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輸氣管道季節(jié)調(diào)峰措施

文檔作者：范云鵬毛平平朱明劉少山文檔來源：中國石油天然氣管道工程有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年07月03日
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第34卷第5期(2015．05)(行業(yè)論壇)
輸氣管道季節(jié)調(diào)峰措施
范云鵬 毛平平 朱明 劉少山 中國石油天然氣管道工程有限公司
摘要：通過對(duì)輸氣管道季節(jié)調(diào)峰分析方法及步驟的探討，結(jié)合實(shí)際工程的應(yīng)用可知，準(zhǔn)確
計(jì)算各用戶的調(diào)峰總需求是輸氣管道調(diào)峰分析的前提和基礎(chǔ)，根據(jù)儲(chǔ)氣庫有效工作氣量來統(tǒng)籌
系統(tǒng)的調(diào)峰任務(wù)是模擬計(jì)算的關(guān)鍵。由輸氣規(guī)模冬季工況Dd—shen線、Qin—shen線、Hd—
Shen線聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行工藝計(jì)算結(jié)果可知，在冬季典型月，Daq和shuangy儲(chǔ)氣庫按最大El采氣能力進(jìn)
行采氣，通過減少向華北轉(zhuǎn)供氣量，sheny聯(lián)絡(luò)站的壓力為6．01 MPa，此時(shí)Dd—shen、Qin—
Shen和Hd—shen3條管道沿線各站分輸壓力均能夠滿足用戶用氣壓力和調(diào)峰的需求。
關(guān)鍵詞：天然氣管網(wǎng)；季節(jié)調(diào)峰；儲(chǔ)氣庫；不均勻系數(shù)； 模擬計(jì)算
doi：10．3969d．issn．1006—6896．2015．5．005
1 輸氣管道季節(jié)調(diào)峰分析原則
承擔(dān)下游用戶的季節(jié)調(diào)峰是天然氣管道系統(tǒng)的
重要功能，管道系統(tǒng)季節(jié)調(diào)峰能力的強(qiáng)弱直接關(guān)系
到系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行和下游用戶的用氣安全。輸氣管
道調(diào)峰以安全平穩(wěn)供氣為目標(biāo)，以下游用戶用氣安
全為原則， 綜合利用地下儲(chǔ)氣庫調(diào)峰、管網(wǎng)調(diào)峰
等多種方式，統(tǒng)籌管道與管道之間、管道與儲(chǔ)氣庫
之間聯(lián)合調(diào)峰，最大限度地增強(qiáng)系統(tǒng)的供氣和調(diào)峰
能力。
2 調(diào)峰分析方法及步驟
2．1 確定備用戶用氣的月不均勻系數(shù)
充分調(diào)研下游用戶逐年用氣需求量、接氣壓力
等參數(shù)，根據(jù)各用戶現(xiàn)有用氣的不均勻特點(diǎn)，確定
各用戶用氣的月不均勻系數(shù) 。月不均勻系數(shù)體
現(xiàn)一年中各月用氣的不均勻情況。
一該月平均日用氣量 f1、
一 全年平均日用氣量 一
影響用戶的月不均勻性主要因素是各季節(jié)氣候
變化。我國北方地區(qū)冬季的月不均勻系數(shù)較大，夏
季的月不均勻系數(shù)較??；南方地區(qū)與之相反。
2．2 計(jì)算下游用戶季節(jié)調(diào)峰需求量
根據(jù)各用戶月不均勻系數(shù)和逐年用氣總量計(jì)算
全部用戶每月的實(shí)際用氣量，月實(shí)際用氣量與月平
均用氣量之差即為每月管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)峰平衡量9
9=(1一Km)X年平均日用氣量X當(dāng)月天數(shù)(2)
若計(jì)算出的調(diào)峰平衡量Q>0(即9為正值)，
表明管道供氣量大于用戶用氣量，因此，此階段為
儲(chǔ)氣庫注氣階段；反之，p<0則表示儲(chǔ)氣庫為采
氣階段。通過對(duì)全年365天(或12個(gè)月)的調(diào)峰平
衡量進(jìn)行分析，得出全年儲(chǔ)氣庫最大的注氣量Q?
