第六章城市燃气工程规划

第一节城市燃气负荷预测与计算●城市燃气工程系统规划的工作程序预测城市燃气负荷——气源规划——燃气输配气管网规划城市燃气负荷预测与计算的主要内容：（1）确定城市燃气的种类（2）选择燃气供应对象和确定供应标准（3）预测和计算燃气负荷一、城市燃气类型与特征（一）城市燃气的种类1.按来源分类天然气人工煤气干馏煤气气化煤气油煤气2.按热值分类热值：1Nm3燃气完全燃烧所放出的热量高热值燃气＞30MJ/Nm3天然气中等热值燃气20MJ/Nm3±干馏煤气低热值燃气12~13MJ/Nm3气化煤气液化石油气生物气3.按燃烧特性分类●华白数●燃烧势●根据华白数与燃烧势可对燃气进行分类：表6-1~2（二）城市燃气种类的选择1.城市燃气的质量标准1）符合现行国家标准2）燃气华白数波动范围控制在+5%左右；3）具有可以识别的臭味；4）杂质小2.城市燃气气种选择1）考虑环境的影响煤制气——油制气——天然气2）考虑城市可利用资源现状3）工业余气利用（三）城市燃气的互换与混配1.燃气的互换●燃气的互换性由华白数和燃烧势指标决定●同类燃气、热值相近的异类燃气可以互换2.燃气的混配（四）城市燃气的供应对象1.城市燃气供应的总原则和优势——民用优先，兼顾工业2.供应民用用气的原则3点3.供应工业用气的原则4点二、城市燃气负荷预测与计算（一）城市燃气负荷的分类与用气指标1.分类民用燃气负荷工业燃气负荷公共交通燃气负荷居民生活用气负荷公共建筑用气负荷2.未预见用气量（1）管网的漏损量（2）因发展过程中出现没有预见到的新情况而超出了原计算的设计供气量3.城市燃气用气量指标(表6-4.5)（二）燃气的需用工况用气不均匀性月不均匀性日不均匀性小时不均匀性影响用气不均匀性的因素：气候条件、生活水平与习惯、作息时间、用气设备1.月不均匀系数（K1）K1=该月平均日用气量/全年平均日用气量月高峰系数（Km）计算月（平均日用气量最大值的那一个月）的月不均匀系数居民与公建用气Km取值：1.1~1.32.日不均匀系数（K2）K2=该月中某日用气量/该月平均日用气量日高峰系数（Kd）该月中最大日不均匀系数居民用气Kd取值：1.05~1.23.小时不均匀系数（K3）K3=该日某小时用气量/该日平均小时用气量小时高峰系数（Kh）该日最大小时不均匀系数居民用气Kh取值：2.2~3.2（三）燃气用量的预测与计算1.城市年燃气用量根据燃气的年用气量指标估算（表6-4、5）2.城市燃气总用量（1）分项相加法Q=Q1+Q2+Q3+…+Qn式中Q1…Qn—各类燃气负荷（2）比例估算法Q=Qs/p式中Qs—居民生活与公建用气量p—居民生活与公建用气量占总用气量的比例式中Q’—计算月平均日用气量（m3或kg）Qa—居民生活年用气量（m3或kg）p—居民生活用气量占总用气量的比例（％）Km—月高峰系数（1.1~1.3）Q’城市燃气的总供应规模（总负荷）4.高峰小时最大用气量式中Q”—高峰小时最大用气量（m3）Q’—计算月平均日用气量（m3）Kd—日高峰系数（1.05~1.2）Kh—小时高峰系数（2.2~3.2）Q”城市燃气输配管网管径24'QQ”=.Kd.KhQ’=365QaKm+365)1/1(pQa3.计算月平均日用气量例题：某南方城市规划期末人口20万，居民气化率100%，有50%用户使用燃气热水器，居民生活用气占总用气量的60%，燃气低热值为20MJ／Nm3，已知，有热水器的居民人均用气指标为5320MJ／人·年，其他为2700MJ／人·年，估算城市燃气年用气量。第二节城市燃气气源规划●城市燃气气源规划的主要内容：---选择适当气源，确定气源规模，合理布局气源一、城市燃气气源设施（一）人工煤气气源设施1.煤气厂种类煤气厂炼焦制气厂直立炉煤气厂水煤气型两段炉煤气厂油制气厂主气源（基本气源）机动气源（调峰气源）2.煤气厂指标（二）液化石油气气源设施1.液化石油气气源构成液化石油气储存站储配站罐瓶站气化站混气站液化石油气供应基地2.指标(表6-10)3.防火间距（表6-11）（三）天然气气源设施天然气的生产和储存长输管线城市接收气门站城市燃气输配管网用户1.技术上可靠，经济上合理2.