《燃氣輸配》課件5

第二章城市燃氣需用量及供需平衡

§2-1城市燃氣需用量§2-2燃氣的需用工況§2-3燃氣的小時計算流量§2-4燃氣輸配系統(tǒng)的供需平衡§2-1城市燃氣需用量用戶類型供氣原則

用氣量

居民生活用戶主要是用于日常的炊事和生活熱水商業(yè)用戶如飲食業(yè)、浴室、洗衣房、醫(yī)院、幼兒園、托兒所、機關(guān)、學(xué)校和科研機關(guān)等工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用戶主要是用于生產(chǎn)工藝采暖通風(fēng)和空調(diào)用戶

燃氣汽車用戶其他用戶包括管網(wǎng)的漏損量和未預(yù)見量

用戶類型供氣原則優(yōu)先發(fā)展民用用氣，即居民生活用氣和商業(yè)用氣，它們是城市燃氣供應(yīng)的基本對象，其中，又應(yīng)優(yōu)先供給居民生活用戶。在發(fā)展民用用戶的同時，也要發(fā)展一部分工業(yè)用氣，二者應(yīng)兼顧。采暖通風(fēng)和空調(diào)用氣量，在氣源充足的條件下，可酌情納入。燃氣汽車用氣量僅指以使用天然氣和液化石油氣為氣源時才考慮納入。用氣量

居民生活用戶用氣量商業(yè)用戶用氣量工業(yè)企業(yè)用戶用氣量采暖通風(fēng)空調(diào)用戶和燃氣汽車用戶用氣量其他用氣量居民生活用戶用氣量居民生活用戶用氣量取決于居民生活用戶用氣量指標（用氣定額）、氣化百分率及城市居民人口數(shù)。Ｑ——居民生活用戶用氣耗熱量，MJ/年；q——居民生活用戶用氣量指標，MJ/人·年；η——氣化百分率，%；n——城市居民總?cè)丝跀?shù)，人。式中:

影響居民生活用戶用氣量指標的因素很多，如住宅燃氣器具的類型和數(shù)量，住宅建筑等級和衛(wèi)生設(shè)備的設(shè)置水平，采暖方式及熱源種類，居民生活用熱習(xí)慣及生活水平，居民每戶平均人口數(shù)，氣候條件，公共生活服務(wù)設(shè)施的發(fā)展情況，燃氣價格等。

氣化百分率是指城鎮(zhèn)居民使用燃氣的人口數(shù)占城鎮(zhèn)居民總?cè)丝跀?shù)的百分數(shù)。商業(yè)用戶用氣量商業(yè)用戶用氣量取決于商業(yè)用戶用氣量指標（用氣定額）、城市居民人口數(shù)及商業(yè)設(shè)施標準。

Ｑ——商業(yè)用戶用氣耗熱量，MJ/年

qi——某一類用途的用氣量指標，MJ/人（或床位、座等）·年

Bi——某一類商業(yè)設(shè)施標準，人（或床位、座等）/千n——城市居民總?cè)丝跀?shù)，千人式中:影響商業(yè)用戶用氣量的因素很多，主要有城市燃氣的供應(yīng)狀況，燃氣管網(wǎng)布置情況，商業(yè)的分布情況，居民使用公共服務(wù)設(shè)施的程度，用氣設(shè)備的性能、熱效率、運行管理水平和使用均衡程度以及地區(qū)的氣候條件等。

商業(yè)設(shè)施標準，例如：居民每一千人中入托兒所、幼兒園的人數(shù)，居民每一千人應(yīng)設(shè)置的醫(yī)院、旅館床位數(shù)等。工業(yè)企業(yè)用戶用氣量1.工業(yè)產(chǎn)品有用氣量指標式中Ｑ——工業(yè)企業(yè)用戶用氣耗熱量，MJ/年；qi——某一項工業(yè)產(chǎn)品用氣量指標，MJ/件；

