1、河南理工大学本科毕业设计 摘要摘 要城市燃气是城市建设的重要基础设施之一，也是城市能源供应当一个重要组成部分，它为城市工业、商业和居民生活提供优质气体燃料。城市燃气输配系统的绝大部分系统的绝大部分工程量，属与城市地下基础工程。本设计主要是针对该市区部分区域进行天然气供气的规划。该设计使用的天然气管道主要是钢管。在设计的过程用图论等理论编制计算机程序进行水力计算。焦作市位于河南省北部，市区人口 82 万人，市区面积 424 平方千米，政府大力推行天然气洁净能源，从而减少污染，加快城市经济建设。关键词：天然气；燃气性质； 燃气管网；水力计算；图论；供气规划河南理工大学本科毕业设计 Abstract
2、IIAbstractNatural gas is one of urban constructions important basis facilities, is also the urban energy for must an important component, it for the urban industry, the trade and the resident lives provides the high quality gaseous fuel. Natural gas loses matches systems major part resilience, is wi
3、th the city underground foundation engineering.This design is mainly for supply of natural gas in the area of planning. The design is steel pipe used in gas pipelines. In the design process use graph theory and other theories preparation computer program for hydraulic calculations.Jiaozuo developed
4、area located at Henan Province north, Urban population of 82 million people in the urban area of 424 square kilometers，The government vigorously promote clean energy natural gas, thus the reduced pollution, speed up the construction of the urban economy.Keywords：natural gas; gas properties; gas pipe
5、lines; hydraulic calculation;graph theory; supply gas planning河南理工大学本科毕业设计 目 录III目 录第一章 绪论11.1 城市燃气的重要性 11.2 中国天然气开发利用现状及发展展望 31.2.1 中国天然气产业现状31.2.2 我国天然气行业未来的展望61.3 城市燃气设计与规划的原则和任务81.3.1 城市燃气设计与规划的目的81.3.2 城市燃气设计与规划的原则91.3.3 城市燃气设计与规划的内容101.3.2 城市燃气设计与规划的任务101.4 城市的基本特点及其基础资料111.4.1 城市的基本特点111.4.2
6、城市用气参数12第二章 燃气的分类及物理、化学性质的确定142.1 城市燃气的分类142.1.1 城市燃气的分类142.1.2 城市燃气的质量标准172.1.3 城市燃气的气种选择172.2 天然气的输送182.2.1 天然气输送的分类182.2.2 天然气管道输配系统的组成192.2.3 天然气输气管道的压力分级202.3 混合气体的平均分子量（M） 212.4 混合气体的平均密度和相对密度21河南理工大学本科毕业设计 目 录IV2.4.1 混合气体的平均密度212.4.2 混合气体的相对密度212.5 混合气体的临界参数（标准状态下）222.5.1 临界温度222.5.2 临界压力222.
