城市燃气系统工程规划

城市燃气系统工程规划燃气工程规划的基本知识单位热量：J、kJ、MJ、cal、kcal体积和重量：m3、万m3、kg、t热值：MJ/Nm3、MJ/kg压力：Pa、kPa、MPa燃气的类型天然气人工煤气液化石油气生物气燃气工程规划的基本知识不同种类燃气的优缺点经济性：生产、输送、储存、环保成本安全性：毒性、比重适用性：热值、使用便利性第一节城市燃气工程系统规划的内容深度一、城市燃气工程系统总体规划内容深度1．主要内容：①预测燃气负荷；②选择城市气源种类；③确定城市气源厂和储配站的数量、位置与容量；④选择城市燃气输配管网的压力级制；⑤布局城市燃气输气干管。2．总体规划图纸①现状图②规划图二、分区规划内容深度1．主要内容①确定燃气输配设施的分布、容量和用地;②确定燃气输配管网的级配等级，布局输配干线管网;③估测分区燃气用量;④确定燃气输配设施的保护要求。2．图纸①现状图②规划图③必要的附图三、详细规划内容深度1．主要内容①计算燃气用量；②规划布局燃气输配设施，确定其位置，容量和用地；③规划布局燃气输配管网；④计算燃气管网管径；2．图纸①规划图②必要的附图第二节城市燃气负荷预测与计算一、燃气类型1．确定城市燃气种类（1）燃气种类：按来源分天然气人工煤气液化石油气生物按热值分高热值(30MJ/NM3)中热值(20MJ/NM3))低热值(12~13MJ/NM3)按特性(华白数、燃烧势）（2）燃气种类选择1）燃气的类型①天然气②人工煤气③液化石油气④生物气2）不同种类燃气的优缺点①经济性：生产、输送、储存、环保成本②安全性：毒性、比重③适用性：热值、使用便利性发展完善煤制气，优先使用天然气，合理利用液化石油气，大力回收利用工业气体（多气互补的原则）2．确定燃气供应对象①民用用气、供气原则②工业用气供气原则3．燃气负荷预测与计算①城市燃气负荷的分类与用气指标民用燃气负荷居民生活用气公建用气负荷工业燃气负荷公共交通负荷②居民生活用气城市或地区有集中采暖用户已集中采暖用户东北地区2303～2721（55～65）1884～2303（45～55）华东、中南2093～2305（50～55）北京2721～3140（65～25）2512～931（60～70）成都2512～931（60～70）城镇居民生活用气量指标[MJ/人.年（1.0×104kcal/人.年）]③几种公共建筑用气量指标④工业用气量的计算⑤未预见用气量：前三部分之和的5%二、燃气用气量预测与计算1.分项相加法：2.比例估算法一、气源规模的确定1．液化石油气源规模的确定液化石油气源包括储配站、储存站、灌瓶站、气化站和混气站等。其规模主要指给内液化石油气储存容量。二、气源选址1．煤气制气厂选址原则①合于城市总体、发展的需要，不影响近远期的建设；②方便经济的交通运输条件；③足够的水源和电源；④宜靠近生产关系密切的工厂；⑤厂址应符合环保要求；⑥应有良好的工程地质条件和较低的地下水位；⑦厂址不应设在受洪水、内涝威胁的地带；⑧厂址必须具有避开高压输电线路的安全空隙间隔地带；⑨在机场、电台、通讯设施、名胜古迹和风景区等附近选厂时，应考虑机场净空区；电台和通讯设施保护区，名胜古迹等无污染间隔区等特殊要求；⑩应预备发展用地。第三节城市气源规划2．液化石油气供应基地的选地原则①液化石油气储配站属于甲类火灾危险性企业。站地应在城市边缘，与服气站之间的平均距离不宜超过10km。②在全年最小频率风向的上风侧③与相信建筑物应遵守安全防火距离④站地应是地势平坦、开阔、不易积存液化石油气的地段，并有良好的地质地基条件，不受洪水威胁的地方。⑤良好的市政设施条件、运输方便。⑥应远离名胜古迹、游览地区和油库、桥梁、铁路枢纽站、飞机场、导航站等重要设施。⑦罐区一侧应有扩建余地。3．液化石油气化站与混气站的布置原则（1）最近负荷区（2）与站外建筑物保持规范新规定的防火间距（3）站地应有良好的用地条件、良好的地质地基条件第四节城市燃气输配设施规划一、输配设施的组成储配站、调压站、液化石油气瓶装供应站、输配管网等）1．燃气储配站①储存必要的燃气量（调峰）；②混合多种燃气；③加压；2．调压站（稳压与调压）（1）燃气输配管压力（城市）高压燃气管道中压燃气管道低压燃气管道（2）调压站分类按性质分区域用户专业按调压范围高—中压中—低压高—低压按建筑形式地上地下箱式A0.81.6()PMPa　　0.40.8()PMPaB　　A0.20.4P　　B0.050.2P　　0.05P区域：长输管线:气田（天然气厂）——城市门站输气气压3级：P1.6MPaP1.6~4MPa/P4MPa（3）选址原则①供气半径以0.5KM为宜，当用户较分散或供气区域狭时可考虑适当加大供气半径。②尽量布置在负荷中心。③避开人流量大的地区，并减少对景观环境的影响。④保证必要的防护距离。3．液化石油气瓶装供应站①规模：5000～7000户为宜，一般已超过10000户②站址选择原则a．供应区域中心，供应半径一般不超过0.5～1.0km，与站外建构筑物的防火间距应符合规范。b．有便于运瓶车出入的道路。c．面积一般在500～600m2，管理所（中心站）约为600～700m2。第五节城市燃气管网规划一、供气管网的形制1．按布局方式分①环状管网：②枝状管网2．