mi——某一項工業(yè)產(chǎn)品的年產(chǎn)量，件/年。2.工業(yè)產(chǎn)品缺缺乏用氣量量指標當工業(yè)產(chǎn)品品缺乏用氣氣量指標時時，可按原原用燃料的的用量折算算：——工業(yè)企業(yè)用用戶用氣耗耗熱量，MJ/年——某一項工業(yè)業(yè)產(chǎn)品原用用燃料量，，kg（或度）/件——某一項工業(yè)業(yè)產(chǎn)品的年年產(chǎn)量，件件/年——某一項工業(yè)業(yè)產(chǎn)品原用用燃料的低低發(fā)熱值，，MJ/kg（或度）——某一項工業(yè)業(yè)產(chǎn)品原用用燃料燃燒燒設(shè)備熱效效率，%——燃氣燃燒設(shè)設(shè)備熱效率率，%。式中:采暖通風(fēng)空空調(diào)用戶和和燃氣汽車車用戶用氣氣量計算設(shè)計用用氣量時一一般不包括括這兩項。。如需要計計算時，采采暖通風(fēng)空空調(diào)用戶用用氣量指標標可按現(xiàn)行行的標準《城市熱力網(wǎng)網(wǎng)設(shè)計規(guī)范范》CJJ34或當?shù)亟ㄖ锖臒崃苛恐笜舜_定定。其他用氣量量包括管網(wǎng)的的漏損量和和未預(yù)見量量，一般其其他用氣量量按總用氣氣量的3~5%計算?！?-2燃氣的需用用工況月不均勻性性日不均勻性性時不均勻性性月不均勻性性影響居民生活月月用氣不均均勻性的主要因素素是氣候條條件。商業(yè)用戶用用氣的月不均勻勻性與各類類用戶的性性質(zhì)有關(guān)，，一般與居居民生活月月用氣的不不均勻性情情況基本相相似。工業(yè)業(yè)企業(yè)用氣氣在生產(chǎn)區(qū)區(qū)域內(nèi)一般般按均勻考考慮。工業(yè)企業(yè)用用氣的月不均性性主要取決決于生產(chǎn)工工藝的性質(zhì)質(zhì)以及氣候候條件。每月的用氣氣不均勻情情況用月不不均勻系數(shù)數(shù)Km表示。一年十二個個月中，平平均日用氣氣量最大的的月，即月月不均勻系系數(shù)最大的的月稱為計算月，并將該月月的月不均均勻系數(shù)Km稱為月高峰系數(shù)數(shù)。日不均勻性性影響日用氣氣不均勻情情況的因素素主要是居居民生活習(xí)習(xí)慣、工業(yè)業(yè)企業(yè)的工工作和休息息制度及氣氣象條件等等。前兩個個影響因素素比較有規(guī)規(guī)律。一個月（或或一周）的的日用氣不不均勻情況況用日不均均勻系數(shù)Kd表示?？砂窗聪率接嬎闼悖河嬎阍轮?，，日最大不不均勻系數(shù)數(shù)Kd稱為日高峰峰系數(shù)。時不均勻性性各類用戶小小時用氣不不均勻情況況各不相同同，居民生生活用戶和和商業(yè)用戶戶用氣的時時不均勻性性最顯著，，這主要與與居民的生生活習(xí)慣、、氣化住宅宅的數(shù)量、、居民的職職業(yè)以及工工作休息制制度等因素素有關(guān)。