供气规模及供需平衡
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城镇燃气用量及供需平衡分析摘要:城镇燃气用户主要有居民用户、商业用户、一般工业用户等,城镇燃气企业会根据对气量的需求,在气量许可的条件下,对不同用户进行供应。
在对城镇各类用户进行燃气用量需求预测时,要根据用户实际需求来进行,以保证输配管网系统的合理性,使供需得以平衡,同时还留有发展余地。
本文从城镇不同用户对燃气用量出发,分析了存在的问题,探讨了措施,以保证供需平衡。
关键词:城镇燃气;用量;供需平衡目前我国的天然气的产量跟不上实际的消耗量,供需逐渐失衡,且在逐年扩大化。
为更好的满足城镇燃气需求,保证城市持续发展,除了要加大产量,同时还要协调好燃气供应,做好不同用户的用量实际需求,保证供需平衡。
1 城镇燃气用量各类用户的年用气量是进行燃气供应系统设计和运行管理的重要依据,以人口数量在五百万的地级城市为例,城市总年用气量等于各类用户年用气量与未预见量之和(未预见量一般按照总用气量的5%考虑)。
其中,各类用户年用气量计算如下:1.1 居民用户居民年用气量可以通过用气量指标、居民人口数、气化率及燃气低热值来计算,下面是计算公式:居民分为常驻及暂住两类,两种居民的用气量指标要有所区别,一般来说,暂住居民按照常驻居民的50%—70%来对用气量进行测算。
1.2 商业用户商业用户的用气量,参照居民用气负荷预测,以居民用户的用气量为基数,对商业用户与居民用户的用气比例进行计算。
用气比例要参照居住用地与商业用户规划用地的比例关系及相似城市(地区)的值;用气比例应参照相似城市(地区)的值及商业用户规划用地与居住用地的比例关系;对公共建筑综合用气量指标预测时,要参照类似城市(地区)指标,以工业项目为主的地区规划&综合性地区规划应参照相似工业城市(地区)和城市(地区)的统计值;按各类用户用气量指标预测,商业用户主要指宾馆、饭店、医院、学校等。
根据各类商业用户用气量指标及商业建筑设施标准,可计算出各类商业用户的年用气量。
城市燃气需用量及供需平衡在进行城市燃气输配系统设计时,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、数量级用气指标。
一、供气对象及供气原则(一)供气对象按照用户的特点,城市燃气供气对象一般分为:1.居民生活用气居民用户是城市供气的基本对象,也是必须保证连续稳定供气的用户。
2.商业用气3.工业企业生产用气4.采暖通风和空调用气5.燃气汽车用气6.其他用气:(1)管网漏损量(按50%设计),(2)因发展过程出现的没预见到的用气量而超出原计划的用气量。
(二)供气原则燃气时一种优质燃料,应力求经济合理地充分发挥其使用效能。
燃气的供气原则不仅涉及国家的能源政策及环保政策,而且与当地具体情况、条件密切相关。
首先应该从提高热效率和节约能源方面考虑。
由于我国气源尚不丰富,城市燃气应优先供给居民生活用户。
应为小煤炉热效率很低,只有15%~20%,但采用燃气后,热效率可高达55%~60%。
燃气供应科大量节约燃料。
对大量的、分散的小用户,即居民生活用户及公共建筑用户来说,使用燃气还可有效的防止环境污染、节约劳动力及减轻城市交通运输量。
1.居民用气供气原则(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、食堂和眼等公共建筑的用气。
(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) 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。
3.工业与民用供气的比例城市燃气在气量的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,在一定的时期内,工业用气比例往往较大。
但随着民用用户的逐步发展,民用供气比例就会逐渐提高。
在正常情况下,工业与民用的供气量应有一定的比例。
这个比例的确定既要从城市燃气供应和需求的具体情况出发,也要考虑发展一定数量的工业用户。
城市配气系统的供需平衡城市配气系统是城市燃气运输和分配系统的重要组成部分,其中供需平衡是保证系统稳定运行的重要指标之一。
城市配气系统的供需平衡是指在满足城市需求的前提下,燃气供应能够保证充足、稳定。
下面从供给和需求两个方面分析城市配气系统的供需平衡。
一、供给方面的供需平衡城市配气系统的供给主要来自燃气生产企业、进口燃气厂家和燃气管道运输商。
为了保持市场供应的稳定性,这些供应商需要对供给进行预测。
