城市天然气调峰方式分析
2
调峰方法
为了保证向用户不间断地供气，必须考虑供、
用气的不平衡问题。因此，有必要研究目前各种调 峰方式的特点和运行规律。
收稿日期：2010-05-24 修订日期：2010-06-24 ∗本文受四川省科技攻关计划 （中俄合作） 项目 （编号：05GG021-021） 资助。 作者简介：高强生 （1963－） ，工程师，从事天然气管道设计工作。E-mail：weina8081@
LNG 调峰的工厂有两种形式可供选择，一种是
型”的储备厂，这种储备厂可根据城市管网的覆盖
km） 建设足够容量的地下储气库，是解决城市燃气调 地下储气库以其库容大、安全等优势在供气调 峰中发挥着重要作用，但也存在一些不足 [4]：① 对 库址选择要求苛刻。除要求库址距主要用户近 （一般 不超过 150 km） 或离长输气管线较近外，无论是枯竭
进气管道 超音速射流器 调压器 出气管道
图 2 改进后的高压储气球罐工作流程图
（2）
量大大增加。 高压管道储气方式一般有两种：一种是在城市 周围人口密度较小的地段设置绕城高压环网进行储 气，其既可以用作储气，又能向城市多点供气，优 化供气工况。另一种为门站内的管束储气，它是由 若干组管道组成管束，管道直径从 DN400～DN1500 不等，管道长度从几十米到数百米不等。虽然高压 储气管束调峰优势明显，但其占地面积巨大，这对
式中 HCPV 为储气库库容， m3； Q1、 Q2 为状态 1、 2 下的气藏气体体积，m3；ps 为标准压力，MPa ；Ts 为 标准温度， K； p5、 p6 为状态 1、 2 下的气藏压力， MPa；TR 为气藏温度，K；Z5、Z6 为状态 1、2 下的气 藏气体压缩系数。 地下储气具有以下特点：① 高压、高库容，在 冬季用气高峰期，特别是在气温陡然降低引起用气 量突变时，储气库可以发挥巨大的调峰作用；② 若 气田、长输管道上游发生突发性事故无法正常工作 时，储气库能保证长时间连续供气；③ 投资成本 低，据国外资料显示，在相同调峰气量的条件下， 提高气田产量、提高输气能力、建造 LNG 库等的投 资要比建造地下储气库高 5～10 倍。 20 % 考虑。在高压输气干线的附近 （半径小于 200 峰问题的有效手段。 我国储气库的建设规模可按年供气量的 10 % ～
4
结论
1） 城市天然气调峰是一项投资巨大的系统工
气和高压储气球罐储气相结合的方式，在沿海城市 也可采用 LNG 调峰站的方式调峰。
参考文献
程，在保证其安全性的同时又需要考虑投资和效 率。对于用气量较大的城市，单靠一种方法很难应 付，须采用多种调峰方式相结合的方法来确保城市 用气。
［1］ 商丽艳，潘振斌，周玉. 输气管道干线末段储气调峰研 ［2］ 姜小敏，王财友，钱尚源. 天然气引射调峰新技术的研究 ［3］ 杨帆，陈保东，姜文全，等. 液化天然气技术在调峰领域 ［4］ 任继善. 解决城市天然气调峰的快捷途径 ［J］ . 当代石油 石化， 2005，13 （7） ：38-40. 的应用 ［J］ . 油气储运，2006，25 （10） ：26-28. 与应用 ［J］ . 天然气工业，2004，24 （6） ：26-28. 究 ［J］ . 油气储运， 2007，27 （7） ： 27-28.