7、6 混合气体的运动粘度222.7 混合物的低热值232.8 混合物的爆炸极限23第三章 各类用户用气量的计算253.1 用气量计算的原则253.1.1 设计用气量根据当地供气原则和条件确定253.1.2 各种用户的燃气设计用气量253.1.3 居民生活和商业用气量指标253.1.4 工业企业用气量指标253.2 各类用户的年用气量253.2.1 居民生活年用气量253.2.2 商业用户年用气量263.2.3 工业企业年用气量263.2.4 建筑物采暖年用气量273.2.5 其他用户年用气量273.2.5 未预见量273.3 用气不均匀情况描述283.4 小时计算流量的确定30第四章 燃气输配系
8、统的供需平衡324.1 供需平衡方法324.1.1 改变气源的生产能力和设置机动气源324.1.2 利用缓冲用户和发挥调度作用32河南理工大学本科毕业设计 目 录V4.1.3 利用储气设施334.2 焦作市燃气系统的供需平衡方案334.2.1 季节调峰和月调峰334.2.2 日调峰334.2.3 小时调峰34第五章 燃气管网的选择和布线原则355.1 燃气管网系统的选择355.1.1 城市燃气系统的组成355.1.2 城市燃气管网系统分类355.1.3 采用不同压力级制的原因355.1.4 燃气管网系统的选择365.2 焦作市燃气输配系统规划方案375.2.1 城市燃气管道的布线原则375.2
9、.2 布线依据375.2.3 中压管网的布置385.2.4 管道的纵断面布置385.2.5 阀门布置395.2.6 穿越障碍物的设计405.2.7 管道的防腐42第六章 燃气输配管网的水力计算436.1 图论的基本概念436.1.1 节点、分支、图和有向图436.1.2 流体输配管网图的矩阵表示446.2 计算机水力计算的理论依据466.2.1 模型的建立466.2.2 模型的求解496.3 水力计算的过程50河南理工大学本科毕业设计 目 录VI第七章 门站的设计587.1 概述587.1.1 设计目的和作用587.1.2 设计原则587.2 站址选择587.2.1 选址原则587.2.2 站
10、址位置597.3 总图和建筑设计597.3.1 设计原则597.3.2 平面设计597.3.3 绿化设计607.3.4 建筑设计607.4 门站工艺设计607.4.1 工艺设计基本参数607.4.2 工艺流程607.5 主要设备、材料选择617.5.1 流量计量617.5.2 流量调节阀617.5.3 高中压调压器627.5.4 立式筒形过滤器627.5.5 球阀627.5.6 安全阀627.5.7 阻火器637.5.8 燃气的加臭637.5.9 管材选择级防腐65第八章 总结67参考文献68附录69河南理工大学本科毕业设计 目 录VII致谢70河南理工大学本科毕业设计 第一章 绪 论1第一章
11、 绪论1.1 城市燃气的重要性天然气是一种清洁优质能源，主要成分是甲烷，硫及其他有害物质含量比较小，因而是保护大气环境最理想的燃料。改革开放以来，中国天然气开发和利用有了很大发展。尤其在我国东北、西北、四川和沿海。以四川为例，天然气总资源量达 7.4 万亿立方米，年生产量天然气 100 亿立方米，消费 90 亿立方米。占能源结构中的 14%，高于目前日本、法国。全省 60%工业产值于天然气有关，70% 企业用上天然气，在四川 GDP 增长中占重要地位。现在全国建成天然气输送管道约 2 万公里，其中主要有：陕北北京、天津；陕北西安；陕北银川；鄯善乌鲁木齐；四川盆地；南海崖城 13-1-香港、海南