他们需要对以下因素进行分析:1.生产能力:燃气生产企业应该根据市场需求量进行生产计划,以保证其生产能力能够满足市场需求。
2.进口燃气的供应情况:对于进口燃气,生产企业和管道运输商需要关注其供应情况,根据供应情况进行生产计划和燃气管道运输方案的制定。
3.管道运输能力:燃气管道运输商需要预估时段内各地区燃气需求量,并将燃气运输管道的承载能力考虑在内,进行运输方案的制定。
4.配气站运行状况:配气站作为接收和分配燃气的重要设备,必须稳定运行,确保燃气能够顺利地进入市场。
为了保证其稳定运行,需要进行良好的维护管理和设备更新。
二、需求方面的供需平衡城市配气系统的需求主要由民用和产业用气组成。
为了切实满足各类用户的需求,在需求方面应该关注以下因素:1.气体消费量的预测:市场需求量是实现需求平衡的关键点。
从过去的使用趋势和政府政策等多方面考虑市场需求量,预测燃气供应的需求变化。
2.燃气价格:价格是燃气供需平衡的一个主要因素。
合理的价格可以激励市场适当消费,促进市场需求量增长。
3.用户服务水平:配气企业为了提高服务水平,应该加强与各类用户的互动,及时解答燃气使用中存在的问题,提供及时的维护和维修服务,切实维护用户的合法权益。
城市配气系统的供需平衡是保证燃气系统稳定供应的关键因素之一。
因此,配气企业应该根据市场需求和燃气供应情况,细化各项运行指标,以有效保证燃气系统的顺畅运行和可持续发展。
城市配气系统的供需平衡城市配气系统的自然气用量是在不断变化的,有月不匀称性、日不匀称性和时不匀称性。
但一般自然气气源的供给量是匀称的或可适当调整的,不行能完全随着需用工况而变化。
为了解决匀称供气与不匀称耗气之间的冲突,保证不连续地向用户供给足够流量和正常压力的自然气,必需实行适宜的方法使自然气配气系统供需平衡。
一般要综合考虑气源条件、用户及配气系统的详细状况,提出合理的有效措施。
通常,城市配气系统会在技术经济比拟的根底上实行几种调整方式的组合。
一、供需平衡的方法1.转变气源生产力量和设置机动气源采纳转变气源的生产力量和设置机动气源,必需考虑气源运转、停顿的难易程度、气源生产负荷变化的可能性和变化的幅度。
同时应考虑供气的安全牢靠和技术经济合理性。
自然气配气系统中,一般只在用气城镇距离自然气产地不太远时,可采纳调整气井供给量的方法平衡局部月不匀称用气。
设置机动气源也是平衡季节或其他顶峰用气的有效方法之一。
对于城市配气系统在设置机动气源时,应依据实际需要,考虑可能取得的机动气源的种类和数量,用以技术经济分析。
2.利用缓冲用户和发挥调度的作用调整季节性用气不匀称性,可实行设立缓冲用户的方法。
一些大型的工业企业、锅炉房等都可作为城市配气系统的缓冲用户。
夏季用气低峰时,把城市配气系统的余气供应它们使用;冬季用气顶峰时,这些缓冲用户就改用固体燃料或液体燃料。
用此方法平衡季节不匀称用气及一局部日不匀称用气。
缓冲用户由于需要设置两套燃料燃烧系统,用户投资费用会增加,而自然气配气系统可降低投资和运行费用。
对用户的投资费用的增加,一般可用城市配气的季节性差价予以补偿。
此外,还可采纳打算上调配用气的方法解决供气和用气的冲突。
随时把握各工业企业的实际用气和打算用气量。
对居民生活和公共建筑用气设置测点,在测点装置自然气总计量表,把握用户用气状况。
依据把握的工业企业、居民生活及公共建筑用气状况,制定合理的调度打算调配供气。
在气源比拟紧急的状况下,还可以通过调整大型工业企业用户厂休日和作息时间,有打算平衡局部日不匀称用气。
天然气供应与需求分析天然气是一种清洁、高效、节约能源,广泛应用于工业、居民和商业领域。
随着经济的发展和人民生活水平的提高,对天然气的需求量不断增加。
本文将分析天然气的供应和需求情况,探讨其对能源市场和经济发展的影响。
一、天然气供应情况1. 产量分析天然气的产量与多种因素相关,包括地质构造、资源储量、开采技术等。
中国是世界上最大的天然气生产国之一,拥有丰富的天然气资源。
根据统计数据,中国的天然气产量呈逐年增长的趋势。
2. 进口情况目前,中国天然气消费过剩,需借助进口来满足市场需求。
中国从多个国家进口天然气,主要来源地包括俄罗斯、澳大利亚、卡塔尔等。
进口天然气的数量不断增加,成为中国天然气供应的重要组成部分。
二、天然气需求情况1. 工业需求工业部门是天然气的主要消费领域之一。
天然气在工业生产中广泛应用于发电、热力供应、化工等多个领域。
随着工业结构调整和节能减排的要求,天然气需求在工业领域有望进一步增长。
2. 居民需求天然气在居民生活中被广泛用于炊事、供暖等方面。
随着城市化进程的加速和人民生活水平的提高,居民对天然气的需求呈现出增长趋势。