3
几种城市天然气调峰方式对比
笔者在充分调研的基础上对几种主要的调峰方
式做了对比，如表 1 所示。
表 1 几种调峰方式对比表 调峰方式 储气球罐 储运状态 气态、常温、 中高压 优势 制造简单 劣势 储存量小、占地面积 大、安全性欠佳 储存量小、压力调节范 围小
投资／元 · m-3 200～300 100～200 40～50 0.4～5.8
（3）
式中 V 为高压储气管束储气量，m3；Vc 为高压储气管 束容积，m3；T 为工况下的温度，K ；p3 为高压储气 下的压力，MPa。 管束操作压力，MPa；Z3 为 p3 下的压缩因子；p4 为输 高压储气管道壁厚设计可按下式进行计算:
气管道压力，MPa；Z4 为 p4 下的压缩因子；po 为标态
使稳产期缩短和最终采收率降低，从而影响气田开 发的综合经济效益。另外，当长输管道输气量达到 设计能力时，提高气田产量也无济于事。
足用户用气的不均衡性。如果利用上游调峰，一般 气田可在短时间内增大单井生产压差来提高产量。 但我国目前低渗、低产的底水气田较多，增大井底 生产压差会导致气藏能量过快地消耗或造成水淹，
1
式中 KI、KJ 分别为大于 1、小于 1 的月不均匀系数。 1.3 事故调峰
调峰量的确定
城市用气量 [1] 是随季节、生活时段变化而变化
天然气由上游向下游供气时，因管道、设备损 坏以及不可抗力的因素而引起的非正常停气，都将 直接影响下游的供气可靠性，因此，必须考虑气源 的事故调峰。
的，同时它还与城市的人均生活水平等有着密切联 系。为了满足供气平衡，适应不同时期的消耗量， 首先必须对用气量进行大致的预测。 1.1 日、时调峰量的确定 由于城市居民的生活习惯，商业和一般工业企 业用户的用气规律以周为周期的变化更为明显，绝 大多数居民用户和一般工业用户周一至周五工作，
0
引言
由居民生活引起的城市日用气的不均衡性和在
周六和周日休息，商业用户及饮食业周末用气量增 加。因此，根据月、周用气量来确定储气量更为合 理。 1.2 季节调峰量的确定 季节调峰是指将季节性供大于求时的余气量储 存起来，并将该储存量作为补充量，在季节性供不 应求时使用，以达到总的供需平衡。季节调峰储气 容积系数 A 的计算公式为: A＝0.5∑ （KI－KJ） 100% （1）
第3期
的地面储气球罐相比，单位容积的储气比为 63 倍。 道天然气的局限，其工业化流程如图 3 所示。
矿场气 预处理 调峰液化站 LNG 存储 气化 海外 LNG LNG 船 LNG 接收站 LNG 存储 气化
LNG 不受天然气气源和管网的限制，可弥补管
干网来气
城市燃气管网
压缩机组 紧急放空 脱水 高压储气井群 调压装置 城市燃气管网 用户 图4 地下储气井储气调峰流程图 排污 CNG 汽车
一年中由于季节气温的变化引起的年用气的不均衡 性使得用气在每月、每日均会出现高峰和低谷，如 北京冬夏季用气量的峰谷差可达 6 倍之多，天然气调 峰正是针对这一问题提出的。保障天然气居民用气 和企业用气显得十分紧迫，但国内还没有一套较为 科学的理论体系和相应的分析方法对现有调峰方式 进行技术与经济分析。因此，笔者拟研究各种调峰 方式的原理，并对其安全性和经济性进行综合分析 以指出其适用的条件与场合。
城市管道天然气的稳定供应直接关系到市民的正常生活。城市用气由于其月、日、小时用气量的不
均衡性，以及用气需求的快速增长，使天然气调峰问题日益突出。对天然气主要调峰方法如储气球罐调峰、高压 储气管束调峰、液化天然气调峰、地下储气库调峰、气田上游调峰的工作原理、特点与工艺计算进行了分析，指 出了每种调峰方式的适用条件与场合。 关键词 城市天然气 调峰方式 调峰量 储气球罐 中图分类号：TE72 文献标识码：A
气库工作状态的重要参数。在实际生产中，采用下 式进行计算：
! " # $% ( * & ' ) +* & & ( + ' , ,
（5）
