燃氣調壓站設計有關問題的探討

1、燃氣調壓站設計有關問題的探討燃氣調壓站設計有關問題的探討摘要：摘要：探討了燃氣調壓站的設計規(guī)模、調壓流程、調壓器選型及降低投資的途徑等問題。關鍵詞：關鍵詞：燃氣調壓站；設計規(guī)模；調壓流程；調壓器中圖分類號：中圖分類號：TU996文獻標識碼：文獻標識碼：B0引言調壓站設計規(guī)模不僅決定了本身的投資，也對輸配系統(tǒng)的投資產生較大影響，因而調壓站的設計工作必須給予高度重視[1—4]。下面主要從燃氣調壓站的設計規(guī)模、調壓流程、調壓器選擇及降低投資的

2、途徑等幾方面進行探討。1設計規(guī)模的確定設計規(guī)模的確定要確定燃氣調壓站的設計規(guī)模，必須首先了解和確定以下3方面情況：①下游近期和遠期的用氣負荷；②上游和下游近期和遠期管網的設計壓力及運行壓力；③上游和下游管網建設情況。(1)用氣負荷用氣負荷是確定調壓站設計規(guī)模的基本參數(shù)。如果調壓站的下游管網自成體系，應合理劃分調壓站的供氣區(qū)域。如果調壓站的下游管網是環(huán)網中的一部分，則應合理分配調壓站的供氣量。用氣負荷的確定應具有“發(fā)展的眼光、遠近結合的思

3、路、以近期為主的觀念”[5]。調壓站的建設不是短期行為，在確定用氣負荷時應考慮到隨著城市建設的進展、人民生活水平的提高和燃氣應用領域的擴展，將近期和遠期、現(xiàn)實和潛在的各類負荷進行認真的分析和篩選，以期得到準確的負荷數(shù)據。(2)設計壓力及運行壓力設計壓力及運行壓力是確定調壓站設計規(guī)模的必要參數(shù)。設計壓力應與輸配系統(tǒng)保持一致，運行壓力則可以根據用氣負荷發(fā)展和管網工況定期做相應調整。對于某個確定的調壓站，在不同的上下游管網運行壓力下，可以得到

4、調壓站不同的輸出能力。當調壓站出口壓力不變時，其人口壓力的增加必然引起調壓站輸出能力的提高。當調壓站人口絕對壓力不變且出口絕對壓力高于人口絕對壓力的05倍時(05為燃氣的臨界壓力比)，其出口壓力的增加一般會引起調壓站輸出能力的降低；出口絕對壓力不大于人口絕對壓力的05倍時，出口壓力升高時調壓站的輸出我能力基本不變。那么，當調壓站入口、出口壓力同時發(fā)生變化時，就應當慎重考慮調壓站輸出能力的變化情況。一般情況下，管網的建設是具有超前性的。隨

5、著用戶的發(fā)展，可能提高各級管網的運行壓力，其具體的參數(shù)則取決于管網水力計算的結果。在確定管網運行壓力時，也應特別注意區(qū)分新舊管網的不同情況。在由人工燃氣轉換為天然氣的過程中，該問題尤為突出。過去，中壓人工燃氣管道的設計壓力一般為01MPa以下，而新建天然氣中壓管道的設計壓力一般為02～04MPa。為了減少工程投資，希望管網有一個較高的運行壓力，而為了保證管網的供氣可靠性，又無法將新舊管道完全分開運行。因此，在對舊管道進行改造的同時，新建

6、管道和設施也必須充分考慮到現(xiàn)實的情況。(3)管網建設情況管網建設情況是確定調壓站設計規(guī)模的制約條件。一個全新的燃氣輸配系統(tǒng)，可以解決好調壓站與管網之間的協(xié)調問題。但是，在既有的管網中，隨著用氣負荷的增加增建調壓站時，應特別注意現(xiàn)狀管網的管徑和運行壓力等實際情況對新建調壓站設計規(guī)模的制約問題。如北京市現(xiàn)狀的中壓干管和次高壓干管基本以DN500mm及以下口徑的管道為基礎，這些管道在建的困難。同時，在進行調壓器選型時，用于選型的基礎數(shù)據不合理