同时,天然气作为一种清洁能源,受到环保意识的提升和政策支持的影响,其在居民需求中的比重也将进一步增加。
3. 商业需求商业领域对天然气的需求主要集中在热力供应、酒店、餐饮等行业。
随着商业活动的增加和商业模式的多样化,商业领域对天然气的需求也在不断扩大。
三、天然气供需关系分析1. 供需平衡当前,中国天然气市场供需关系基本平衡。
随着减排政策的进一步加强和天然气替代煤炭的推广应用,天然气的需求将继续增长。
为了保持供需平衡,需要继续加大天然气资源的探明储量和产能建设,并不断优化供应结构,增加进口渠道。
2. 价格影响天然气价格是供需关系的重要因素之一。
随着天然气需求量的增加,价格也有一定的上涨压力。
在未来的发展中,需要逐步实行市场化定价机制,鼓励竞争,平抑价格波动。
3. 潜在风险天然气市场存在一些潜在风险,例如供应中断、价格波动等。
4 供气规模及供需平衡 4.1气质组分及物性 天然气气源来自西气东输冀宁联络线,而冀宁联络线的天然气是由西气东输管道和陕京二线供给的。
4.1.1 西气东输天然气组分及主要物性 4.1.1.1 塔里木气田天然气组分及主要物性 (1) 天然气组分 西气东输管道的天然气由塔里木克拉2气田、英买7处理站和吉拉克处理站的外输气组成,从《西气东输管道工程初步设计》得知天然气组分见表4.1-1。
表4.1-1 西气东输天然气的组分 组 分 C1 C2 C3 iC4 nC4 iC5
Mol% 96.226 1.770 0.300 0.062 0.075 0.020 组 分 nC5 C6 C7+ CO
2 N2 H2
S
Mol% 0.016 0.051 0.038 0.473 0.967 0.002
(2) 天然气主要物性 低发热值:33.812MJ/Nm3; 高发热值:37.505MJ/Nm3; 密度:0.6982kg/Nm3; 相对密度:0.5796。 4.1.1.2陕京二线天然气组分及主要物性 (1) 天然气组分 陕京二线的气源为长庆气区,根据《陕京二线输气管道工程初步设计》得知天然气组分见表4.1-2。
表4.1-2 陕京二线天然气组分 组分 C1 C2 C3 iC4 nC4 N
2 CO2
He
Mol% 94.7 0.55 0.08 0.01 0.01 1.92 2.71 0.02
(2)天然气主要物性 水露点:≤-13℃; 低发热值:32.063MJ/Nm3; 高发热值:35.590MJ/Nm3; 相对密度:0.5799。 其中:低发热值和高发热值是根据气体组分得出的计算值。 根据冀宁联络线《2005年~2015年配气量表》可知,冀宁联络线的气源主要来自陕京二线,且其低、高热值小于西气东输的热值。所以本设计以陕京二线天然气组分作为分析计算的依据。
4.2各类用户用气量的确定 4.2.1居民用户用气量确定 4.2.1.1气化人口及居民用气户数的确定 根据《***城总体规划》中预测的数据,按照业主的市场开发计划, 2006年气化居民用户10000户,2007年气化居民用户气化到20000户左右,到2010年气化居民用户42000户左右,根据《***城市燃气规划修编》(2003~2020),按每户3.2人计算,2006年气化人口为3.2万人,气化率约为10%;2007年***气化人口6.4万,气化率达到19.3%, 2010年气化人口13.44万,气化率达到35.4%,到2020年居民用户年气化人口为40万,以后居民气化率稳定在80%左右。
2006年、2007年、2010年及2020年的规划人口、气化人口及气化率见表4.2-1。
表4.2-1 ***规划人口、气化人口及气化率 年份 项目 2006年 2007年 2010年 2020年
人口(万人) 31.6 33.2 38.0 50.0
气化率(%) 10 19.3 35.4 80
气化人数(万人) 3.2 6.4 13.44 40
4.2.1.2 居民用户用气量的计算
居民耗热定额与当地的经济发展情况、气候条件、生活水平及生活习惯等因素有关。根据***现有的能源消耗情况,参照相近城市的耗热定额和《***城市燃气规划修编》(2003~2020),确定居民耗热定额为:
1)2006~2010年:1700MJ/p.a(40×104kcal/p.a) 2)2011~2020年:1900 MJ/p.a(46×104kcal/p.a) 由此可以计算出居民用户的年用气量见表4.2-2。 表4.2-2 居民用户年用气量
年份 2006年 2007年 2010年 2020年 用气量(104Nm3) 170 339 713 2370
