城市燃气输配管线

CHAP2城市燃气需用量及供需平衡分四节内容：2.1城市燃气需用量2.2燃气需用工况2.3燃气输配系统的小时计算流量2.4燃气输配系统的供需平衡2.1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。年用气量取决于用户的类型、数量及用气指标。2.1.1供气对象及供气原则供气对象：居民生活用气、公共建筑用气、工业企业生产用气。供气原则：1优先满足城镇居民炊事和生活用气2优先满足用天然气代替以油、煤炭等为燃料的工业企业用户3尽量满足幼儿园、托儿所、医院、学校、旅馆、食堂和科研等公共建筑用户的用气4发展工业企业用户。如生产工艺必需使用燃气的工业企业，使用燃气后节能效果显著的工业企业，及作为缓冲用户的工业企业。2.1.2城市燃气需用量的计算2.1.2.1各类用户的用气量指标用气量指标又称为用气定额、耗热定额。耗热定额是燃气输配系统的重要参数之一，它的高低将直接影响到城市供气规模的确定，因此，确定耗热定额必须有一个可靠的依据。1居民用户生活用气定额在一些有多年管道煤气经营经验的大城市，参考当地煤气公司用气方面的统计数据，进行分析确定。对无此类经验的中、小城市，可根据当地居民在实际生活中的耗热情况、生活习惯，当地的经济水平、气候及参考与该城市相邻的一些具有相似的气候、生活习惯的大城市的煤气公司或有关部门的统计数据进行分析、确定。城镇居民生活用气量指标[兆焦/人·年]表2-1城镇地区有集中采暖的用户无集中采暖的用户东北地区2303-31401884-2303华东、中南地区——2093-2303北京2721-31402512-2931成都——2512-2931注：①本表系指一户装有一个煤气表的居民用户及在住宅内煮饭和热水的用气量，不适用于瓶装液化石油气居民用户。②“采暖”系指非燃气采暖。由于无集中采暖设备用户在采暖期间采用煤炉兼烧水、做饭，减少了燃气用量。③燃气热值按低热值计算。调查结果表明深圳市人均耗热定额为3114兆焦/人·年（744906大卡/人·年）。从结果可以看出，深圳市作为气候偏暖的南方沿海城市，居民的耗热定额明显高于国内的其他城市。因此，深圳市居民耗热定额定在3135兆焦/人·年较为合适。2公共建筑用气定额公共建筑的用气定额同样在《城镇燃气设计规范》附录B中有参考指标。具体到某个城市，它的准确性与居民用气定额一样必须建立对该城市用气资料的调查分析的基础上。随着城市的经济发展、居民的生活水平提高，居民用户的用气量指标不增反减，而公建的用气指标则有一个明显的增长，特别是酒店、宾馆。这是基于居民的生活习惯在改变，在外就餐的次数增多所致。公共建筑耗热定额参照《城镇燃气设计规范》（GB50028-93）中推荐的数。几种公共建筑耗热指标表2-2类别单位耗热指标职工食堂兆焦/人·年1884～2303饮食业兆焦/座·年7955～9211托幼（全托）兆焦/人·年1884～2512幼儿（半托）兆焦/人·年1236～1675医院兆焦/床位·年2931～4187宾馆（有餐厅）兆焦/床位·年3350～5024宾馆（无餐厅）兆焦/床位·年670～1047高级宾馆兆焦/床位·年8674～10467理发兆焦/人·年3.35～4.19注：①职工食堂的用气指标包括做副食和热水在内。②燃气热值按低热值计算。举例：深圳市的综合服务水平高，因此对推荐的数据取表中的高值。3工业企业年用气定额①对新建企业，在了解其生产工艺设备燃气最大流量的同时，亦应对其产品的生产数量与设备耗气之间的比例作一分析；同时对其产品的销售量及近期的市场拓展作一了解，此可以让我们对其企业近期的用气量(特别是在天然气到达该城市之前的阶段)有一较准确的预计，从而把握住天燃气到达之前气源厂的建设规模；②在考查新建企业近期用气的情况之后，亦要对其企业将来的发展作一了解，以确定其未来的最终用气规模，从而保证输配系统的供应能力；③对现有企业的用气分析。对现有企业首先应了解其生产用燃料结构，若采用非燃气燃料的应考虑今后用燃气替代该燃料在设备改造、生产成本等方面的可行性及将来改造的计划；④按照城市总体规划资料，结合该城市工业企业用燃料的现状及今后城市在工业上的发展方向分析未来远期的用气状况。2.1.2.2城市燃气年用气量计算因为用气量是整个燃气项目方案的计算基础，它的准确性直接决定着该项目的资金利用合理与否，亦影响着项目今后的投资回报率，所以作为工程设计人员，在进行用气量的计算时，应开展广泛的用气资料的调查，并对城市今后用气的发展趋势作一详细地分析，以确定基础数据的准确，而使近期、远期的用气量的预测趋于合理，从而保证工程规模建设的合理化，以有效的利用资金。城市气化率：或称居民用气普及率。指城镇居民使用燃气的人口数占城镇总人口的百分数。举例：深圳市居民气化率100%，西安市城市气化率达到95％。