一天中每個個小時的用用氣不均勻勻性可用小小時不均勻勻系數(shù)Kh表示：計算月中，，最大日的的小時最大大不均勻系系數(shù)Kh稱為小時高高峰系數(shù)。。城市燃氣輸輸配系統(tǒng)的的管徑及設(shè)設(shè)備通過能能力不能直直接用燃氣氣的年用氣氣量來確定定，而應(yīng)按按燃氣計算算月的小時時最大流量量進行計算算。如何確確定？太大則增加加投資太小則影響響正常用氣氣不均勻系數(shù)法同時工作系數(shù)法§2-3燃氣的小時時計算流量量一、不均勻勻系數(shù)法由年用氣量量和用氣不不均勻系數(shù)數(shù)求得，計計算公式如如下：???如何確定計計算所需的的這些參數(shù)數(shù)呢？式中：燃氣管道計算流量年用氣量，Nm3/a月高峰系數(shù)日高峰系數(shù)小時高峰系數(shù)用氣高峰指指標可參考考相關(guān)手冊冊，也可按按下列范圍圍選用：不均勻系數(shù)數(shù)法適用于于規(guī)劃、設(shè)設(shè)計階段確確定居民生生活和商業(yè)業(yè)燃氣小時時計算流量量。各類用戶的用用氣量和用用氣不均勻勻性取決于于很多因素素，參數(shù)的選取取原則如氣候條件件、居民生生活水平及及生活習(xí)慣慣，機關(guān)作作息制度和工業(yè)企業(yè)業(yè)的工作班班次，建筑筑物內(nèi)裝置置用氣設(shè)備備的情況等，因此在在進行參數(shù)數(shù)選取時要要結(jié)合當?shù)氐氐木唧w情情況綜合考慮。一般般供應(yīng)用戶戶多時，小小時高峰系系數(shù)取偏小小的數(shù)值。。對于個別的的獨立居民民點，當總總用戶數(shù)少于1500戶時，作為為特殊情況況，可取3.3～4.0室內(nèi)和庭院院燃氣管道道的計算流流量一般按按燃氣用具具的額定耗氣量量和同時工工作系數(shù)K0來確定。其其計算公式式如下：式中：Q=kt（∑kNQn）Qn——同一類型燃燃具的額定定流量，m3/hQ——燃氣管道的的計算流量量，m3/hkt——不同類型用用戶的同時時工作系數(shù)數(shù)，當缺乏乏資料時，，可取kt=1；k——燃具的同時時工作系數(shù)數(shù)，居民生生活用燃具具可按表表2-6確定，商業(yè)業(yè)和工業(yè)用用具可按加加熱工藝要要求確定N——同一類型燃燃具的數(shù)目目二、同時工工作系數(shù)法法同時工作系系數(shù)K0反映燃氣用用具集中使用的的程度，它與用戶戶生活規(guī)律律、燃氣用用具的種類類、數(shù)量的的因素密切切相關(guān)。燃燃具的用氣氣定額指標標及同時工工作系數(shù)可可參考相關(guān)關(guān)手冊。同時工作系系數(shù)法適用用于獨立居居民小區(qū)、、庭院燃氣氣支管和室室內(nèi)燃氣管管道計算流流量的確定定?！?-4燃氣氣輸輸配配系系統(tǒng)統(tǒng)的的供供需需平平衡衡調(diào)節(jié)節(jié)供供需需平平衡衡的的方方法法儲氣氣容容積積的的確確定定t