12、；东海平湖上海；渤海锦州 20-2-锦西；渤西塘沽。油气储运管网是国家基础设施建设的一部分，随着国民经济建设发展对能源和原材料，尤其是清洁能源需求量的增加，天然气输气干线和输配系统的建设将引起国家的高度重视，相应地也将会增加投资力度和加强政策支持。目前我国累计探明天然气储量主要分布在中西部地区和近海海域，天然气开发利用受到地区性的限制，为了满足我国经济发达、能源短缺点东部及东南沿海地区的需求，我国新建了六项天然气利用工程，形成了六个区域性输气管网。这六条管道分别是：涩北西宁兰州管道；“西气东输”工程新疆轮南上海管道；重庆忠县武汉管道；陕北北京复线管道；俄罗斯东北华北华东管道；引进 LNG 和利
13、用海上油气资源的管道。待这六项工程建成后，将把这些管道所在区域性管网连接起来，形成产、运、储、配、销五位一体，横穿西东、纵贯南北大天然气输送网络，这样全国的天然气利用程度也将从现在的4左右，提高到 7以上。“我国天然气大发展时代已经到来” 。随着社会的发展和生产、生活文明程度的提高，要求天然气工业有较快的发展，以改善能源结构，保护大气环境。回顾中国天然气工业的发展历程，展望第三步战略目标和第十个“五年计划” ，我们完全可以预测未来 1020 年间我国的天然气工业会有一跨越式的发展，河南理工大学本科毕业设计 第一章 绪 论2与世界发达国家天然气利用水平的差距会明显缩小。部分地区尤其是东南沿海、长
14、江三角洲等经济较发达地区清洁能源短缺，需要在今后一段时间内加快缓解。可持续发展战略和城市化发展战略需要更多的天然气等清洁能源。为实现我国国民经济持续、健康、快速发展，必须坚持保护和建设生态环境、净化家园、节约有效利用能源资源。为减少对石油资源的依赖，需尽可能地利用天然气等清洁能源替换作为燃油和化工原料的石油资源。近年来，随着东部能源短缺地区（如珠江三角洲地区）工业化程度的提高，我国每年的石油消费量达到了 4 亿吨，并有不断增长的趋势。从国家石油安全战略的角度考虑，必须减少对石油资源的依赖，用天然气等清洁能源替代这部分石油资源。这样可解决石油资源消费快速膨胀的问题。天然气输气干线和输配系统将随着
15、国家加强基础设施建设的推进而加快建设。近几年来，为了调整产业结构，加快产业优化、升级，扩大内需，拉动经济增长，我国实施了一系列积极的财政政策，加大对交通、通讯、水利等基础设施的建设等方面的投资力度。用财政贴息支持重点行业、重点企业、重点产品和重大技术装备的技术改造等工作。油气储运管网是国家基础设施建设的一部分，随着国民经济建设发展对能源和原材料，尤其是清洁能源需求量的增加，天然气输气干线和输配系统的建设将引起国家的高度重视，相应地也将会增加投资力度和加强政策支持。我国的煤层气资源十分丰富，资源量达 32 亿万立方米，主要集中在中东部地区，华北地区占总资源的 61.7。煤炭工业的总量控制为天然气
16、等清洁能源提供了良好的发展环境。综上所述，可以预期今后 1020 年间将是我国天然气开发利用呈现跨越式发展的时期，储量、产量、需求量、天然气基础设施建设、国外天然气资源的利用等都将会有较大的增长和发展。当天然气来到城市之后，我国城市燃气的发展也开始逐步走上与世界各国城市燃气相同的发展道路，科技进步也有了共同点，有了坚实的基础。这些，河南理工大学本科毕业设计 第一章 绪 论3将大大推动燃气设备的产业化发展速度，使我国城市燃气的发展发生质的飞跃，在完成向城市清洁能源战略转移中大大向前迈进一步，对改善城市大气污染和生态环境起到良好的作用，技术上也将取得更大的进步。我国城市燃气的气源主要有：天然气、液
17、化石油气、煤制气、和煤层气。国家发展燃气事业的产业政策是：贯彻多种气源、多种途径，因地制宜和综合利用的方针，要充分利用城市区域内冶金、煤炭、化工企业的焦炉气供城市居民和工业用户使用，发展城市燃气要与城市建设统一规划，逐步实施。城市地下管线是城市的重要基础设施，是城市赖以生存和发展的物质基础及必要条件。城市燃气供应系统是供应城市居民生活、公共福利事业和部分生产使用燃气的工程设施，是城市公共事业的一部分，也是城市建设的一项重要基础设施，实现城市民用燃料气体化是城市现代化的重要标志之一，城市燃气使用采用管道供应是现代化城市的发展趋势，也是城市燃气使用事业的发展方向。城市燃气使用采用管道供应，在国外发