48 /Natural Gas Technology
总第 22 期
天然气技术 · 输送与储存
2010 年
2.5
气田上游调峰 气田上游调峰即是通过提高气田单井产量来满
（4）
式中 δ 为高压储气管道设计壁厚， mm； δ s 为管材最 低屈服强度， MPa； p 为设计压力， MPa； D 为管道 外径，mm；F 为设计因素，取 0.6； Φ为纵向焊缝系 量。 2.3 数，双面埋弧焊取 0.85；K 为温度系数；C 为腐蚀余 液化天然气调峰 液化天然气 （LNG） 是将天然气经过净化处理 （脱
适用场合 城市片区昼夜与日用气不 均衡 城市片区昼夜与日用气不 均衡 沿海有港口、天然气资源 匮乏的城市 季节性不均衡
高压储气管束 气态、常温、高压 LNG 地下储气库
制造简单
液态、低温、常压 气态、高压、 中高温
单位容积储存量大
投资大、占地面积大、 流程复杂
储 存 量 大 ， 占 地 面 积 地质结构要求苛刻、建 小，安全可靠 设周期长
水、脱重烃、脱酸性气体） 后，采用节流、膨胀或外 液态，液化后的天然气体积缩小了上百倍 [3]。经计
加冷源制冷工艺，在常压和 -160℃条件下使其变成 算，采用 LNG 调峰与井口采气压力为 5 MPa 的地下 储气库相比，单位容积储气比为 10 倍；与建 1 MPa
天然气技术／ 47
第4卷
高强生，等：城市天然气调峰方式分析
管道 终端用户 图3 LNG 工业化流程图
将工厂建在距城市供气点不远的地方，直接和城市 供气管网相连，到冬春季需要调峰时，将 LNG 气化 以后及时输送到需要调峰的用户；另一种是“卫星 面积和用户的分布状况，在适当的地方分散建设。 2.4 地下储气库调峰 地下储气库调峰是在用气低谷期时把“富余” 气储存起来，在高峰期采出，从而保证气田的均衡 生产。在城市天然气用气量低于输气系统供气量的 情况下，利用压缩机将富余的天然气加压，并通过 燃气分配系统将其储存在高压地下储气井中。反之 则将地下储气井中储存的高压天然气采出来，降压 后进入城市燃气系统管网中，以此来平衡和稳定供 气量与城市天然气高峰用气量的差额。地下储气井 储气调峰流程如图 4 所示。 储气库库容是帮助生产技术人员分析、判断储
46 /Natural Gas Technology
总第 22 期
天然气技术 · 输送与储存
2010 年
2.1
储气球罐调峰 天然气输配系统常用的调峰方式是建造一些大
城市燃气调峰与储存问题的分析
城市燃气调峰与储存问题的分析 摘要随着西气东输工程的启动，2003 年西部天然气到达上海，2005 年上海将要接收 30 亿立方米的天然气，大量的天然气进入城市以后，以 及发电厂、化工工业等大用户的使用天然气，城市燃气的调峰问题日益突 出。
本文在 2005 年上海接收 30 亿立方米天然气的基础上，分析城市燃气 的调峰。
作为党中央、国务院决定二十一世纪西部大开发战略决策的重要组成 部分的西气东输工程，就是将经济欠发达的中西部地区天然气资源输往经 济发达但资源紧缺的东部及沿海地区。
随着西气东输工程的启动，2003 年西部天然气到达上海，2005 年上 海将要接收 30 亿立方米的天然气。
大量的天然气进入城市以后，势必造成天然气用户的急剧增加以及发 电厂、化工工业、汽车等大用户的使用天然气，而城市各类燃气用户的用 气情况是不均匀的，它随着月、日、时而变化，为了满足城市燃气用气负 荷的月季节、日、时不均匀变化，因此在城市燃气规划中必须考虑调峰的 问题。
城市燃气计算流量的确定 1-1 天然气需求量为便于分析城市燃气的调峰，本文以 2005 年上海市天然气的用气情况为例进行分析。