Qo供氣量用氣量為了了解解決決均勻勻供供氣氣和不均均勻勻耗耗氣氣之間間的的矛矛盾盾，，必須須采采取取合合適適的的方方法法使使燃燃氣氣輸輸配配系系統(tǒng)統(tǒng)供供需需平平衡衡。。一、、調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)供供需需平平衡衡的的方方法法改變變氣氣源源的的生生產(chǎn)產(chǎn)能能力力和和設(shè)設(shè)置置機機動動氣氣源源須考考慮慮氣氣源源運運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)、、停停止止的的難難易易程程度度、、氣氣源源生生產(chǎn)產(chǎn)負負荷荷變變化化的的可可能能性性和和變變化化幅幅度度。。同同時時應(yīng)應(yīng)考考慮慮供供氣氣的的安安全全可可靠靠和和技技術(shù)術(shù)經(jīng)經(jīng)濟濟合合理理性性。?？煽梢砸哉{(diào)調(diào)節(jié)節(jié)季季節(jié)節(jié)性性或或日日用用氣氣不不均均勻勻性性，，甚甚至至可可以以平平衡衡小小時時用用氣氣不不均均勻勻性性。。利用用緩緩沖沖用用戶戶進進行行調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)主要要利利用用一一些些大大型型的的工工業(yè)業(yè)企企業(yè)業(yè)和和鍋鍋爐爐房房等等作作為為緩緩沖沖用用戶戶，，用用此此方方法法平平衡衡季季節(jié)節(jié)不不均均勻勻用用氣氣及及部部分分日日不不均均勻勻用用氣氣。。利用用儲儲氣氣設(shè)設(shè)施施進進行行調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)地下下儲儲氣氣（（儲儲氣氣量量大大，，造造價價和和運運行行費費用用低低，，可可平平衡衡季季節(jié)節(jié)不不均均勻勻用用氣氣和和部部分分日日不不均均勻勻用用氣氣））液態(tài)態(tài)儲儲存存（（負負荷荷調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)范范圍圍廣廣，，可可調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)各各種種不不均均勻勻用用氣氣））管道道儲儲氣氣（（包包括括高高壓壓燃燃氣氣管管束束儲儲氣氣及及長長輸輸干干管管末末端端儲儲氣氣，，是是平平衡衡小小時時不不均均勻勻用用氣氣的的有有效效方方法法））儲氣氣罐罐儲儲氣氣（可可用用來來平平衡衡日日不不均均勻勻用用氣氣和和小小時時不不均均勻勻用用氣氣，，是是最最實實用用也也是是最最常常用用的的方方法法））二、、儲儲氣氣容容積積的的確確定定儲氣氣罐罐的的主主要要功功能能儲氣氣罐罐所所需需儲儲氣氣量量的的計計算算方方法法舉例例說說明明儲氣氣罐罐的的主主要要功功能能隨燃燃氣氣用用量量的的變變化化，，補補充充制制氣氣設(shè)設(shè)備備所所不不能能及及時時供供應(yīng)應(yīng)的的部部分分燃燃氣氣量量。。停電電、、管管道道設(shè)設(shè)備備發(fā)發(fā)生生故故障障或或維維修修時時，，保保證證一一定定程程度度的的供供氣氣。。摻混混不不同同組組分分的的燃燃氣氣，，使使燃燃氣氣性性質(zhì)質(zhì)均均勻勻。。儲氣氣罐罐所所需需儲儲氣氣量量的的計計算算方方法法確定定該該周周內(nèi)內(nèi)燃氣氣供供應(yīng)應(yīng)總總量量當氣氣源源產(chǎn)產(chǎn)量量能能夠夠根根據(jù)據(jù)需需用用量量改改變變一一周周內(nèi)內(nèi)各各天天的的生生產(chǎn)產(chǎn)工工況況時時，，儲儲氣氣容容積積以以計計算算月月最最大大日日燃燃氣氣供供需需平平衡衡要要求求確確定定，，否否則則應(yīng)應(yīng)按按計計算算月月平平均均周周的的燃燃氣氣供供需需平平衡衡要要求求確確定定。。計算算一一周周內(nèi)內(nèi)逐逐日日、、逐逐小小時時的的燃氣氣供供應(yīng)應(yīng)量量累累計計值值計算算一一周周內(nèi)內(nèi)逐逐日日、、逐逐小小時時的的燃氣氣需需要要量量累累計計值值求出出每每日日、、每每小小時時的的燃燃氣氣供供應(yīng)應(yīng)和和需需要要的的累累計計量量差差值值，，即即燃燃氣氣的的儲儲存存量量。。找出出儲儲存存量量正、、負負最最大大的兩兩個個值值，，并并將將這這兩兩個個值值得得絕對對值值相相加加，即即得得出出調(diào)節(jié)節(jié)供供需需波波動動所所需需的的儲儲氣氣量量Q。在Q的基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上，，考考慮慮燃燃氣氣生生產(chǎn)產(chǎn)及及使使用用上上預(yù)預(yù)報報的的誤誤差差，，生生產(chǎn)產(chǎn)中中可可能能出出現(xiàn)現(xiàn)故故障障等等影影響響，，以以及及儲儲氣氣罐罐工工作作條條件件及及規(guī)規(guī)格格等等因因素素調(diào)調(diào)整整，，最最終終確確定定選選用用的的儲儲氣氣罐罐容容積積。。某市市欲欲建建一一個個儲儲氣氣罐罐，，已已知知計計算算月月最最大大日日用用氣氣量量為為46萬m3/d,氣源源在在一一日日內(nèi)內(nèi)連連續(xù)續(xù)均均勻勻供供氣氣。。每每小小時時用用氣氣量量占占總總用用氣氣量量的的百百分分數(shù)數(shù)如如下下表表所所示示，，試試確確定定所所需需的的儲儲氣氣量量。。時間0-11-22-33-44-55-66-77-88-910-1111-12每小時用氣量占總用氣量的百分數(shù)1.951.501.412.001.602.914.105.065.206.306.44時間12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24每小時用氣量占總用氣量的百分數(shù)4.904.814.764.755.807.626.154.584.483.222.802.45舉例例說說明明解：：題中中儲儲氣氣罐罐是是用用于于調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)日日用用氣氣不不均均勻勻性性的的。。按按每每日日氣氣源源供供氣氣量量為為100%，氣氣源源均均勻勻供供氣氣，，則則每每小小時時平平均均供供氣氣量量為為4.17%。從零時記記起，計計算燃氣氣供應(yīng)量量累計值值與用氣氣量累積積值，兩兩者的差差值即為為儲存量量，計算算結(jié)果如如下表所所示。在在燃