18、达国家和国内部分大、中城市已经有一段很长的时间了，并取得了一定的社会、环境和经济效益，在有效、可靠及正常的条件下，城市管道燃气为市民提供了一种优质、清洁、方便、高效的城市使用燃气，为城市带来较为安全、经济的使用燃气，对减少城市环境污染具有良好的作用。1.2 中国天然气开发利用现状及发展展望1.2.1 中国天然气产业现状我国 2010 年的天然气产量为 944.8 亿立方米，在中国能源生产中的比例不足 4，与世界相比具有很大的差距，随着中国经济的高速发展，对清洁能源的需求不断增大，天然气存在巨大的发展空间，天然气勘探、开发、运输、销售等产业发展前景十分广阔。 中国一次能源资源丰富，在世界上占有重
19、要位置，而天然气资源却不充足。有关资料显示，中国天然气储量在世界天然气总量中不足 2。天然气产量在世界排第十五位。 河南理工大学本科毕业设计 第一章 绪 论4中国天然气分布特点：（1）结合行政区划和经济地理条件，中国划分为东部区、中部区、西部区、南方区、西藏区和海域区六个含油气大区。（2）陆上天然气资源量的 10分布在 2000 米深度以上，埋深大于 3500米的天然气资源为 58.39。而陆上地理条件较恶劣的黄土塬、山地和沙漠区天然气资源量占总资源量的 64。（3）气层气主要分布在中部区，占 50.1；溶解气主要分布在东部区，占 68.2。（4）已探明的气藏规模以小型为主，而大中型气田储量占
20、绝对优势，储量以低丰度为主。（5）公司分布不平衡，在中国天然气探明储量和可采储量中，中国石油占有绝对优势。 经过几十年的勘探积累，形成了以储层预测、气藏描述等一系列的勘探方法，发现了大批气田，使得“十一五” 天然气储量快速增长，为天然气大发展奠定良好基础，勘探产业发展也日臻完善。 1980 年以来，世界能源生产总量一直上升，但 1990 年后增速减缓。在能源结构中，天然气比重在上升，由 1980 年的 17.7，上升到 1999 年的24.4。 同期，中国能源生产总量不断增加，但 1997 年达最高点后开始呈下降趋势，2010 年天然气生产达到 944.8 亿立方米，比 2009 年增加 10
21、2 亿立方米，同比增长 12.1。 2010 年全国天然气进口 LNG 934 万吨，增长 75%；首次进口管道气 44 亿立方米。非常规天然气开发取得积极进展，煤层气利用量36 亿立方米，增长 42.3%。天然气市场规模快速扩张，主要消费地向中东部经济发达地区集中。2011 年全年天然气表观消费量预计将达 1100 亿立方米，比上年增长 20.4%。中国天然气储采比除低于独联体和中东国家外，远高于其它天然气生产国，潜力巨大。天然气在能源结构中的比重在上升，但上升幅度不大，且所占比重很小，2010 年仅占总量的 3.5。 河南理工大学本科毕业设计 第一章 绪 论5随着西气东输工程的启动和建设，
22、形成以四川气区环型运输管网、气田向周边放射型输送管网、西气东输长输管网为代表的供气格局，运输产业逐渐成为天然气发展的重要纽带和桥梁。 中国天然气下游消费产业尚不成熟，有待进一步发展 。随着世界能源消费总量一直上升，中国能源消费总量也在不断上升， 结构在变化；天然气在能源结构中所占比重很小，且在不断变化。天然气消费产业发展落后是制约天然气发展的瓶颈。全国各地天然气燃气公司的不断出现，也预示天然气下游产业的发展潜力巨大，商机无限。近年来，中国环境污染出现新的特点。一是污染结构由工业污染过渡到工业和生活污染并存，后者的排放总量所占比率迅速上升；二是污染范围由点状污染扩大到区域污染，化肥、农药等化学物
23、质的使用，湖泊富营养化日趋严重；三是污染区从大城市向中小城市、逐步向农村乡镇转移，并出现从东部向西部转移的趋势。 工业化和城市化进程决定了中国将处于资源环境压力的上升阶段。矿产资源、特别是能源供给不足，一批重要矿产将依靠大规模进口来满足发展的需要。近年来石油、LPG 进口不断增加。因此，天然气产品作为清洁能源将会日益得到人类的青睐，天然气产业将会受到政府的高度重视而积极推动发展。二十一世纪经济全球化的速度将进步加快，预测 2010-2020 年间，国民经济将持续稳定发展。国家实施可持续发展，加强环保等政策，对天然气的需求将与日俱增。据有关专家测算，天然气比例将会提高到 8%-10%，年需天然气