按不同的压力级制的数量分①一级管网系统（低压或中压）低压一级：适用于小城镇或较小地域供气,中压一级：适用于新建地区②二级管网系统（中压和低压两个压力级制）中压A——低压：适用天然气等气压较高气种,中压B——低压：适用于大中城市③三级管网系统（高、中、低、三级并存）适用于大城市和特大城市④混合管网系统（一、二、三级管网系统同时存在）有现状燃气输配系统的城市中，根据城市各部分具体情况采用混合式系统二、城市供气管网形制的选择1．供气可靠性：环、枝2．供气安全性：高、低（庭院管网的压力不宜过高）3．供气适用性：用户至调至器之间管道长度民致用户的不同，中压一级管网有较好的供气适用性。4．供气经济性：管网长度、管径大小、管材费用、寿重及管网的维护管理费。5．气源的类型：天然气气源或加压气化气源，中压工A或中压B一级管网投资。人工常压制气气源，尽可能采用中压B一级或中、低压二级管网系统。6．城市的规模中小城市可以采用一、二级混合系统，其输气压力可以低些。7．市政和住宅的条件街道宽阔、新居住区较多的地区，可选用一级管网。8．城市的自然条件9．城市的发展规划（远近结合）三、城市供气管网的布置1．供气管网布置的一般原则①结合总规和有关专业规划②远近结合，以近期为主，分期实施③尽量靠近负荷中心④减少穿、跨越⑤一般沿路布置⑥避免与变压电缆平行敷设2．各级管网面线原则（1）高压、中压A管网：（输气，工作压力高，危险性大）a．保证应有的安全距离（宜布置在城市边缘或规划道路上，高压应避开居民点）b．对高压、中压A管道直接供气的大用户，应尽量缩短用户支管的长度。c．连接气源厂（或配气站）与城市环网的枝状干管，一般应考虑双线，可近期敷设一条，远期再敷设一条。d．长输高压管线一般不及连接用气量很小的用户。（2）中压管网a．是城区的输气干线，网络较密，一般宜将中压管道敷设在市区敷设在市区非繁华的干道上。b．应尽量靠近调压站c．连接气源厂（或配气站）与城市环网的支管宜采用双线布置。d．中压环线的边长一般为2～3km。（3）低压管网为城市的配气管网，主要考虑网络的密度，网络的连长以300m左右为宜。多气源的高压管线规划布局中等城市的中压管线规划布局中等城市的中压管线规划布局特大城市的区域性高压管线规划布局大城市的多种气源及其过渡益阳市区案例：（一）燃气发展现状益阳市自1985年开始使用瓶装液化石油气以来，经过十多年的发展，到目前为止，城区已有液化石油气储配站9个，设有储罐27台（总储气能力822吨），汽车槽车10辆（运输能力78吨/次），销售点80个（包括燃气具），年供气总量8160吨（其中家庭用量8100吨），用气户数62065户（其中居民用户62000户），用气人口21.7万人。城市居民用气气化率为55%，用气量指标仅为1690兆焦/人·年（40.38万大卡/人·年），远低于中南地区人均用气指标2093—2512兆焦/人·年（50—60万大卡/人·年）。（二）存在的主要问题1、燃气在城市燃料消耗中占的比例很小，主要用于民用，并且只采用液化石油气瓶装供气，尚无管道燃气，气种单一，用户在使用上既不方便又不够安全，特别是多层和高层建筑，难以满足安全供气的需要。燃气设施滞后于城市的发展，燃料结构以煤炭为主，对大气污染严重。2、居民气化率仅为55%，与国家要求居民气化率达到80%的要求相差较远，与省内其它城市相比也是较低的。3、液化石油气储配站点多并分散，由多家筹办，市场混乱，占地多，设备利用率低，运输量大，且增加了不安全点，不利于安全管理。4、全市各类汽车均以汽、柴油为燃料，汽车尾气严重超标，成为城市空气的主要污染源。（三）气源选择天然气相对其它气源具有热值高、效率高、污染小、成本低、安全、经济等优点，特别是随着川气入湘和益阳中燃燃气工程的启动，益阳市利用“长常支线”对市区进行管道天然气输送已成为可能，届时将有利改善城市能源结构，提高城市品质。故本次规划以天然气作为主要气源。（五）天然气消耗水平、供气规模预测将不同气源的耗气定额转化为可比较的耗热定额，再根据城区居民现有用气量水平及参照周边城市的耗热定额，规划中期（2015年）居民耗热定额为2300兆焦/人·年，居民气化率为60%，公共建筑用气量按居民用气量的25%计算，工业用气与民用（含公共建筑）用气比例综合国内各大中城市指标，取3：7的比例，未预见用气量取上述总用气量的5%计算，天然气低热值32.7MJ/m3，2015年城市人口为70万人，则得中期日耗气量为：Q汽1=（2300×70×104×60%×125%×143%×105%）/365=4.0×106兆焦/日折算天然气约为12.4万m3/日远期（2020年）居民耗热定额为2512兆焦/人·年，居民气化率为90%，公共建筑用气量按居民用气量的40%计算，工业用气与民用用气比例取4：6的比例，未预见用气量取上述总用气量的5%计算，远期（2020年）城市人口为80万人，则远期日耗气量为：Q汽2=（2512×80×104×90%×140%×167%×105%）/365=1.22×107兆焦/日折算天然气约为37.2万m3/日(六)管网系统天然气管网系统在远期输配系统的基础上，远近结合分期建设。规划燃气输配系统的压力级别为中压一级系统。城市中压管网由中压输配干管和中压管网组成，中压管网总长度约76公里。天然气输送方式为先采用中压一级管道输送至街区内，然后由柜式或箱式调压器，调压后直接经庭院管输送给用户