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天然气输配管网规划设计-大学论文.doc

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化学与化工学院《燃气输配》课程设计 说明书 B城(南京六合区)天然气输配管网规划设计 班 级:12能源工程及自动化二班 学 生:曹宇 吴彤 魏源 指导老师:张宁 华南理工大学化学与化工学院 能源工程系 目录 前言 1 第一章绪论 7 1.1现状概况 7 1.2现状分析 7 1.3规划内容 7 1.4规划依据 7 1.5规划原则 7 第二章城市概况 8 2.1自然条件及地理位置 8 2.1.1地理位置 8 2.1.2气候 8 2.1.3交通 9 2.2城市整体规划概况 9 2.3城镇现状人口及预测 9 2.4城市能源综合利用情况 9 2.5城市气源情况 10 2.6供气方式 10 第三章燃气性质计算 11 3.1天然气组分及特性参数 11 3.1.1天然气组份 11 3.1.2天然气热值 11 3.1.3天然气物理性质 12 3.1.4互换性指标 12 3.1.5爆炸极限 12 3.2燃气质量要求及燃气的加臭 12 3.2.1城镇燃气质量要求 12 3.2.2城镇燃气的加臭 13 第四章城市燃气负荷 14 4.1供气范围 14 4.2供气原则 14 4.3规划人口 14 4.4供气对象 15 4.4.1居民用户 15 4.4.2商业用户 15 4.4.3工业用户 15 4.5城镇燃气负荷的计算及供需平衡 16 4.5.1居民生活的年用气量 16 4.5.2商业用户年用气量 17 4.5.3工业企业用户的年用气量 17 4.5.4采暖供热年用气量 19 4.5.5其他用气量 19 4.5.6各类用户用气量汇总 19 4.5.7确定小时计算流量 19 4.6调峰储气容积的计算 22 第五章天然气输配系统设计 23 5.1管网敷设参数 23 5.1.1门站概述 23 5.1.2站址选择 23 5.1.3设计原则 23 5.1.4管道储气参数 24 5.1.5方案设计 24 5.1.5.1方案一 25 5.1.5.2方案二 26 5.1.6各管道的储气量计算 27 5.1.6.1方案一 27 5.1.6.2方案二 29 5.1.7储气方案优劣比较 31 5.2管网输配设计的确定方案 32 5.2.1次高压管网布线 32 5.2.2中压管网布线 32 5.2.3管道选材 32 5.2.4管道敷设方式 32 5.3节点流量计算 33 第六章门站设计 35 6.1门站概述 35 6.2站址选择 35 6.3设计原则 35 6.4装置选型 35 6.4.1阀门 35 6.4.2除尘器 36 6.4.3调压器 36 6.4.4计量装置 36 6.4.5加臭装置 36 6.4.6安全阀 37 6.4.7汇管器 37 6.4.8其他 37 6.5工艺流程设计 37 6.6门站平面设计 38 6.7其他相关辅助设备 39 6.7.1给水 39 6.7.2排水 39 6.7.3暖通设计 39 6.7.4电气设计 39 6.7.4.1设计分界点 39 6.7.4.2设计依据及规范 39 6.7.4.2.1设计依据 39 6.7.4.2.2设计规范 39 6.7.4.2.3负荷等级及供电要求 40 6.7.4.3电力设备主要技术参数 40 6.7.4.3.1 380V/220V 用电设备 40 6.7.4.3.2 年有功电能消耗量 40 6.7.4.4电源状况 40 6.7.4.5电力设备配电 40 6.7.4.6照明 41 6.7.5防雷、防静电接地、等电位联结 41 6.7.5.1防雷 41 6.7.5.2防静电 41 6.7.5.3接地 41 6.7.5.4等电位联结 41 