1居民生活年用气量为lyHNkqQ（2－1）式中yQ——居民生活年用气量（Nm3/a）；N——居民人数（人）；k——气化率（％）；q——居民生活用气定额（kJ/人·a）；lH——燃气低热值（kJ/Nm3）。2公共建筑年用气量lyHqNMQ（2－2）式中yQ——公共建筑年用气量（Nm3/a）；N——居民人口数（人）；M——各类用气人数占总人口数的比例数；q——各类公共建筑用气定额（kJ/人·a）；lH——燃气低热值（kJ/Nm3）。3工业企业年用气量工业企业年用气量与生产规模、班制和工艺特点有关，一般只进行粗略估算。各类用户年用气量之和为城市年用气量。城市年用气量除了考虑居民生活年用气量、公共建筑用气量及工业企业年用气量外，还应考虑建筑物供暖年用气量（根据建筑物热负荷计算）和未预见量（一般取总用气量的5％）举例：浙江省嘉兴市区天然气年用气量计算各类用户耗气量的确定根据嘉兴市区总体规划确定的范围，依据燃气用户用气现状，本研究报告以《嘉兴市区天然气利用专业规划》中确定的用气量作为嘉兴市区天然气用量。一、居民用户用气量1、居民用户耗热指标根据嘉兴市气候条件和现状耗热水平，考虑到居民生活水平的提高，天然气气化后，热水器普及应用，同时考虑到家用电器的应用和能源价格等因素，参照邻近几个城市的耗热水平和规范推荐的数值，确定居民生活用气耗热指标见下表。嘉兴市居民用户天然气耗气定额指标及单位2004、2005年2010年MJ/人.年25002900耗热定额万Kcal/人.年6069Nm3/人.年71.282.6天然气量Nm3/人.日0.200.23注：天然气热值35.11MJ/NM³计2、居民用户气化率及气化人口根据《嘉兴市区天然气利用专业规划》，本报告采用居民用户气化率、气化人口见下表。年份2004年2005年2010年气化率30%60%90%气化人口（万人）10.22136气化户数（万户）3.196.5611.61注：2004年、2005年、2010年规划人口分别按34万、35万、40万人计。3、居民用气量根据居民耗热指标和气化人口，可得到居民用气量，见下表。居民天然气用气量单位：万立方米／年2004年2005年2010年726.291495.302973.51二、公共建筑用户天然气用气量１、小型公建用户天然气用气小型公共建筑用户耗气指旅馆、招待所、小饭店、饮食店、医院、幼儿园等等单位餐饮和热水用气，根据嘉兴市城市性质和规模，参照国内相近城市一般公共建筑用户气化率，取居民耗气量的10％作为小型公共建筑用户耗气量，见下表。小型公共天然气用气量单位：万立方米／年2004年2005年2010年72．63149．53297．352、大型公共建筑用户天然气用气量(供热及空调用气量)大型公建指饭店、宾馆、医院、学校、培训中心、俱乐部、一般工贸企业，其用气主要领域为空调和供热。通过对各大型公建用户进行实地调查结合其能源发展趋势，天然气用气量采用真实法和比例法相结合，预测用气量。2004年考虑供热、空调用户为戴梦得大酒店、南湖大酒店、文华园宾馆、第一医院等大型公建用户，用气量为450万米3／年：2005年增加二至三家公建用户，用气量为565万米3／年。大型公建(供热、空调)天然气用气量单位：万立方米／年年份2004年2005年2010年供热、空调用气量4505651260三、城市工业用户天然气用气量城市工业用户指位于城市供气范围内的中小型工业用户，包括建材、轻工、机械、加工、食品、电子、纺织、城市热电厂等行业。根据《嘉兴市区天然气利用专业规划》，城市工业用户用气量见下表。城市工业用户天然气用气量单位：万立方米／年年份2004年2005年2010年一般工业用气量7710004665热电厂用气量2340937023390总计24171037028055四、车用天然气量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。压缩天然气(CNG)汽车在全国有条件城市已广泛应用，在2004年天然气到嘉兴后，在2005年试建CNG站一座，日供气量为1万米’，年供气量为365万米’，2010年再建一座CNG站，年供气量达到730万米’。见下表2。车用天然气用气量单位：万立方米／年年份2004年2005年2010年车用天然气耗气量0365730五、未预见量考虑到用气情况的不可预见性，未预见量占总用气量(除热电厂用气)的3％来考虑。六、嘉兴市区天然气利用总量根据以上各类用户用气量，汇总后得到总用气量，见下表。嘉兴市区天然气用气量一览表单位：万立方米／年2004年2005年2010年年份项目用气量用气量用气量居民用气726.291485.32973.51公建用气522.63714.531557.35一般工业用气77.0010004665车用气0365.00730未预见量39.78107.24297078热电厂用气2340937023390合计3705.713052.133613.64