根据上海 21 世纪初城市燃气发展研究总课题报告，2005 年上海各类 用户天然气的需求量约为 30 亿立方米，各类用户用气量如表１所示表１ 单位亿立方米年年份一般用户直供量化工+发电煤气厂 20059156129171-2 城市燃气的计算流量城市各类燃气用户的用气情况是不均匀的，它随着月、 日、 时而变化的， 因此燃气的年用气量是不能直接用来确定城市燃气管网、 设备通过能力和储气设施的容积，燃气管网、设备通过能力和储气设施的 容积应按照计算月的小时最大流量进行计算，城市燃气各类用户小时计算 流量如表２所示本表考虑到燃气电厂夏季设备全开，冬季设备半开，全年 平均运行 4000 小时的特性， 故计算流量取夏季、 冬季计算流量的最大值， 夏季小时计算流量为 743 万立方米小时，冬季小时计算流量为 729 万立方 米小时表２单位万立方米小时 2005 年季节年平均日用气量月不均匀系数 1 计算月平均日用气量日不均匀系数 2 计算日平均日用气量小时不均匀系 数 3 计 算 流 量 一 般 用 户 冬 季 2491273162122385827434 夏 季 2490912266089201727227 化 工 冬 季 11910512501012501052 夏 季 11910512501012501052 汽 车 冬 季 331331136315226875 夏 季331331136315226875 电 厂 冬 季 353075264751264752220625 夏 季 35315529515295244125 冬合计 7294007 夏合计 7428732 二、城市燃气的 调峰 2-1 事故调峰上游在向下游供气时，因管道、设备损坏以及无法抗拒 的因素而引起的非正常停气，都将直接影响下游的供气可靠性，因此需考 虑气源的事故调峰。
城市天然气负荷预测及调峰方案
需求侧管理调峰方案
总结词
需求侧管理调峰方案是一种通过控制和 调整天然气需求来平衡供求关系的调峰 策略。
VS
详细描述
需求侧管理调峰方案包括对城市天然气用 户进行分类，根据其用气特点制定不同的 调控措施。例如，对工业用户采取错峰生 产或调整生产班次等方式，降低高峰时段 用气需求；对商业用户和居民用户，则通 过宣传引导、优惠政策等措施，鼓励其在 低谷时段使用天然气。
储存设施调峰方案
总结词
储存设施调峰方案是通过建设和管理天然气储存设施，如地 下储气库、液化天然气（LNG）接收站等，实现天然气的调 峰。
详细描述
储存设施调峰方案可以在天然气需求低谷期储存多余的天然 气，并在需求高峰期释放储存的天然气，以平衡市场供需。 同时，储存设施还可以作为应急备用，应对突发事件和管道 故障等情况。
3. 结合智能技术、大数据等先进手段，实现城市天然气负荷 预测及调峰方案的智能化管理；
4. 开展跨学科、跨领域合作，共同推进城市能源规划与管 理的研究与实践。
感谢您的观看
THANKS
预测方法 采用历史数据法，通过对过去几 年的用气数据进行分析，预测未 来各时段用气量。
调峰方案 在用气高峰期，通过增加天然气 储备、提高输气设备输气能力、 推广错峰用气等方式进行调峰。
某省天然气负荷预测及调峰方案案例
背景介绍
该省是能源消费大省，天然气消费量逐年上升，为满足全 省各区域的用气需求，需要进行全省范围内的天然气负荷 预测及调峰方案设计。
预测方法
采用多元回归分析法，通过对全省各区域的用气历史数据 进行分析，建立数学模型，预测未来各区域的用气量。
调峰方案
在全省范围内建立多级天然气储备基地，提高输气设备的 输气能力，推广集中供气和分布式能源等方式进行调峰。
城市燃气储气调峰方式的探讨
城市燃气储气调峰方式的探讨作者：陈歌来源：《城市建设理论研究》2013年第44期【摘要】天然气作为高效、清洁的能源，近年来其需求量得到了快速的增长，随即也出现了不同程度的调峰问题。
需要根据用户以及季节的不同对城市燃气进行调峰。
【关键词】城市燃气储气调峰方式中图分类号：TU996文献标识码： A 文章编号：近年来随着国家、地方对环境保护的日益重视，对天然气等清洁能源的需求呈现出跳跃性增长趋势，持续保持约15%的年增长率。
天然气用气具有季节、日和小时的不均衡性。