6.7.6防爆区域 41 6.7.7电力及照明路线敷设方式 41 6.8管道阴极保护 42 6.8.1概述 42 6.8.2阴极保护方法的选择 42 6.8.3牺牲阳极阴极保护 43 6.8.3.1设计参数 43 6.8.3.2牺牲阳极种类及填充料的选择 43 6.8.3.3管道保护电流密度的选择和所需总保护电流 43 6.8.3.4阳极用量及排布 43 6.8.3.5阳极的使用年限 43 6.8.3.6套管内的管道阴极保护处理 44 6.8.3.7电绝缘 44 6.8.3.8测试系统 44 6.8.4干扰腐蚀的控制 44 6.8.4.1干扰腐蚀 44 6.8.4.2交流电干扰 44 6.8.4.3交流干扰防护措施 45 6.8.4.4直流干扰源 45 6.8.4.5直流干扰源防护措施 45 第七章环境保护 45 7.1环境保护设计依据 45 7.2工程施工后环境情况 46 7.3工程对环境的影响 46 7.4控制防范措施 46 7.4.1空气污染防治措施 46 7.4.2噪声污染防治措施 46 7.4.3水污染防治措施 47 7.4.4固体废弃物 47 第八章消防与安全 47 8.1门站安全的重要性 47 8.2探测仪表 47 8.2.1可燃性气体浓度探测器GD(GAS DETECTOR) 47 8.2.2火焰探测器 FD(FLAME DETECTOR) 48 8.2.3感烟探测器 SD(SMOKEDETECTOR) 48 8.2.4报警按钮 SPB(SAFETY PUSHBUTTON) 48 8.3消防装置 48 8.3.1水消火栓管网 48 8.3.2泡沫灭火装置 49 8.3.3惰性气体灭火装置 49 8.4其他安全装置 49 8.4.1紧急停车系统 ESD(EMERGENCY SHUTDOWN) 49 8.4.2监视电视系统 CCTV(CLOSED CIRCUIT TV) 49 8.4.3安全系统网络组成 49 第九章节能减排设计 50 9.1编制依据 50 9.2能耗分析 50 9.2.1主要能量消耗 50 9.2.2节能措施 50 9.2.3节能效益 50 第十章【参考文献】 51 前言 城市燃气是现代化城市人民生活和工业生产的重要能源。2007年9月3号国家发展和改革委员会近日颁布实施的《天然气利用政策》规定,我国将优先发展城市燃气,我国天然气利用政策由国家统筹规划,考虑天然气产地的合理需求;坚持区别对待,确保天然气优先用于城市燃气,促进天然气科学利用、有序发展;坚持节约优先,提高资源利用效率。发展城市燃气可以节约能源,减轻城市污染,提高人民生活水平,促进工业生产,提高产品质量,社会综合效益显著。城市燃气的发展水平也是城市现代化水平的重要标志,是建设现代化城市的必要条件,对加速建设现代化城市,改善城市的生态环境和投资环境具有重要的意义。 2002年5月,经国务院批准,南京市行政区划作出了重大调整,由六合县和大厂区合并成立六合区,这是南京市为促进江北地区发展、加快全市城市化进程而采取的重要举措。新区的成立,标志着江北地区的发展进入了一个新的阶段,也标志着南京的发展实现了由隔江发展向跨江发展的历史跨越,为六合的发展创造了历史性的机遇。在区划调整前,已经编制有一系列规划,指导该地区的城乡建设,而区划调整使该地区由两个相对独立的、城乡二元的地域行政单元转变成了一个整体统一的、城乡一体的地域行政单元,因此其发展目标、产业政策、发展空间、基础设施、自然资源、建设时序、管理体制等方面都面临着整合与重组。 在此背景条件下,2002年6月,受南京市规划局的委托,江苏省城市规划设计研究院承担了《南京市六合区城市总体规划(2010——2030)》的编制工作。就项目本身来说,本次规划是在上位规划指导下、在前期规划基础上,针对区划调整的重大变化所作的整合性规划,以期对该地区的协调发展起到积极的指导与促进作用。 