1、上海煤气2003年第1期 一15 1 引言 城镇燃气用气不均匀性的探讨 青浦煤气管理所 周军 卢春明 同济大学 杨凤玲 全惠君 杨庆泉 摘要：城市燃气用气不均匀性是城市燃气供应的一个显著特征。本文根据上海市青浦城近年来用气量的统 计资料进行了分析研究，得出城镇月、日、时三个用气不均匀系数的数值，进而确定出较为合理的月、日、 时三个用气高峰系数，并以此作为燃气输配系统设计的依据，同时对其它中小城镇的燃气输配系统的设计 起到一定的参考和借鉴作用。 关键词：用气不均匀性 月高峰系数 日高峰系数 时高峰系数 城市燃气各类用户的用气情况是不均匀的，随 月、日、时而变化，这是城市用气的一个显著特征。 用气
2、不均匀性是确定城镇燃气输配系统燃气调度 气总容量、燃气输配管网、储气容积和设备能力的 重要因素。用气不均匀性通常表现为月不均匀性、 日不均匀性和时不均匀性。它与城市性质、地域气 候、供气规模、用户结构、流动人口状况以及居民 生活水平和生活习惯、节假日等有密切关系。因此， 合理确定用气的不均匀系数对城市燃气输配系统 的设计、运行和经济性都具有十分重要的意义。城 镇燃气管道的小时计算流量，应按计算月的小时最 大用气量计算。 在城市燃气工程设计中，计算居民生活和商业 用户燃气小时计算流量时，一般按下式计算： 1 Qn=一Q。 ，z 36524 KmK dK h 式中 Qh燃气小时计算流量(m 11)
3、 Q。年燃气用量(m3a) n燃气最大负荷利用系数(h) II广月高峰系数 d日高峰系数 Kh小时高峰系数 表1示出了国内部分城市居民和商业用户用气 高峰系数情况。 表1 国内部分城市居民和商业户用气高峰系数 本文根据上海市青浦城近年来用气的不均匀 情况进行分析研究，以期得到月、日、时三个用气 不均匀系数的数值，进而确定出较为合理的月、日、 时三个用气高峰系数，并以此作为设计的依据，同 时对其它中小城镇的燃气输配系统的设计起到一 定的参考和借鉴作用。 2城市燃气的用气不均匀性 城市燃气的使用是不均匀的，通常用不均匀系 数表示，用气不均匀系数可分为三种，即月不均匀 性，日不均匀性和时不均匀性。它
4、与城市性质、气 候、供气规模、用户结构、流动人口状况、居民生 活水平和习惯、节假日等有密切关系。由于影响的 wwwshgascorn 维普资讯 http:/ 上海煤气2003年第1期 一l6一 因素较多，所以用气的高峰系数根据城镇各类用户 用气量的变化情况，编制成月、日、时用气量变化 图表，迭加后加以确定。通常工业用户的用气不均 匀程度较居民生活和商业用气要小，而商业与居民 生活用气的不均匀性规律基本相似。本文主要分析 居民生活和商业用气的不均匀情况。 21月不均匀系数及月高峰系数 影响居民生活及商业用户用气月不均匀性的 主要因素是气候条件。用气量有明显的季节性，一 般用气高峰都出现在气温较低
5、的冬季，而气温较高 的季节用气量则较少。 一年中各月用气的不均匀性用月不均匀系数 表示。因为每个月的天数在2831天范围内变化， 月不均匀系数应按下式确定： K1=该月的日平均用气量年的日平均用气量 一年中逐月平均的日用气量中出现最大值的 月份称为计算月，计算月的日平均用气量与年的日 平均用气量之比，称为月高峰系数 。 =计算月的日平均用气量年的日平均用气 量 22 日不均匀系数及日高峰系数 一个月或一周中，日用气量的波动主要取决于 居民生活习惯、工业企业的工作和休息制度以及室 外气温变化等。一周中各日的气温变化没有一定的 规律性，根据实测的用气数据，在一周中从星期一 至星期五用气量变化较小，
6、而星期六、星期日用气 量明显增加。特别是在春节前几天居民的日用气量 高达平均日用气量的数倍。 日不均匀系数为： K2=该月中某日用气量该月日平均用气量 日高峰系数为 K d=计算月中日最大用气量该月日平均用气 量 2-3小时不均匀系数及时高峰系数 居民及商业用户的小时用气不均匀性在各类 用户中最为显著，其不均匀性主要与用气户数、居 民生活习惯、居民的燃具种类及数量、居民的职业 类别有关。用气户数越多，时不均匀系数相对不明 显，高峰系数相对较小，反之较大。一般早、中、 晚会出现三个用气高峰，而大多数城镇又以晚高峰 为最大。 小时不均匀系数为： K3=该日某小时用气量该日小时平均用气量 小时高峰系
7、数为： K h=计算月中最大用气量日的小时最大用气 量该日平均小时用气量 城市燃气输配管网的管径和调压器等设备的 通过能力是按燃气高峰小时流量确定的。而小时计 算流量是由燃气供应的不均匀系数计算而得。因而 不均匀系数的确定将直接关系到输配系统的经济 性和可靠性，这一系数如果定得太高，将会增加管 网的金属用量和基建投资：反之，则会影响用户的 正常用气。 月高峰系数、日高峰系数、时高峰系数反映了 各类用户的用气不均匀性程度。 3用气高峰系数的确定 本文分析了上海市青浦城近几年来用气的情 况，该城镇居民和商业用户近3万户，在长江中下 游地区是一个比较具有代表性的城镇。 31 月高峰系数的确定 我们选
8、取2000820026各月的用气情况作了 分析，并以连续的12个月(如2000920018， 20001020019)进行统计归纳，绘制出各不同时间 段的月不均匀系数曲线(如图1、2所示)。 在不同的时间段里(一年中1出现最高的月不均 匀系数可能为同一个月(如20012)，但其数值不相 同。如20001020019，月不均匀系数在083119 内波动。最大值为119出现在2001年2月份。而 20o0820017，月不均匀系数最大值为125。上述 两个最大值也同样出现在2001年2月份。分析的 结果表明，月不均匀系数最大值，即月高峰系数的 波动范围为117125，而超过12O的频率较少。 因此