7、，也造成了較大的偏差。下面對調壓器選擇過程中的一些問題進行分析。(1)近、遠期壓力和用氣負荷的影響一般調壓站的設計規(guī)模是按照中、遠期的用氣需求確定的，而調壓站的進出口壓力設計值(即上下游管網的運行壓力)是一個范圍。為了保證調壓站設計的合理性，在選擇調壓器時往往采用各調壓流程的流量、最低的上游壓力、最高的下游壓力來計算調壓器的口徑。問題是，最低的上游壓力一般對應的是現(xiàn)狀輸配規(guī)?；蛟缙谳斉湟?guī)模時上游管網的最低運行壓力，達到調壓站設計規(guī)模時，

8、上游管網的最低運行壓力一般應高于現(xiàn)在所給定的最低的上游壓力，除非所給的設計條件是遠期的管網水力計算的結果。最高的下游壓力也存在類似的問題。正確的計算方法應該是分別采用近期的流量、壓力參數(shù)和遠期的流量、壓力參數(shù)進行計算，取其較大的規(guī)格作為最終結果。如果存在中期工況，也應按照上述原則一并考慮。另外一個問題也應給予重視。如果調壓器出口絕對壓力在其波動范圍內不會超過人口絕對壓力的05倍(05為燃氣的臨界壓力比)，比如入口壓力25～11MPa，出

9、口壓力01～04MPa，那么，入口壓力不變時，無論調壓器出口壓力在01～04MPa范圍內如何變化，選型計算時該調壓器的最大輸出能力幾乎是不發(fā)生變化的。這種情況下，如果要增加調壓站的輸出能力，要么增加調壓流程的個數(shù)，要么提高調壓站的人口壓力。(2)調壓流程方案的影響在進行調壓器選擇計算時，單臺調壓器的通過能力與兩臺調壓器串聯(lián)連接的工作監(jiān)控式調壓器的通過能力是不同的。一般情況下，工作監(jiān)控式調壓器的通過能力是單臺調壓器通過能力的75％左右。也

10、就是說，給定調壓流程流量后，某一口徑的單臺調壓器能夠滿足流程流量的要求，但是，當選用工作監(jiān)控調壓方案后，同一調壓流程所選用的調壓器的口徑可能會大于所選單臺調壓器的口徑。如果在調壓器選型中，只注意了流量，而忽略了調壓流程方案，可能會選出錯誤的結果。同調壓流程為工作監(jiān)控調壓方案一樣，只要調壓流程不是單臺調壓器調壓方案，不同程度地存在相似的問題。(3)降低噪聲的影響國標《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》對不同區(qū)域的廠界噪聲制定了嚴格的標準。對于噪聲，一

11、般認為在80dB以下，對聽覺和人身沒什么影響；在85dB以下，對90％的人沒有影響；在90dB以下，對85％的人沒有影響。在室內，最高60dB開始對語言和思考有干擾，40dB則毫無干擾。國際標準化組織1971年提出的聽力保護標準為：連續(xù)8h為85dB[7]。在以往的設計中，已經注意到了調壓站內的環(huán)境噪聲問題，一般要求距設備1m處的噪聲水平不能高于80～85dB。在調壓器選擇計算中，為使噪聲達標，采取各種降噪手段，基本需降低調壓器15％左

12、右的通過能力。但是，還應充分考慮到這種噪聲水平對居民的影響，尤其是靠近居民小區(qū)的大型供熱廠或連續(xù)生產的工業(yè)用戶專用調壓站。對于民用區(qū)域調壓站，主要應考慮白天設備噪聲對周圍的影響，夜晚隨著用氣量的下降，設備噪聲減弱。降低噪聲應從設備本體或出口管路上解決。一般情況下，靠增加調壓器出口管道的壁厚，降噪(實際上是隔噪)效果不明顯(可降低2～3dB)。如果從設備本體上解決，或者從設備出口管路上采取降噪措施，可能會對調壓器的流通能力產生影響。如果要

13、達到廠界噪聲要求，那么，調壓器通過能力的損失可能會高于15％。(4)結構型式的影響由于調壓器結構型式的不同，同一口徑、不同廠家的調壓器，其流通能力差別較大。即使是同一廠家，由于結構型式的不同，同一口徑調壓器的流通能力差別也較大。通過選型資料或軟件計算可以看出，同一口徑調壓器的流通能力有時相差1倍以上。在滿足工藝和技術要求的前提下，進行設備招標時，應給予投標商足夠的余地和靈活性，避免將所有的設計條件定死。比如在調壓器招標時，應給出調壓器的