24、 2000-2500 亿立方米，而中国受资源限制，将进口周边国家的天然气和 LNG作为补充。 天然气储量和产量稳步增长：有关专家预测，中国最终可探明天然气资源量9-14 万亿立方米，潜力巨大。2011-2020 年中国天然气随勘探技术的提高和勘探领域的拓展，天然气储量增长仍将保持高速增长的势头，平均年增储量仍会保持在 1000 亿立方米以上的水平，为天然气产业持续稳定发展打下坚实的基础。 河南理工大学本科毕业设计 第一章 绪 论6应当指出，随着第三次资源普查的结束，中国天然气资源量将会有更乐观的估计，天然气的储量和 产量必将有大幅度的增长，前景乐观。 中西部地区天然气全面开发，天然气管网布局逐
25、渐形成：目前，陕甘宁及新疆、青海等地区天然气运用程度低，随天然气东输管线的建成，将全面投入开发。考虑中国天然气资源相对稀缺，天然气资源分布区和主要消费市场距离远，加之长距离输气管道及天然气利用基础设施耗资巨大，未来中国天然气管网布局可能形成以产地为中心，向华北、东北、长江三角洲、珠江三角洲辐射的格局。同时，随着从俄罗斯、土库曼斯坦等国家修建从西北和东北分别入境的跨国长距离输气管道引进天然气，将基本满足经济发达地区的天然气需求。 天然气市场需求稳定：近几年，中国国内生产总值增长率均在 7%以上。人均 GDP 的增幅也很大，从 1987 年的 1104 元人增长到 2009 的 29534 元人，
26、增幅达 26 倍以上。中国已取得的经济成果和坚持开展的经济体制改革，已为下世纪经济的持续发展奠定了良好的基础，可以预言，中国具有稳定的经济基础以保证天然气产业的发展。 随着中国经济的快速发展和产业结构的变化，中国大批劳动力由农村转向城市。未来城镇人口比例继续增高，将促使城市对能源的需求将进入一个急剧增长的阶段。环境问题日益引起世界各国的普遍重视，在中国保护环境已经成为一项基本国策。各省市都在积极制定改善环境的具体措施，以天然气利用为主导的清洁能源无疑将对环境保护产生积极的影响。经过五十多年的勘探开发，2010 年中国天然气产量达到 944.8 亿 m。由于天然气具有良好的发展前景，中国和世界许
27、多国家一样，大力开发利用天然气资源，并把开发利用天然气作为能源发展战略的重点之一。1.2.2 我国天然气行业未来的展望发改委能源局副局长吴贵辉曾指出，按照“十六大”提出的全面建设小康社会的要求，到 2020 年，我国国民经济发展仍将保持良好的增长势头，能源需求量将稳步上升。随着城市化水平的提高，人们对清洁能源的需求量将持续增加。因此，发展天然气等清洁能源，将是我国今后能源发展的主导方向和重河南理工大学本科毕业设计 第一章 绪 论7要选择。我国天然气资源比较丰富，由于勘探开发不断取得突破，这为大规模开发利用天然气创造了资源条件。从 1998 年起，我国勘探成果又有增加，新增天然气规模以大型气田为
28、主。根据专家最新评价结果，我国天然气资源量为五十四万亿立方米，可开采量为十四万亿平方米。从天然气消费情况看，我国天然气的用途主要是化工、工业燃料、城市燃气，只有很少一部分用于发电。就世界情况看，天然气当今已被世界首选作为环保燃料和清洁的化工燃料，并且因其具有综合的经济效益，生产消费发展速度很快。尤其是最近十年，天然气在社会发展中的地位和作用日益突出，世界各国对天然气勘探和利用的积极性空前高涨，国际资本源源不断地注入天然气开采。因此，全球天然气生产及消费都呈稳步增长态势。从国际上来看，天然气在世界能源中的地位将不断提高，所占比例将不断增加。从市场发展角度来看，天然气开发利用共有五个阶段：第一个阶
29、段为国内市场阶段。主要是二十世纪六十年代，天然气仅在产气国自产、自销、自用。第二个阶段为国际区域市场阶段。随着大型天然气田的发现，天然气储量产量快速增长，产气国放松管制，向周边国家出口天然气。第三阶段是全球市场化阶段。目前，我国正处在由第二阶段向第三阶段的转变中，正努力使天然气成为全球能源商品，在全球统一的市场中进行贸易交换，进一步扩大贸易量。第四个阶段是天然气取代石油阶段。可能出现在 2025 年，有的预测在 2030 年出现。第五个阶段是天然气被太阳能、氢能所取代，成为第二能源。目前，世界天然气发展还存在诸多不利因素，主要表现在：一是资源分布过于集中，俄罗斯、中东占世界储量的三分之二，产地