9、我们在设计计算时，月高峰系数一般取值为 】20 wwwshgascorn 维普资讯 http:/ 上海煤气2003年第1期 17 图1月不均匀系数一1 图2月不均匀系数一2 32 日高峰系数的确定 在一个月或一周中用气情况也是波动的。根据 定义，日高峰系数为计算月中日最大用气量与该月 日平均用气量之比。我们分析了2001年2月日不 均匀用气的情况，日不均系数示于图3。 12 115 1 1 105 1 0 95 09 085 图3 日不均匀系数 其日高峰系数为114。在分析研究中还发现， 日高峰系数的最大值并非出现在计算月上。对日用 气量也较大的2001年1月份进行分析，其日不均 系数最大值达
10、119。当然出现这样的情况并不多 见。 若以周为基础进行统计分析，所得到的结果与 以月为基础的结果稍有差别。我们选取了2000年1 月至3月的连续9周，将其各周的日高峰系数示于 图4。 图4日高峰系数 从图中可以看出有两周的日高峰系数大于 115，最大为116。而最小近为104。鉴于上述情 况，我们在设计中，日高峰系数通常取值为115。 33小时高峰系数的确定 大量数据分析归纳的基础上我们也确定了小 时高峰系数。图5、6示出了时不均匀系数的情况。 时不均匀系数一般在23-31l的范围内波动。在设 wwwshga&com 图5时不均匀系数一1 (下转第34页) 维普资讯 http:/ 上海煤气2
11、003年第1期 34 增长极缓慢，我们视之为不工作。 6问题的解决 为了加快储罐上部的增压过程，我们尝试打开 BOG气体出口阀门，同时严格控制其开度，将储罐 内的少量气体导向BOG加热器，通向缓冲罐，使 P2少许下降，使得升压调节器下游的压力降低(低于 设定压力04 MPa)，升压调节器打开，液相天然气 流入自增压器吸热、气化，气化后的气体又进入 LNG储罐且带进热量，使储罐内的液态天然气吸热 气化，随之P2升高。与此同时打开LNG储罐1和 2的下部进液阀门，在压力作用下，使储罐1内的 液体缓慢流入储罐2。由于LNG的流出，使得上部 空间压力有下降趋势，从而更增加了气化器两端的 压力差，使液化
12、天然气加速气化，储罐上部压力增 加，液体流速也越来越大，使倒罐成功。 7结语 液化天然气气化站供气在我国还是一项比较 新的燃气供应模式，无论其工艺流程还是运营管 理，都处于摸索阶段，在现实运营过程中还会遇到 许多问题，都需要我们不断地去总结、探讨。 参考文献： 刘新领“液化天然气供气站的建设”煤气与热力2002， (1)，3536 周伟国，阮应君，藤汜颖等“液化天然气储罐中的翻滚现 象及预防措施”煤气与热力2002，(4)：294296 (收稿日期200211-12) (上接第l7页) l 3 5 7 9 1 1 1 3 l 5 l 7 l 9 2l 2 3 图6时不均匀系数一2 4结束语 通
13、过对青浦城近年来不均匀用气情况的分析， 在大量数据统计归纳的基础上得到了月高峰系数、 日高峰系数及小时高峰系数的大致波动范围，并确 定了我们在设计时所采用的数值。由于青浦城在上 海郊区，乃至长江三角洲地区的中小城镇中具有一 定的代表性，本文所得结果能为类似城镇燃气工程 的设计给予参考和借鉴，也是我们的初衷。 (收稿日期：20021018) Di SCUSSion on Asymmetry i n Town Gas Consuming Qingpu Gas Management Service Zhou Jun Lu Chunming Tongji University Yang Fenglin
14、g Quan HuOun Yang Qingquan Abstract：Based on Shanghai Qingpu townS statistical data of gas consuming in recent years，this article makes some analysis and research，then gets the values of month、day and hour asymmetry coefficient in the town， furthermore determines reasonable month、day and hour summit
15、 coefficient in gas consumingThis Can be taken as the basis of gas transmission and distribution system design，and Can be used for certain reference for some middle and small townsgas transmission and distribution system design Key words：asymmetry in gas consuming month summit coefficient day summit coefficient hour summit coefficient wwwshgascom 维普资讯 http:/
