城市燃气需用量 四 未预见
5、量城市年用气量中还应计入末预见氮它包括管网的燃气漏损量和发展过程中末预见的供气量 一般末预见量按总用量的5 计算 第二节燃气需用工况 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 一 月用气工况影响居民生活及公共建筑用气月不均匀性的主要因素是气候条件 城市居民生活月用气量占全年用气量的百分数 在我国北方一些城市冬季一 二月用气量很低 而七 八月较高 其原因是冬季居民使用煤炉 既取暖又制备食品及热水 所以冬季用气量反而低 第二节燃气需用工况 采暖月用气量占年来暖用气量百分数可按下式计算 月不均匀系数K1值应按下式确定 十二个月中平均日用气量最大的月 也即月不均匀
6、系数值最大的月 称为计算月 并将月最大不均匀系数称为月高峰系数 第二节燃气需用工况 二 日用气工况一个月或一周中日用气的波动主要由下列因素决定 居民生活习惯 工业企业的工作和休息制度 室外气温变化等 用户不均匀系数表示一个月 或一周 中日用气量的变化情况日不均匀系数K2可按下式计算 该月中日最大不均匀系数称为该月的日高峰系数 第二节燃气需用工况 三 小时用气工况城市燃气管网系统的管径及设备 均按计算月小时最大流量计算的 居民生活用户小时用气工况与居民生活习惯 气化住宅的数量以及居民职业类别等因素有关 通常用小时不均匀系数表示一日中小时用气量的变化情况 小时不均匀系数K3可按下式计算该日小时不均
7、匀系数的最大值称为该日的小时高峰系数 第二节燃气需用工况 例 已知如下图所示 小时用气量占日用量的百分数 求小时高峰系数 第三节燃气输配系统的小时计算流量 小时计算流量 确定管径不均匀系数法同时工作系数法 一 不均匀系数法 城市输配管道 1 按计算月小时最大流量设计K1 K2 K3均是指计算月的最大值或 第三节燃气输配系统的小时计算流量 第三节燃气输配系统的小时计算流量 季节性用气 采暖等 用小时高峰用量计算 最大负荷利用小时法 Qy 整个采暖期用气量 例如四个月 n 最大负荷利用小时数 例如二个月 计算流量 Q Q 确定管径 第三节燃气输配系统的小时计算流量 夏天制冷 冬天采暖按两者的最大者
8、取一 2 全部按最大负荷利用小时法计算用气越均匀 K1K2K3 max越小 n越大 第三节燃气输配系统的小时计算流量 二 同时工作系数法 小区 庭院 室内管道 K 燃具同时工作系数 反映燃气集中使用的程度表2 5 2 6用户越多 K越小用统计方法得出K 第三节燃气输配系统的小时计算流量 一 供需平衡方法1 改变气源的生产能力 可能性不大 2 利用缓冲用户 注意发展工业 汽车用气等用气大户 3 利用储气设施作用调峰 故障时保障供气合理布置 提高输气能力掺混 第四节燃气输配系统的供需平衡 第四节燃气输配系统的供需平衡 地下储气 P228 利用枯竭油田储气 夏季注气 冬季采气液态储存液化石油气 P2
9、24 液化天然气 P225 常压 162 深度冷冻压缩天然气 CNG 管道储气 P221 长输干管末端储气或地下管束储气储气罐低压湿式储气柜 人工煤气 P207 高压球罐 天然气 P214 第四节燃气输配系统的供需平衡 低压湿式储气柜 人工煤气 第四节燃气输配系统的供需平衡 高压球罐 天然气 成都 第四节燃气输配系统的供需平衡 高压球罐 天然气 合肥 第四节燃气输配系统的供需平衡 二 储气容积的计算储气罐的主要功能有以下三点 随燃气用量的变化 补气制气设备所不能及时供应的部分燃气量当停电 维修管道 制气或输配设备发生暂时故障时 保证一定程度的供气可用以混合不同组分的燃气 使燃气的性质均匀 第四节燃气输配系统的供需平衡 例题2 1计算月最大日用气量为2800000m3 d 气源在一日内连续均匀供气 每小时用气量与日用气量的百分数如表2 7所示 试确定所需的储气容积 第四节燃气输配系统的供需平衡 解 将所有的计算列于表2 8 设每日气源供气量为100 每小时平均供气量为100 24 4 17 第四节燃气输配系统的供需平衡