30、远离消费区。二是天然气国际贸易量仅占总产量的 20%左右，大部分还是就地自产自销。三是天然气单位热量低于石油，储运成本很高。四是资金投入大，建设周期长，投资回收期长。五是天然气容易受季节天气变化影响，稳定运作和峰谷差调节等后勤服务较为复杂。六是竞争对手多，包括石油、煤炭、电力、液化石油气和煤气都是天然气的竞争对手。七是除少数国家外，政策制约的影响很大。河南理工大学本科毕业设计 第一章 绪 论8但不管怎样，天然气消费需求将保持强劲增长势头，国际资本和能源公司投资天然气的热情不减。跨国输气管网的建设将更加活跃，天然气在能源中的比重会进一步提高，直至占据首位。发电将成为一个主要方向。目前美国天然气发
31、电占整个发电量的 10%，有专家预计在二十年以后，天然气发电可能占到世界发电的 52%左右。随着天然气总量不断增大，我国一方面将大力发展管道天然气从周边国家输入，另一方面，为解决沿海地区的急需，在 LNG 引进工作中，将坚持以市场换资源，以我为主，通过招标、择优选择等方法，来解决遇到的问题。同时，将积极发展天然气电站，以培育和开拓天然气市场。 关于政府在天然气工业发展中的作用，吴贵辉认为：第一，要制定上游、中游、下游共同发展的规划，兼顾生产运输和销售，把他们有机规划起来。第二，推进天然气管理改革，充分发挥市场配置资源的作用，加快油气转化，适应市场发展变化。第三，大力培育天然气市场。天然气市场具
32、有跨行业跨地区的特点，也是一个逐步发展的过程。在市场启动的时候，要先选择大城市投资。第四，建设比较合理的价格机制。遵循公平公正透明的原则，使天然气的价格有利于市场竞争，有利于可持续发展。第五，建立天然气监管体系，包括在产销环节如何设立准入门槛，放松管制，在管输和配气上加强兼容，达到既促进竞争又兼顾公平的目的。第六，加快法制建设，为制定石油天然气法积极创造条件。二十一世纪的中国天然气发展战略是一个巨大而复杂的系统工程，它与经济，科学技术，外交和政治等诸多领域密切相关，因此，中国政府高度重视，大力支持。在该战略下，国内外、上中下游有许多工程项目，这些项目的总投资特别巨大，在未来十到二十年内预计投资
33、总额将要达到数千亿元乃至上万亿元，这些资金和技术有相当大的部分要到国际上获得，这为国际投资者创造了十分良好的商机。1.3 城市燃气设计与规划的原则和任务1.3.1 城市燃气设计与规划的目的河南理工大学本科毕业设计 第一章 绪 论9城市燃气是现代化城市人民生活和工业生产的一种主要能源。发展城市燃气可以节约能源，减轻城市污染，提高人民生活水平，促进工业生产，提高产品质量，社会综合经济效益显著。发展城市燃气，是建设现代化城市不可少的条件，对加速实现高度物质文明和精神文明的现代化城市具有重要的意义。城市燃气输配系统的绝大部分系统的绝大部分工程量，属与城市地下基础工程，建成后不宜破路扩建或改建。因此，城
34、市新建燃气输配工程，首先必须在城市总体规划编制原则指导下，编制城市燃气输配系统长期规划，作为今后输配工程分期设计和建设的主要依据。对已有燃气设施的城市应根据城市总体规划，在已有供气设施的基础上，补充编制城市燃气输配系统计划，以有利于改建和扩建的设计和建设的进行1.3.2 城市燃气设计与规划的原则编制城市配气工程建设项目规划时，主要遵循一下原则：（1）城市配气系统总体规划应以城市建设和发展总体规划为基础，并遵循当地总体规划编制原则。（2）城市配气系统规划的供气规模，应以气源能力、城市能源结构和以天然气作为化工原料的工业发展规划为依据。（3）主要供气对象和各类用户供气量的分配比例应根据天然气气源能