考虑自然条件和水、电、热供给情况3.合理利用气源4.合理布局，保证供气的可靠性5.各种燃气之间的互换，或确定合理的混配方案6.考虑气源厂之间和气源厂与工业企业之间的协作关系二、城市燃气气源规划（一）选择气源种类的原则（二）气源规模的确定1.煤气制气厂规模的确定p198补充（1）炼焦制气厂、直立炉制气厂：Q=式中Q—制气厂生产能力（m3/d）Qa—城市年用气量（m3）·规模按一般月平均日用气负荷确定（2）重油蓄热裂解制气厂、水煤气厂：·规模按计算月平均日用气负荷确定Q=365Qa.Km式中Km—月高峰系数365Qa2.液化石油气气源规模的确定p198——液化石油气储存容量V=365QaKmn式中V—总储存容积（m3）n—储存天数（35~60d）ρ—最高工作温度下液化石油气密度（kg/m3）φ—最高工作温度下贮罐允许充装率（一般取90%）Km—月高峰系数Qa/365—液化气年平均日用量（kg/d）（三）气源选址1.煤气制气厂的选址原则11点2.液化石油气供应基地的选址原则7点3.液化石油气气化站与混气站的选址原则3点第三节城市燃气输配系统规划●城市燃气输配系统规划的主要内容：（1）确定输配设施的规模、位置、用地（2）选择输配管网的形制（3）布局输配管网（4）估算输配管网的管径3.用地与电力负荷指标表6-134.布置●供气规模较小的城市，设1座，可与气源厂合设；供气规模较大、范围较广的城市，设≥2座●站址选择应符合防火规范要求，有交通、供电、供水、供热条件一、城市燃气输配设施（一）燃气储配站1.功能（1）储存燃气，以调峰（2）混合燃气，以达标（质量）（3）燃气加压，以保压（输配管网内）2.储气系数——储气量占计算月平均日供气量的比例表6-12（二）调压站1.城市燃气输配管道的压力级制（1）高压燃气管道A0.8＜P≤1.6(Mpa)B0.4＜P≤0.8（2）中压燃气管道A0.2＜P≤0.4B0.005＜P≤0.2（3）低压燃气管道P≤0.005天然气长输管线的压力级制（1）一级P≤1.6(Mpa)（2）二级1.6＜P＜4.0（3）三级P≥4.02.功能——将上一级输气压力降至下一级压力,实现不同压力机制的转换；3.分类（1）按性质分区域调压站用户调压站专业调压站（2）按调节压力范围分高中压调压站高低压调压站中低压调压站（3）按建筑形式分地上调压站地下调压站箱式调压站4.主要设备——调压器5.用地面积——10余m26.布置（三）液化石油气瓶装供应站1.功能储存空瓶、实瓶，提供换瓶服务2.供气规模5000~7000户≯10000户实瓶储存量按计算月平均日销售量的1.5倍计空瓶1倍计供应站液化石油气总储量≯10m3(15kg钢瓶约350瓶)4.储存量5.布置（选址）6.用地面积供应站：500~600m2管理所（中心站）：600~700m23.供气半径≯0.5~1.0km二、城市燃气输配管网形制选择（一）形制1.按布局方式分：环状管网系统2.按压力级制数量分：一级管网系统低压一级管网系统中压一级管网系统二级管网系统中压B、低压二级管网系统中压A、低压二级管网系统三级管网系统混合管网系统枝状管网系统（二）选择1.考虑管网形制本身的优、缺点（1）供气的可靠性（2）供气的安全性（3）供气的适用性（4）供气的经济性2.考虑城市的综合条件（1）气源的类型（2）城市的规模（3）市政和住宅的条件（4）城市的自然条件（5）城市的发展规划1.一般原则（1）应结合城市总体规划和有关专业规划（2）贯彻远、近期结合，以近期为主的方针（3）尽量靠近用户（4）少穿越河流、水域、铁路等（5）沿路布置（6）避免与高压电缆平行敷设2.各级管网布线原则（1）高压、中压A管网：·布置在城市边缘，避开居民点·尽量减少用户支管的长度·连接气源厂与城市环网的枝状干管应考虑双线·不能连接很小的用户（一）燃气管网的布置原则三、城市燃气输配管网的布置（2）中压管网·设在非繁华的干道上·尽量靠近调压站·连接气源厂与城市环网的支管宜采用双线布置·中压环线的边长一般为2~3km（3）低压管网·主要考虑密度，干管网络的边长以300m为宜（二）燃气管道的安全防护距离表6-16、6-17