随着天然气消费量的增加，各地都出现了不同程度的调峰问题，特别是个别调峰设施不完备、能源供应结构单一的地区问题更显突出，因此有必要开展储气调峰的工作。
一、天然气储气方式储气设施根据储气压力的不同，可分为低压储气和高压储气。
对于天然气来讲，由于压力较高，为充分利用其压能，一般采用高压储气。
目前，国内外采用的天然气储气方式有高压球罐储气、高压管束储气、高压管道储气、地下储气库储气和天然气液化储存等。
1、高压储罐储气高压储罐又称定容储罐，是靠改变储罐中的压力来储存燃气的。
由于定容储罐没有活动部分，因此结构比较简单。
高压罐按其形状可分为圆筒形和球形两种。
与圆筒形储罐相比，球形储罐具有受力好、省钢材、占地面积小、投资少等优点，在世界各国应用广泛。
国内外较广泛采用的球罐容积为3000m3——10000m3，工作压力一般在1.0MPa左右。
但是球罐制造较为复杂，制造安装费用较高。
所以一般小容量的储罐多用圆筒形罐，而大容量的储罐则多用球形罐。
高压储罐储存的天然气主要用于城市配气系统工作日或小时调峰供气。
由于球罐建在地面上需要占用大量土地，储气容量相对较小，而且压力较高，因此，对城市来说是个危险源，易造成人们心里上的不安全感。
2、高压管束储气高压管束储气是用若干钢管构成的管束埋没于地下，构成储气设备，利用其能承受高压的特性进行储气。
管束所用的钢管直径一般为1.0m——1.5m，长度从几十米到几百米。
南充天然气调峰量短期预测与调峰分析
南充天然气调峰量短期预测与调峰分析[提要] 随着南充城市建设的发展，天然气需求量将不断增加，现有极限管输量到某一时点后就难以满足其需要，而改造管网系统需要的资金很大。
因此，研究南充现有管网，分析采取的措施和方法，使天然气的储存尽可能达到最大化，满足天然气调峰需要，对南充天然气市场发展具有十分重要的意义。
关键词：天然气；需求量；调峰量一、引言随着南充城市化进程的不断推进，根据“十二五”能源规划的新要求，目前南充燃气管网系统无法满足城市发展需要，若对管网系统进行改造，需要庞大的资金。
因此，预测南充市天然气调峰量，研究如何在现有管网基础上，尽可能扩大天然气储备，以满足城市天然气调峰需要显得尤为重要。
二、南充天然气调峰量预测由于城市的不断发展，各用户的用气量都在不断增加。
顺庆区为南充主城区，其市政建设已慢慢完善，人口增长量趋于稳定，且顺庆区的主要用户是居民用户，所以顺庆区每年的用气量会随着人口的增长而稳步增加。
高坪区为南充工业园区的集中区域，其主要用户是工业用户，根据高坪区天然气需求量预测可以看出，其每年的用气量都在不断增大，由于2016～2020年用气预测年限较久远，该区域用气情况具有很大的不可预见性。
基于上述原因，将只收集2010～2012年的资料，并对2013～2015年的天然气调峰量进行短期预测。
根据对各储配站用气工况的详细计算分析知道，位于顺庆区的储配一站和储配二站2010～2012年的供气规律较为稳定，所以2013～2015年顺庆区的天然气调峰量将采用2010～2012年的调峰标准，具体参数进行预测计算。
（高坪区具体参数同上）。
1、顺庆区调峰量的计算。
最高日用气量的计算公式：Q■=■×k■■×k■■ （1）式中：Q■最高日用气量（单位：Nm3）；k■■月高峰系数（取k■■=1.25）；k■■日高峰系数（取k■■=1.07）。
调峰量的计算式：Q=Q■×14.07% （2）式中：14.07%为2009年储配一站所需储气容积占日用气量的百分数。
采用建设LNG调峰工厂解决城市天然气调峰问题的探讨
采用建设LNG调峰工厂解决城市天然气调峰问题的探讨山东省临沂市位于山东省南部，2010年规划城市建设用地168km2，主城区人口145万；远期2020年规划城市建设用地219.6km2，主城区人口约200万。
2006年7月，临沂中燃城市燃气建设发展有限公司(以下简称公司)将西气东输冀宁联络线的天然气引入临沂市后，用气量从2006年的1.3万m3/d，迅速增长为2009年目前的34万m3/d。