35、力确定。（4）应综合考虑近期、远期气源情况，规划地下管网主干管道及其输送能力。（5）地下管网主干管道走向规划，应符合城市建设长远规划要求；在管道可用期限内，应尽量避开开挖道路、修建房屋后其他市政设施的地段，以免造成管道的改建或重建等。（6）配气系统的街区、庭院管网和地上设施等应远近期结合，并以近期规划为主。（7）输配系统的近期规划期限为批准规划实施起的 510 年；长期规划河南理工大学本科毕业设计 第一章 绪 论10为 20 年，与城市总体规划期限一致。城市总体规划由当地政府负责制定，其中城市燃气规划（包括气源规划和输配系统规划） ，应由城市规划设计机构和燃气专业设计单位协同编制。1.3.3
36、城市燃气设计与规划的内容（1）近期、远期供气能力和规模论证。（2）近期、远期有合适供应资源的制气工艺方案的选择和论证。（3）近期、远期气源规模、工艺流程简述、投资、技术经济论证。（4）供气对象、各类用户用气比例关系，居民用气户普及率及用气量标准（或称耗气定额） 。（5）输配系统，长期与近期各类方案的技术经济比较。（6）调节用气不平衡设施方案的技术经济比较。（7）地下输气干管与其他地下管道走向，布线的协调。（8）输气管线穿、跨、越各种工程建设，如道桥、河流、铁路以及其他障碍物位置的确定。（9）输配系统地面设施与配套设施的控制性规划设计。（10）输配系统规划实施的分期及年限，各阶段的建设投资、主要
37、设备及主要管材数量、劳动定员以及征用土地面积等。（11）规划经济效益与社会效益的分析。（12）主要技术经济指标。1.3.4 城市燃气设计与规划的任务（1）根据党与国家的有关方针政策，上级主管部门的指示，国家（或地区）燃料动力资源的平衡情况，确定城市燃气的气化途径和供气方式。（2）根据需要与可能，确定城市燃气供气规模，主要供气对象和供气范围。计算各类用户用气量及总用气量，选择经济合理的输配系统和调峰方式。（3）估算规划期内所需建设投资、主要原材料。（4）提出分期实现城市燃气规模的步骤和实施方案。（5）提出采用新技术、新工艺的研究项目和新设备、新材料的试制任务。河南理工大学本科毕业设计 第一章 绪
38、 论11（6）对规划中存在的主要问题提出解决意见。1.4 城市的基本特点及其基础资料1.4.1 城市的基本特点焦作市位于河南省西北部，地处我国南北交汇点，东西结合部，又是新亚欧大陆桥在中国境内的中心地带，具有承东启西、沟通南北的枢纽地位。它西隔太行山与山西搭界，南临黄河与河南省的洛阳郑州两地区相望，东与新乡市相邻，地理坐标：东经 11233401133842，北纬 344855352959，总面积 4071.1 平方公里。焦作市辖 4 区 4 县 2 市。4 区分别为解放、中站、马村、山阳 4 个区，面积 424 平方公里。4 县 2 市分别为沁阳市、孟州市、温县、博爱县、修武县、武陟县。全市
39、人口 348.1 万人，93.57 万户。其中市区人口为 82.46 万人，22.17万户，市区居民平均家庭人口为 3.72 人/户。焦作市为大陆性暖温带半干旱季风气候，四季分明，寒暑适中，全年多东北风和西南风。年平均气温 15.7，历年绝对最高气温 43.5，绝对最低气温19.9。无霜期年平均 228 天，年平均日照小时数 2048.7 小时。降雨量年平均 645.9 毫米，日最大降雨量 258.5 毫米（1955.8.17） ，最多连续天数 49 天（1958.1.15） 。积雪：积雪厚度 150-290 毫米。冰冻期 12 月-2 月，最大冻土深度 33cm。风速：年平均 2.5m/s，
40、最大 30m/s（西北风） 。焦作市区目前的燃气气源主要为天然气，来自“西气东输” 焦作分输站，符合国家标准 GB17820-1999 二类气的技术指标。按照与上游签订的照付不议合同，从 2005 年-2023 年中石油向焦作天然气年供应量为 4700 万 m。河南理工大学本科毕业设计 第一章 绪 论12系统工艺流程为：来自磨头首站的天然气，通过高压管道输送至小尚门站，经过滤、调压、计量后将压力降至中压，然后通过中压管道输送至焦作市区。1.4.2 城市用气参数天然气容积成分（见表 1-1）表 1-1 天然气的容积组分表（）居民生活用气定额（见表 1-2） （根据城镇燃气设计规范GB50028-2006）表 1-2 城镇居民生活用气量指标（MJ/人年）城镇地区 有集