开展工作后,南京市规划局主持召开了驻区大企业座谈会和专家咨询会,在市、区两级有关部门的大力支持下,项目组进行了深入细致的现状调查工作,在了解和分析现状问题的基础上,提出了初步方案,分别向浦口区城市总体规划编制领导小组、南京市规划局、浦口区主要领导作了汇报,并与上海市城市规划设计研究院编制的《六合区城市总体规划》、新加坡雅思柏设计事务所编制的《南京市江北区概念性总体规划》进行了充分的协调。2002年10月26日向南京市委、市政府作了汇报,随后征询了相关专业部门的意见;2002年12月9-10日,由南京市规划委员会主持召开了专家评审会,根据评审意见进行了修改完善,并于2003年3月得到了南京市人民政府的批准,并提交《南京市六合区城市总体规划(2010--2030)》正式成果。 根据该规划中的燃气工程规划,本次设计针对南京市六合区的天然气输配管网规划采用西气东输天然气。天然气是清洁的能源,其燃烧尾气不会对大气造成污染。设计的气源选用西气东输天然气(PNG),根据设计标准进行了城市燃气用气量计算,天然气门站设计、城市管网设计、环保以及消防工程设计。 第一章 绪论 1.1 现状概况 六合区雄州片现状燃气主要是液化石油气,雄州片现状有液化气储灌站3座,总容量304立方米,年供应量6500吨。大厂片现状燃气除南钢和扬子的家属区部分由企业的产气车间供应部分生活用气外,其余均用液化石油气。 1.2 现状分析 1、能源结构及燃气消费结构不合理,尤其是一次清洁能源的利用很低。随着工业、公建的不断发展,燃煤、燃油大量消耗,限制了城市环境质量的提高。 2、由于多年来政策导向失误造成了燃气行业投资靠政府、亏损靠补贴的格局,燃气行业只能靠提高气价减少亏损,难以走向良性循环。 3、六合区燃气以瓶装液化气为主,管道燃气比例不合理,工营事团用户发展不足,用气比例仅为30%。 4、城市建设未考虑燃气工程、大部分城市市政建设未预留燃气管道和调压站的位置。 1.3 规划内容 1) 气源规划; 2) 近期、远期供气对象及各类用户用气量预测; 3) 场站规划; 4) 近期、远期供气方案及调峰储气方案。 1.4 规划依据 1、《城镇燃气设计规范》(GB50028-93) 2、《江苏省城市燃气规划编制要点》 3、《江苏省天然气利用规划》 4、《南京市天然气利用专业规划》 1.5 规划原则 1、依托南京主城进行统一规划、统一实施、统一经营;利用“西气东输”发展的机遇,加快六合区管道燃气化进程。 2、积极开拓天然气市场,落实天然气用气项目,优先发展城市工业用户和营事团体用户,扩大管道燃气供应的地域和应用领域,形成天然气利用的规模效应。限制使用燃煤锅炉,鼓励使用清洁燃料,提高天然气在能源结构中的比例,改善环境质量。 3、六合区雄州、大厂、玉带、长芦四片区要依靠天然气资源,发展管道燃气,逐步形成城镇一体化系统。 4、积极做好迎接天然气的准备工作,建设天然气接受设施,提前进行相应的管网建设与改造,做好大用户使用天然气的用气准备和用户使用天然气的设备技术改造准备工作。 第二章 城市概况 2 城市概况 2.1 自然条件及地理位置 2.1.1 地理位置 六合区地处长江下游北岸,地理座标在东经118。34’ ~ 119。03’,北纬32。11’ ~ 32。37’之间。全县南北直线距离40公里,东西35公里,总面积1466.45平方公里。六合地处苏南、苏北两经济区的结合部,与周围主要经济中心南京、扬州、镇江、淮阴、以 安徽的马鞍山、滁州等城市的距离在25-100公里左右,处于这些城市和经济区多层次、多方位迭加辐射的半径圈内,具有较强的商业辐射和经济战略地位。 2.1.2 气候 六合属北亚热带季风温湿气候区,雨量充沛,气候温和,光照充足,四季分明。年平均年日照是数为2199.4小时,年平均日照百分离为50%。六合常年平均气温15.1。C。一般年份冬季最低气温在18。