和最大采氣量Q? (負(fù)值)，兩值之差即為管網(wǎng)系
統(tǒng)的總調(diào)峰需求量Q
Q =Q 一Q? (3)
2．3 計(jì)算下游用戶應(yīng)急保安需求量
管道系統(tǒng)依據(jù)全部用戶最大日不可中斷用氣
量，一般按3天(72／bH'~)保證安全供氣時(shí)問計(jì)算
應(yīng)急需求量Q
2．4 確定下游用戶所需調(diào)峰庫容要求
下游用戶總調(diào)峰需求量與應(yīng)急保證安全供氣量
需求量之和即為所需調(diào)峰庫容要求Q
Q =Q +Q (4)
根據(jù)儲(chǔ)氣庫與管網(wǎng)之間的位置關(guān)系，統(tǒng)籌儲(chǔ)氣
庫的調(diào)峰能力，合理確定具體的調(diào)峰方案；利用模
擬軟件，對(duì)確定的調(diào)峰方案進(jìn)行模擬計(jì)算，確保管
網(wǎng)系統(tǒng)和儲(chǔ)氣庫設(shè)施在正常和應(yīng)急工況下的平穩(wěn)安
全運(yùn)行及用戶的用氣安全。
3 Ha—shen管道調(diào)峰
3．1 各用戶月不均勻系數(shù)的確定
根據(jù)前期對(duì)各用戶用氣量和用氣不均勻性特點(diǎn)
的調(diào)研，首先確定管道各用戶的月不均勻系數(shù)。由
于東北地區(qū)冬季采暖，Ha—Shen管道除工業(yè)用戶
以外，大多數(shù)民用燃?xì)庥脩舻脑虏痪鶆蛳禂?shù)在
O．7～1．4之間變化，波動(dòng)范圍較大，必然給上游管
道帶來巨大的季節(jié)調(diào)峰壓力。
3．2 計(jì)算管道下游用戶的季節(jié)調(diào)峰需求
基于各用戶年分輸量及月不均勻系數(shù)，以輸氣
規(guī)模工況為例，根據(jù)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)峰平衡量p計(jì)算
方法，Ha—Shen管道沿線用戶季節(jié)調(diào)峰需求計(jì)算
一l0一 油氣田地面工程(htt
p：／／www．yq"cdmgc．corn)
第34卷第5期(2015．05) 行業(yè)論壇)
中，平衡量為負(fù)數(shù)的月份表示需要從儲(chǔ)氣庫采氣，
平衡量為正數(shù)的月份表示需要向儲(chǔ)氣庫注氣，采氣
量之和或注氣量之和即為所需的調(diào)峰總量。通過計(jì)
算，輸氣規(guī)模工況下H Shen管道所需季節(jié)調(diào)峰
量為9．5 X 10 m。，其他年份所需季節(jié)調(diào)峰量如表1
所示。
表1 Ha—Shen管道各年所需季節(jié)調(diào)峰量 10 m。
3．3 計(jì)算下游用戶應(yīng)急保安需求量
根據(jù)調(diào)研各用戶的用氣需求量，以2020年輸
氣規(guī)模為例，Ha__Shen管道最大用氣月份(1月
份)沿線各用戶總用氣量為3 685．5 X 10 m。／d，保
證安全供氣量時(shí)間按3天(72小時(shí))考慮，H
Shen管道所需應(yīng)急氣量為1．11 X 10。m。，其他年份
所需應(yīng)急氣量同理可得，見表2。
表2 Ha—Shen管道應(yīng)急保證安全供氣量 io m。
3．4 下游用戶的需求總庫容分析
通過以上計(jì)算可知，輸氣規(guī)模工況下Ha—Shen
管道沿線用戶所需最大調(diào)峰庫容為10．61 X 10 m。，
其他年份所需最大調(diào)峰庫容同理可得，見表3。
表3 Ha—shen管道所需儲(chǔ)氣庫庫容分析 10 m。
年份 第1年 第2年第3年-第4年
季節(jié)調(diào)峰量 2．1 3．3 4．1 4．9 9．5
3天應(yīng)急量0．25 0．38 0．48 O．58 1．11
需求總庫容 2．35 3．68 4．58 5．48 10．61
3．5 模擬計(jì)算
Ha—Shen管道是東北天然氣管網(wǎng)的組成部
分，該管道與附近管線相連形成一個(gè)水力系統(tǒng)，因
此，開展聯(lián)網(wǎng)模擬水利系統(tǒng)分析。以輸氣規(guī)模工況
為例，結(jié)合Ha—Shen線、Da—Shen線和Qin—Shen
線沿線各用戶分輸量和儲(chǔ)氣庫的最大日注采能力，
在滿足各用戶最低壓力需求的前提條件下，利用
SPS水力模擬軟件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)在冬季和夏季典型月
聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行計(jì)算。聯(lián)網(wǎng)計(jì)算所得各管道壓力一流量曲
線見圖1、圖2、圖3。
根據(jù)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算結(jié)果可知，在冬季典型月，Daqing
和Shuangy儲(chǔ)氣庫按最大日采氣能力進(jìn)行采氣，通
過減少向華北轉(zhuǎn)供氣量，Sheny聯(lián)絡(luò)站的壓力為
6．01 MPa，此時(shí)Da—Shen、Qin-Shen和Ha—Shen
3條管道沿線各站分輸壓力均能夠滿足用戶用氣壓
力和調(diào)峰需求。
Ha—shen線壓力流量曲線
0 60 12o 18o 240 3oo 360 420 480 540 600
距離／km
圖1 Ha—shen管道壓力流量曲線
Da—Shen線壓力流懿IitI線
2 400
2lO0
1 800
oo毛
200
。。。
60。
。。。蟋
0
— 300
o 50 lOO 15o 200 250 3oo 350 4,00 450 5oo
距隨／km
圖2 Da—Shen線壓力流量曲線
Qin—shen線壓力流鮭曲線
600
500
400
300
200
E
。。壘
o。。
900避
圖3 Qi n—Shen線壓力流量曲線
4 結(jié)語
(1)分析可知，準(zhǔn)確計(jì)算各用戶的調(diào)峰總需求
是輸氣管道調(diào)峰分析的前提和基礎(chǔ)，根據(jù)儲(chǔ)氣庫有
效工作氣量來統(tǒng)籌系統(tǒng)的調(diào)峰任務(wù)是模擬計(jì)算的關(guān)鍵。
(2)考慮到儲(chǔ)氣庫構(gòu)造本身的特點(diǎn)，需要結(jié)合
儲(chǔ)氣庫的最大日注采能力進(jìn)行應(yīng)急調(diào)峰分析，以進(jìn)
一步確定保安措施。
(3)在管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)綜合考慮各管道間
的連接，充分利用管道間的調(diào)配氣功能，統(tǒng)籌沿線
儲(chǔ)氣庫參與管網(wǎng)系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)峰，優(yōu)化調(diào)峰和設(shè)計(jì)
方案，保障各用戶在正常及應(yīng)急工況下的用氣安全。
(4)利用該調(diào)峰分析方法完成的Ha—Shen管
道可行性研究報(bào)告和初步設(shè)計(jì)報(bào)告已得到中石油集

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