城市高壓管道儲(chǔ)氣能力分析.pdf

1、多個(gè)長(zhǎng)距離輸氣管線工程的建設(shè),推動(dòng)了中國(guó)天然氣下游市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展。目前,我國(guó)多個(gè)城市周邊均有長(zhǎng)輸管線敷設(shè),且以管線供氣作為城市主要?dú)庠?而天然氣作為各大城市生活及生產(chǎn)的主要能源供應(yīng),其消費(fèi)總量持續(xù)攀升,給上游供氣區(qū)造成一定壓力,同時(shí)使得城市內(nèi)部供需矛盾不斷加大。因此,為更好解決這一矛盾,實(shí)現(xiàn)資源的合理優(yōu)化配置,充分利用上游供氣壓力,可利用城市高壓管道首末壓差,承擔(dān)部分儲(chǔ)氣功能。
　　城市高壓輸氣管道,也可看作長(zhǎng)輸氣管線末端的延伸,

2、該管段內(nèi)氣體流動(dòng)受末端用戶(hù)用氣規(guī)律變化為不穩(wěn)定流動(dòng),且具有輸氣和儲(chǔ)氣的雙重功能。本文就高壓管道的不穩(wěn)定流動(dòng)做了定性分析,并提出了以每個(gè)小時(shí)的穩(wěn)態(tài)計(jì)算近似替代不穩(wěn)定計(jì)算的準(zhǔn)動(dòng)態(tài)計(jì)算方法。同時(shí),以某市城市高壓管線工程為例,分別采用準(zhǔn)動(dòng)態(tài)分析、SPS軟件仿真模擬和 TGNET軟件仿真模擬三種算法,對(duì)高壓管道內(nèi)的不穩(wěn)定工況進(jìn)行了模擬計(jì)算分析比較。此外,文中對(duì)高壓管道和高壓球罐這兩種調(diào)峰方法進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,通過(guò)建立管道儲(chǔ)氣量與金屬耗量的計(jì)算關(guān)

3、系式,提出在給定調(diào)峰比例的情況下,優(yōu)化天然氣高壓外環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)模型。
　　通過(guò)以上計(jì)算結(jié)果表明:高壓管道內(nèi)氣體流動(dòng)為不穩(wěn)定流動(dòng),三種算法所得24小時(shí)內(nèi)節(jié)點(diǎn)壓力值與SCADA系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)實(shí)測(cè)值基本吻合,且誤差均在工程允許范圍之內(nèi)。其中,準(zhǔn)動(dòng)態(tài)分析法是在已知初始條件的情況下預(yù)測(cè)下一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)壓力,并計(jì)算該時(shí)刻管內(nèi)天然氣存儲(chǔ)量。由準(zhǔn)動(dòng)態(tài)計(jì)算法所得節(jié)點(diǎn)壓力值與實(shí)測(cè)值誤差最大,計(jì)算管道儲(chǔ)氣能力最小;TGNET軟件模擬計(jì)算節(jié)點(diǎn)壓力值與實(shí)測(cè)值最接近,

4、誤差僅0.19％,更接近實(shí)際工況,計(jì)算所得管內(nèi)儲(chǔ)氣能力最大。同時(shí),高壓管道末端壓力和管內(nèi)儲(chǔ)氣量均受到用氣負(fù)荷規(guī)律的影響,即當(dāng)用氣量減少時(shí),管段末端壓力增加,管內(nèi)儲(chǔ)氣量增加,反之則均減少,但最大終點(diǎn)壓力和最大儲(chǔ)氣量出現(xiàn)的時(shí)間均要比最小用氣負(fù)荷出現(xiàn)的時(shí)間有所延遲。由灰色關(guān)聯(lián)度分析可知,對(duì)已建成的城市高壓管道,其儲(chǔ)氣能力受末端流量變化規(guī)律的影響程度要大于起點(diǎn)壓力波動(dòng)。當(dāng)末端流量增大,管網(wǎng)的調(diào)峰能力會(huì)大幅下降。通過(guò)建立管道儲(chǔ)氣量與金屬耗量的計(jì)算