C~-10。C之间,夏季最高气温在36。C~38。C之间。初霜期一般在11月上中旬,终期一般在3月中下旬到4月上旬,全年无霜期220~230天左右。风向随季节转换,一般春季多东风,夏季多南风、西南风,秋季多东风、东北风,冬季多北风、西北风,年平均年降水量为989.4毫米,年平均雨雪日在113天左右。 2.1.3 交通 六合县的交通区位十分优越,地处南京通往苏产的要冲,为南京的北大门。南京至连运港、南京至扬州、南通,南京至淮阴、徐州等国家级、省级干道交汇通过六合县城。宁六一级公路通过长江二桥直达沪宁高速公路,南京至合肥的高速公路离县城只有二十分钟路程。京浦铁路浦口站近在咫尺。在建中的宁启铁路横贯全县.南京江北飞机场预留地离县城只有几公里,紧靠高速公路。 2.2 城市整体规划概况 2002年5月,经国务院批准,原六合县与原大厂区合并成立新的六合区,全区辖5个街道六合区、14个镇、1个省级经济开发区,人口87万,土地面积1500平方公里,分别是南京市的六分之一和四分之一。六合既是一个有着悠久历史的古城,更是一个充满生机和活力的新区。 2.3 城镇现状人口及预测 2001年底,六合区总人口86.97万人,其中原六合县68.27万人,大厂区18.7万人,1997—2000年六合区户籍总人口共增加2700人。据第五次人口普查资料,原六合县常住人口为64.75万人,比户籍人口少35138人,原大厂区常住人口为20.2万人,比户籍人口多15000人。 六合区2001年城镇人口为33.6万人,按以上增长预测,2010年达到50万人左右,2020年达到66万人左右。结合区域总人口预测(2010年90万人,2020年100万人),六合区城市化水平2010年将达到56%左右,2020年达到66%左右。 表1六合区人口现状及规划 城(镇)区人口 (万人) 镇域人口 (万人) 城市化水平 (%) 现状(2010年) 50 90 55.6 近期(2020年) 66 100 66 远景(X年) 110 110 100 2.4 城市能源综合利用情况 六合区电使用现状:耗电25858万度(原六合县2010),华东地区22万伏高压输变电站,5座11万伏变电站。 六合城区居民的气化率达97%,绝大部分的居民使用是瓶装液化气,年消耗量约7000-8000吨。 六合区的管道燃气事业尚处于刚刚起步阶段。目前只有一座瓶组强制气化站,供应的居民用户只有200多户。 六合区现有14个液化气储灌站(原六合9个、大厂5个,详见表2-1),110个换气站,共计6214㎡储气量。 表2六合区现有储灌站储量统计表 序号 单位名称 存储量(m3) 1 扬子百江一灌厂 4100 2 扬子百江二灌厂 850 3 扬子石化炼化公司内烷站 250 4 十四化建液化气储灌站 270 5 南连利丰液化气公司储灌站 60 6 六合县燃气公司储灌站 224 7 六合县民政液化气储灌站 100 8 六合县横梁镇液化气储灌站 30 9 南京科达液化气储灌站 30 10 六合县瓜埠乡液化气储灌站 30 11 六合县玉带液化气储灌站 100 12 南京长城燃气有限公司储灌站 110 13 六合燃气公司储灌站大圣储灌分站 60 14 南京钢铁厂冶山铁矿站 80 六合区合计 6294 2.5 城市气源情况 利用西气东输天然气,长输管线分输站位置在六合区的龙门阀站。 2.6 供气方式 住宅区用气以管道燃气为主,以瓶装液化气为辅;大型工业企业生产用气和热电厂锅炉用气由天然气门站直接供应。 第三章 燃气性质计算 3.1天然气组分及特性参数 本项目中的用气量以0℃,1标准大气压为基准计算。 3.1.1天然气组份 长输管线天然气组份含量如表3所示,以体积百分比形式表示。 