随之而来的是天然气的调峰问题。
1 气量平衡计算分析及调峰储气量的确定1.1 各类用户年用气量及气量平衡2010年各区各类用户年用气量和用气比例见表1。
2010年各类用户气量平衡见表2、表3。
表1 2010年各区各类用户年用气量和用气比例表2 2010年气量平衡表注：用气比例为年用气比例。
表3 2020年气量平衡表注：用气比例为年用气比例。
1.2 各类用户小时计算流量根据各类用户计算月平均日用气量和日高峰系数、小时高峰系数计算其高峰小时用气量，见表4。
表41.3 供气规模的确定，见表5。
表51.4 储气规模的确定1.4.1 储气系数的确定采用天然气作气源时，平衡城镇燃气逐月、逐日的用气不均匀性应由供气方统筹调配解决。
按供气方《照付不议天然气买卖与输送合同》气源单位负责用气的季节和月调峰，最大日供气量为合同气量的1.2倍。
平衡城市燃气小时用气不均匀性可利用气源单位长输高压输气干管的储气条件，在允许调度幅度和安排的条件下给予适当解决。
考虑小时调峰的不足部分，根据居民、商业、CNG与工业用气量所占比例，并参照相类城市，确定2010年和2020年储气系数均为8%。
1.4.2 储气量的确定2010年供气规模达到54.8万m3/d，计算月平均日用气量为60.50万m3/d，按8%储气系数计算，需总调峰量为4.8万m3。
2020年供气规模达到109.59万m3/d，计算月平均日用气量为121.23万m3/d，按8%储气系数计算，需总储气量为9.7万m3。
城市天然气负荷预测及调峰方案研究
城市天然气负荷预测及调峰方案研究煤、石油等固态化石能源应用引起的碳排放、环境污染等问题日趋严重。
天然气燃烧具有热值高、洁净、无废水、无废渣等优势,在国家节能减排政策的号召下,清洁能源天然气得到了人们的普遍关注。
“西气东输”、“川气东送”等国家重大天然气管网工程的建设及运营使各城市原来的单一天然气管网逐步形成全国性的大天然气管网,显然,这一变化将对上游生产能力、中游管网输送能力、下游城市管网配气能力、储气设施储气能力、城市天然气调峰及调度等提出了更高的要求。
与此同时,当城市到了用气高峰期,由于用气量较大,出现了“无气可用”的问题。
解决城市“气荒”问题,可从两个角度进行,一是从“供气方”角度,二是从“用气方”角度。
本文的研究是从“用气方”角度,即单一城市自身建设调峰设施,以达到“削峰填谷”的目的。
从“用气方”角度主要是从城市所需天然气“负荷”(也可以表述为“需求量”、“用气量”,本文进行研究时均称“负荷”)角度,确定了城市天然气负荷后,在此基础上进行调峰方案的制定及决策。
本文针对“用气方”的调峰方案决策方法适用于任何未建设或部分建设调峰设施的大、中及小城市。
具体的研究工作和主要结论如下:(1)本文研究的是城市天然气负荷预测,在此基础上进行调峰方案决策的问题,因此,首先分析了城市时、日及年负荷的特性,对目前城市天然气采用的调峰方式进行分析。
结果表明:城市天然气时负荷具有明显的周期性、日负荷具有明显的非线性、年负荷具有单调递增性;城市调峰单独采用高压管道调峰和高压管道-LNG(液化天然气)联合调峰是一种发展趋势,储气罐调峰逐渐被取代,以此作为城市天然气负荷预测模型和调峰方案决策研究的基础;(2)提出了基于小波理论和RBF(径向基函数)-Elman神经网络的城市天然气时负荷预测模型。
首先,采用小波分解对时负荷时间序列进行分解;其次,应用RBF对高频分量进行预测,运用Elman对低频分量进行预测;最后,小波重构。
城市燃气调峰的探讨
Ξ城市燃气调峰的探讨王莉华(西南石油大学) 摘 要:城市用气量具有月、日、小时用气量不均匀性,再加上天然气需求量井喷式的发展,使天然气的调峰问题日益突出。
本文主要介绍了通过储气设施、改变气源生产能力和设置机动气源、利用缓冲用户调度作用等调峰方式来解决城市调峰。