4.2.2公共建筑和商业用气量的确定 公共建筑和商业用气(以下简称公建用户)是指宾馆饭店、餐厅、医院、学校、托幼、企事业单位食堂的用气。***公建用户目前气化率较低,大多数仍以燃煤、燃油和瓶装液化石油气为主。
公建用户用气量预测方法有多种,常用的有指标法和比例法,鉴于***的实际情况,本设计根据当地居民生活习惯、城市文化传统特点和经济发展状况,并参考相关城市不同用户的用气比例,采用比例法推算出本地区的公建用户与居民用户的用气比例,并进而测算出公建用户天然气的消耗量,一般公建用气占居民用气的15%~25%,本次工程确定公建用户的用气比例为居民用户的25%。
按照业主的市场开发计划,根据《***城市燃气项目评估报告》的数据,并考虑到这些用户的燃料消耗情况及燃料用途,确定2006年公建用气量为43×104Nm3,并且预测分析每年略有提高。公建用气量见表4.2-3。
表4.2-3 公共建筑用气量
年份 2006年 2007年 2010年 2020年 用气量(104Nm3) 43 85 179 593
4.2.3工业企业生产用气量的确定 本工程工业用户主要是指烧制各类玻璃制品厂和生产建筑陶瓷等企业。这些企业的生产燃料主要为油和原煤,若以天然气代替现有燃料,可以明显提高产品质量、改善劳动条件、方便管理、减少环境污染。 前面的 《工业用户天然气的需求量》(表3.2-1)是根据企业原有燃料的实际消耗量进行折算,并根据企业产品的增产情况,预测能源消耗增长率来综合确定的。将其汇总得出工业用户用气量见表4.2-4。
表4.2-4 工业用户天然气的需求量
年份 2006年 2007年 2010年 2020年 气量(104 Nm3 ) 6200 10200 14100 17500
4.2.4采暖和空调用气量的确定 根据***的气候环境和居民的生活方式,采暖期只有四十多天,现场了解当地没有集中供热公司,一些新建小区都没有考虑集中供热,故本工程未考虑居民采暖的用气量。而对于高等级宾馆、写字楼等公共建筑随着天然气在***的发展,集中空调冷热源有可能采用直燃吸收式冷水机组,所以,应考虑在未预计气量当中。
4.2.5 CNG汽车用气量预测 利用天然气作为汽车燃料,具有保护环境,提高效率,降低运行费用,消除城市“光化学烟雾”污染,缓解石油供需矛盾等诸多优点。
根据《***燃气项目评估报告》,***目前中心城区有公交车50辆左右、出租车1000辆左右,在2006年完成50%(525辆)的汽车改造工程,一期在南二环申湾附近建设一座CNG加气标准站;在2007年将上述车辆全部改成双燃料汽车。根据业主市场发展计划要在***下属县城发展CNG市场,二期按2000出租车考虑,二期在黄河北路与幸福北路交叉口附近建设一座CNG加气标准站。2020年公交车用气量见:50辆×50Nm3/d×350d×80%(出车率)=70×10
4Nm3;出租车用气量:2000辆×24Nm3/d×350d=1680×104Nm3,
总用气量见下表:
5.1站场工程 5.1.1门站 5.1.1.1选址原则 (1)站址应符合城市规划的要求; (2)站址应具有适宜的地形、工程地质、供电、给排水、通信和交通等条 件;
(3)应少占农田、节约用地并应注意与城市景观等协调; (4)应靠近用气负荷中心或与长输管线分输站(分输阀室)的位置相结合。
5.1.1.2门站位置的确定 西气东输冀宁联络线**分输站设在***南菜乡李古村,据市中心约13公里,根据业主的要求,门站设在**分输站附近,经过实地考察,门站位置交通条件比较好,现为桑树林,周围无重要建构筑物,站址300m外有零散居民住宅。门站位置见图燃-4005/1。
5.1.1.3门站功能 门站是天然气供应部门与城市天然气管理部门的交接点。承担着天然气的接收、过滤、计量、调压和加臭,向城市燃气管网供气的任务。
5.1.1.4门站工艺 从**分输站来的天然气(2.5MPa)进入门站后,经过气体过滤、计量、调压、加臭后进入城市管网次高压主干线,设计压力为1.2 MPa。过滤、计量、调压装置设计共设2路,1用1备,门站工艺流程图详见燃-4005/2。
5.1.1.5门站主要设备材料表(表5.1-1 ) 表5.1-1 门站主要设备材料表 序号 设备名称 数量 备注 1 门站撬装工艺设备 1套 包括过滤、计量、调压和
加臭设备和相关阀门、仪表
2 电动球阀
PN4.0 DN250 1个 PN2.5 DN350 1个 3 绝缘接头
PN4.0 DN250 1个 PN2.5 DN350 1个 4 放空立管
1座
5 1000m3球罐 2座 二期
6 引射装置 1套 二期
7 电动球阀
PN2.5 DN150 5个 二期
8 手动球阀
PN2.5 DN150 2个 二期
PN2.5 DN50 6个 二期