表3长输管线天然气组份含量表 组分 体积分数 甲烷(CH4) 96.226% 乙烷(C2H6) 1.707% 丙烷(C3H8) 0.300% 正丁烷(n-C4H10) 0.075% 异丁烷(i-C4H10) 0.062% 正戊烷(n-C5H12) 0.016% 异戊烷(i-C5H12) 0.020% 碳六(C6) 0.051% 碳七(C7) 0.038% 二氧化碳(CO2) 0.473% 硫化氢(H2S) 0.002% 氮气(N2) 0.967% 3.1.2天然气热值 低热值:Ql=36.17MJ/Nm3(折算为8639.63kcal/Nm3) 高热值:Qh=40.07MJ/Nm3(折算为9571.20kcal/Nm3) 3.1.3天然气物理性质 密度:0.75kg/Nm3 比重:0.58(空气=1) 运动粘度:13.89×10–6m2/s(计算值) 3.1.4互换性指标 华白数:W=52.8MJ/Nm3 燃烧势:CP=39.85 该天然气气质符合《天然气》GB17820中一类气质标准,满足《城镇燃气设计规范》对天然气质量的要求。 3.1.5爆炸极限 该天然气在20℃时的爆炸极限如下: 爆炸上限:14.96% 爆炸下限:4.98% 3.2 燃气质量要求及燃气的加臭 3.2.1 城镇燃气质量要求 城镇燃气质量指标应符合下列要求: 1.城镇燃气(应按基准气分类)的发热量和组分的波动应符合城镇燃气互换的要求; 2.城镇燃气偏离基准气的波动范围宜按现行的国家标准《城市燃气分类》GB/T13611的规定采用,并应适当留有余地。 3.采用天然气做气源时,天然气的质量指标: (1)天然气的发热量、总硫量和硫化氢含量、烃露点、水露点指标应符合现行国家标准《天然气》GB17820的一类气或二类气的规定; (2)在天然气交接点的压力和温度条件下,天然气的烃露点应比最低环境温度低5℃;天然气中不应有固态、液态或胶状物质。主要规定叙述如下: 1)天然气的高热值大于31.4; 2)总硫量小于270; 3)硫化氢含量小于20; 4)二氧化碳含量小于3%(体积); 5)无游离水。 3.2.2 城镇燃气的加臭 城镇燃气是具有一定毒性的爆炸性气体,又是在压力下输送和使用。由于管道及设备材质和施工方面存在问题和使用不当,容易造成漏气,有引起爆炸、着火和人身中毒的危险。因此,当发生漏气时应能及时被人们发觉进而消除燃气的泄露。所以需要对没有臭味的燃气进行加臭。 作为城镇燃气的气源,如干馏煤气、水煤气、油制气、天然气和液化石油气多数含有硫化物,因此其本身都具有臭味。仅部分地区使用的天然气 有时不含硫化物,要求经过加臭后才进行输配使用。 城镇燃气中加臭剂的最小量:一是无毒燃气(一般指不含一氧化碳、氰化氢等有毒成分的气体)泄露到空气中,达到爆炸下限的20%时,应能察觉;二是有毒燃气(一般指含一氧化碳、氰化氢等有毒成分的气体)泄露到空气中,达到对人体允许的有害浓度时,应能察觉。对于以一氧化碳为有毒成分的燃气,空气中一氧化碳含量达到0.02%(体积分数)时,应能察觉。 加臭剂和燃气混合在一起后应具有特殊的臭味,不应对人体、管道或与其接触材料有害,其燃烧产物不应对人体呼吸有害,并不应腐蚀或伤害与此燃烧产物经常接触的材料。常用的加臭剂有四氢噻吩(THT)、三丁基硫醇、乙硫醇、乙硫醚、甲硫醚等。 第四章 城市燃气负荷 4.1供气范围 本工程供气范围包括南京市的江北地区,包括六合区的雄州镇区域、化学工业园区、大厂镇和浦口区的高新区、桥北区、珠江镇区域。 4.2 供气原则 (1)管道建设和用户发展在满足城市总体规划的前提下,应结合近期建设规划、城市重点发展方向和区域的要求,做到统筹兼顾,远近结合; (2)推进和优先发展气化范围内具备气化条件的居民用户; (3)积极发展商业用户、空调用户以及高科技工业用户; (4)对于规模较小、远离输配管网或管网暂时无法敷设到的区域,可优先采用灵活机动和投资较少的供气方式(LPG、CNG或LNG方式); (5)确定合理供气价格,对用气大户予以价格倾斜。 