关键词:城市燃气;调峰;储气1 城市燃气调峰问题的提出[2]随着西气东输工程的实施和其他天然气资源的逐步落实,天然气作为洁净能源,逐渐成为居民生活和商业企业的首选燃料,为了改善城市的大气环境问题,天然气将进入越来越多的城市,尤其是在城市燃气中的应用更为广泛。
城市燃气主要用于居民生活用气、公共设施用气、集中采暖用气和工业企业用气,其中前两项的用气量是随着每天生活时段的不同形成供气的峰谷,其中采暖用气的用气量随气温、风雪等情况的变化而变化,最不均衡,工业企业用气相对较均衡,城市一年中不同的月份,每月中不同的日期、每日中不同的小时的供气量变化都较大;而气田的产气能力在一定时期内是确定的,对长输管道而言,在用气高峰时,管道满负荷运行,在用气低谷时,管道在低负荷下运行,从而会增加建设投资和运行成本,因此天然气输气系统供气量和用气量的不均衡产生了调峰问题。
因此,预测城市用气量,建立相应的调峰措施,缓解城市天然气供消不均衡性是非常必要的。
2 城市用气量的预测[1]城市燃气消耗量随着季节、日、时变化而变化,它与城市的气候、供气规模、生活水平、节假日等有密切关系。
为了满足供气平衡,适应不同时期的消耗量,首先必须对用气量进行大致的预测。
Q=K1K2K3Q aΥ365×24其中:K1——表示一年中各个月用气不均匀情况;K2——表示一个月中各日用气不均匀情况;K3——表示一日中各小时用气不均匀情况;Q——表示预测某年某日某时的用气量,m3 h;Q a——表示上一年用气量,m3 h;Υ——年平均增长率。
用气的不均匀系数根据历年管道供气状况统计资料确定。
但是当缺乏实际统计资料时,可按照同等城市以及“城镇燃气设计规范”GB50028—93确定。
我国城市天然气供应中常用调峰方式的比较分析
Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
第5期
邱禹桐：我国城市天然气供应中常用调峰方式的比较分析
应用研究
地对用气量所产生的变化迅速做出反应，从而有效地 完成整个调峰过程。
地下储气库的具体调峰过程为：当用户的天然 气用量降低时，可以利用压缩机一些富余的天然气经 过加压后储存到地下气库中；当用户的天然气用量增 大时，可以通过调压装置调压，然后输入城市燃气管 网的天然气，供给具体的用户，有效地达到调峰的目 的 [8-10]。从技术角度来看，地下储气库具有十分明显 的优势，其主要建于地下，地面占地面积较小。人们 要根据城市实际情况，因地制宜地建设地下储气库， 通常，其设计规模为年供气总量的 10% ～ 20%。 1.2 LNG 调峰
LNG 调峰也叫作液化天然气调峰，其主要流程 为：首先对城市管网的天然气进行脱水、脱烃、脱酸 等净化处理，再采用节流膨胀等措施，使其在常压、 低温下形成和原有体积相比缩小上百倍的 LNG，之后 进行储存。当城市用气达到高峰时，可以将其气化， 再供入城市燃气管网，实现调峰目的。从技术层面来 看，LNG 调峰采用液态存储方式，其单位容积是地下 储气库的 10 倍，是地面高压储气球罐的 63 倍左右。 LNG 调峰的天然气储存和运输比较灵活，具有较高的 机动性，不仅适用于城市日常调峰作业，还适用于应 对突发事故。除此之外，LNG 调峰不受地质条件的限 制，其主要在用户负荷中心的周围进行建设，具有极 强的应急适用性，适用于卫星城镇的供气 。 [11-13] 1.3 地面高压储气球罐调峰
随着我国经济的快速发展，各行各业对清洁能源 的需求量不断加大。天然气在各个领域中的应用变得 十分广泛，还保持着一种快速增长的趋势，如今已经 延伸到我国城市居民燃气、化工、火力发电等相关方 面，而确保天然气的安全运行和有效供应已经是关乎 城市居民生活质量和工业企业生产效率的重要因素， 也是人们必须关注的首要问题。然而，天然气在供应 的过程中往往会随着季节、日期和生活时段等出现一 些相应的变化，进而产生不均衡性。这要求相关单位 在天然气的建设初期对其调峰设施的设计和建设加大 重视，通过预判天然气用气量来更好地选择多样化的 调峰方式，确保调峰方式具有可行性 。 [1-3]