4.3规划人口 南京市六合区2020年各乡镇规划人口规模如下: 表4 近期(2020)人口与城市化水平一览表 序号 城镇 名称 城(镇)区人口 (万人) 镇域人口 (万人) 城市化水平 (%) 1 六合 50.0 53.0 94.3 2 竹镇 3.0 7.5 40.0 3 八百桥 3.0 7.5 40.0 4 横梁 2.5 7.0 35.7 5 东沟 1.5 5.0 30.0 6 程桥 1.5 5.0 30.0 7 冶山 1.5 5.0 30.0 8 新集 1.5 5.0 30.0 9 马集 1.5 5.0 30.0 合 计 66.0 100.0 66.0 4.4供气对象 由于天然气具有热值高、热效率高、污染小、成本低等优点,因此与其他能源相比有较强的竞争能力。在多种领域中可以替代煤炭、燃油、电力以及各种人工煤气和液化石油气。供气对象比以各种人工煤气、液化石油气为气源的城市更加广泛。 4.4.1居民用户 随着城镇化水平的提高和人民生活水平的日益改善,追求舒适、安逸的生活已成为城镇居民的选择目标,因此燃煤炉和瓶装液化气已不能满足居民用气的要求,方便、快捷的管道燃气必将取而代之,成为居民用燃气的首选。 4.4.2商业用户 商业用户主要为宾馆、饭店、餐饮业、洗浴业、机关学校、企事业单位、医院、托幼等机构的炊事及热水用燃气。 4.4.3工业用户 其辖区内共有长芦工业区、玉带工业区、江苏省六合经济开发区、雄州工业园区及中山工业园区共计五个经济开发园区。 长芦工业区:扬子石化、扬巴一体化及其产品的延伸加工、精细化工产业,总用地规模28平方公里,其中工业用地20平方公里。 玉带工业区:大型石油化工项目及其延伸加工工业和其他现代制造业,总用地规模23平方公里,其中工业用地9平方公里。 江苏省六合经济开发区:省级经济开发区,位于雄州组团西南侧,总占地面积710公顷,以一、二类工业为主,主要安排新型材料、生物医疗、信息设备等产业。 雄州工业园区:市级重点乡镇工业园区,位于雄州组团东南部,总占地面积640公顷。以服装、玩具、电子、机械、铸造等传统工业为主,主要接纳私营企业以及因旧城改造而搬迁的部分工业企业。 中山工业园区:省级经济开发区,位于葛塘东北部,占地面积200公顷,以一类工业为主。 4.5 城镇燃气负荷的计算及供需平衡 4.5.1 居民生活的年用气量 居民生活用户用气量取决于居民生活用户用气量指标(用气定额)、气化百分率及城市居民人口数。 影响居民生活用户用气量指标的因素很多,如住宅燃气器具的类型和数量,住宅建筑等级和卫生设备的设置水平,采暖方式及热源种类,居民生活用热习惯及生活水平,居民每户平均人口数,气候条件,公共生活服务设施的发展情况,燃气价格等。各种影响因素对居民生活用户用气量指标的影响无法精确确定,通常根据居民生活用户用气量实际统计资料,经过综合分析和计算得到用气量指标。当缺乏用气量的实际统计资料时,可根据当地的实际燃料消耗量、生活习惯、燃气价格、气候条件等具体情况,按表5确定。 表5 城镇居民生活用气量指标[] 城 镇 地 区 有集中采暖的用户 无集中采暖的用户 东 北 地 区 2 303~2 721 1 884~2 303 华东、中南地区 — 2 093~2 303 北 京 2 721~3 140 2 512~2 931 成 都 — 2 512~2 931 注:① 本表系指一户装有一个燃气表的居民用户,在住宅内做饭和热水的用气量。不适用于瓶装液化石油气居民用户。②“采暖”系指非燃气采暖。③ 燃气热值按低热值计算。 根据居民生活用气定额、居民人数、气化百分率即可计算出居民生活年用气量 (3.1) 式中 ——居民生活年用气量(); ——居民人数(人); ——居民生活用气定额,查表定为2510 ; ——气化百分率(%),2020年预计气化率为60%; ——燃气低热值()。 