武汉市天然气小时调峰方式分析比较
武汉市气源是重庆忠县天然气，签订的 《 天然 气购销合同》中规定，从 ２０ ０５年至 ２０ 年重庆每 ｏ９
ｍ 、６ １ ￣ ０ ｍ 、８ １ ０ ｘ ０ ｍ 、１￣ ０ ｍ ，２ ０ ２ １ ０ ９年
州一 ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ 司一 卜 １
㈣ ２ ∞ 船 蛳 伪 ｍ 蝴 删 田 ： 蚴 ～ 一 ｍ 斛 舶 Ⅲ 黔 ～ 一 札㈣～ 一 靴舯 舢 姗
数量 总储气量ｎ
钢材耗蕾魄 单佛 元 总价 沅
从表中可 以看 出，建设相同储气量的高压球罐 其投资要远远高于高压管束的投 资。
１ ． 运行费用的比较 ．２ ４ 从运行费用来看 ， 高压储配站的运行费用包括 储 配站人员工 资、开罐检查等（ 按国家规范 Ａ 级高
城市燃气常用的储气调峰手段有： 储气罐储气 调峰、 输气管道末段储气调峰、 输配管 网储气调峰、 地下储气库储气调峰、高压储气管束储气调峰、液
化天然气（Ｎ ） Ｌ Ｇ 储气调峰等。怛
１ 武汉市燃气小时调峰方式的分析 １ 武汉市调峰储气装置现状分析 ． １
（ ２ ）直燃机用户每天按工作 １ 计算 ６ ｈ
上●塌气 ２０ 年第 １ （ 一 ０７ 期 （Ｊ 『
维普资讯
粥 ＂ ¨
量（ 储气设备中应有的气量） 。在储存量一项中找 【
出最大和最小的数值 ， 两数绝对值之和 即为所需储 气 量 ：（２ ．７ ０．１ Ｘ１４ ２ ．８ ０ １４５ ＋ ｏ ） ０＝１４５ １４ｎ。 Ｘ ｉ
０ 前言 城市利用天然气是实施可持续发展战略， 优化
以前使用，达到折旧年限以后就不再使用 。
１２ 天 然气气 源 ．
城市燃气的储存调峰及其作用
城市燃气的储存调峰及其作用摘要：天然气储气调峰主要是用来解决天然气季节性峰谷差巨大的问题，只有科学地选择合适的调峰方式，才能收到理想的调峰效果，提高供气质量，达到天然气供应的季节性平衡，减少天然气供应中的矛盾和问题，确保天然气供应服务水平。
关键词：城市燃气；储存调峰；作用一、城市燃气的储存方法分析1、地下储存方法地下储存方法是城市燃气储存的主要方法之一，地下储存库一般都是在原有地形结构的基础上进行构建的，比如没有石油的油气田和地下含水层等。
这种城市燃气储存方式在应用过程中投入的成本比较少，而且储存空间也比较大，比较寒冷的季节里就可以利用这种方式进行天然气的储存，通过研究发现，全世界建造的地下储气库在600座以上，储气能力比较高，其是城市快速发展的基石。
2、天然气液化储存方法天然液化储存的方法也比较常用，这是一种常用的低温储存方法，首先对其进行冷处理，待天然气的饱和蒸气压与常压一致时，再将其储存起来。
天然气在进行形态转变的过程中其体积也会发生变化。
天然气液化体积会缩小600倍左右，利用这种方法进行储存可以减少储存应用空间，增加储存量。
LNG是对城市用气高峰期进行调节的重要方法。
对天然气进行液化处理之后，会使用低温储罐对其进行储存，在城市对天然气需求量比较大的时候，就可以将低温储罐中的天然气进行气化并将其供应到有需求的地区，实现城市燃气的合理调峰。
3、高压储气罐储存方法储气罐在应用的过程中可以对城市燃气供气不足的现象进行有解决，但是其属于一个短期的处理方法。
常用的储气罐有两种，分别是低压储气柜和高压储气罐，这是比较常见的气罐应用形式。
这两种储气罐在应用的过程中，低压储气柜的整体压力比较低，调峰时可以通过加压的方式增加天然气的压力，让天然气在压力的作用下进入城市管网中，但是这种方法在应用的过程中需要花费较多的时间，所以不常用。
4、高压管道储气方法这种储气方法是基于自身管线的应用特点，在进行燃气输送的过程中，也可以根据实际情况适当增加管径，可以将天然气储存在管线中。