本设计中以2020年的人口数据为基准的六合区居民年用气量为: 4.5.2商业用户年用气量 参照《城镇燃气设计规范》推荐公建用户耗热指标如下: 表6 公建用户耗气指标 项目 规划指标 单位 耗热指标 单位 饮食业 20 座位/千人 900 万千焦/座位·年 幼儿园全托 30 人/千人 200 万千焦/人·年 幼儿园半托 45 人/千人 100 万千焦/人·年 医院 8 床位/千人 350 万千焦/床位·年 旅馆 8 床位/千人 80 万千焦/床位·年 理发馆 6000 次/千人·年 0.4 万千焦/人次 商业用户年用气量可按下式计算: (3.2) 式中 ——商业用户的年用气量(); M——各类用户用气人数占总人口的比例数,%; ——居民人口数(人); ——各类商业用户的用气量指标; ——燃气低热值()。 本设计中南京六合区商业用户年用气量为: 4.5.3 工业企业用户年用气量 工业企业燃气用户主要用于生产工艺。工业企业生产用气设备的燃气用量,应根据热平衡计算确定;或参照同类型用气设备的用气量确定;或由原有加热设备使用其他燃料的消耗量折算确定,根据实际情况确定工业企业用户用气量。 工业企业用户耗气量及班制,见表7 表7 各类工厂耗热指标及班制 序 号 厂 名 耗热指标 千卡/月 班 制 1 玻璃仪器厂 144*106 一 2 玻璃制品厂 2560*106 三 3 灯泡厂 1920*106 三 4 暖水瓶厂 384*106 二 5 陶瓷厂 7800*106 三 6 糕点厂 82*106 三 7 面包厂 72*106 二 8 食品厂 120*106 三 9 糖果厂 80*106 二 10 铅笔厂 96*106 三 11 木材加工厂 144*106 三 12 棉纺厂 800*106 三 13 毛纺厂 100*106 三 14 印染厂 600*106 三 15 制药厂 60*106 一 16 搪瓷厂 48*106 一 17 医疗器械厂 216*106 二 18 机械修配厂 192*106 一 19 农机厂 164*106 一 20 弹簧厂 480*106 三 21 标准件厂 960*106 三 22 机械厂 560*106 三 23 重型机械厂 1840*106 三 24 冶炼厂 3440*106 三 25 电子仪表厂 96*106 一 26 无线电电器厂 48*106 一 27 总和 23006*106 因此工业企业用户用气量为 4.5.4 采暖供热年用气量 参考《南京市城市天然气利用工程可行性研究报告》中相关论述,“预计在2010年考虑市区居民利用天然气采暖,用气量2010-2015按居民生活用气量的5%计,2016-2020年按居民生活用气量的10%计”。 因此2020年采暖用气量 空调用户用气量 空调具有能源综合利用率高、运行安全、运行维护费用低,操作简单、有助于平衡电力负载的优点。燃气空调因无毒、对大气臭氧层无破坏而被誉为二十一世纪环保节能的“绿色空调”,具有广阔的市场前景。 燃气空调的供应对象主要为办公楼、商业营业楼、高新技术厂房和公共建筑设施(如体育馆、图书馆、博物馆、市民中心、地铁、车站、学校等)。根据六合区的发展规划,预计在2020年空调用户用气量 4.5.5其他用气量 包括管网的漏损量和未预见量,一般其他用气量按总用气量的3%~5%计算。 本设计中六合区其它用气量为: =4.58 Nm³/a 4.5.6 各类用户用气量汇总 南京六合区年总用气量为: 4.5.7 确定小时计算流量 在设计燃气输配系统时,需用到燃气的计算流量。计算流量的大小,直接关系到燃气输配系统的经济性和可靠性。计算流量偏大,输配系统的金属耗量和基建投资都会增加;偏小,又会影响用户的正常、可靠用气,因而应合理确定燃气的计算流量。 城镇燃气管道的计算流量,应按计算月的高峰日小时最大用气量计算。确定方法有:不均匀系数法和同时工作系数法。 根据实际统计资料及参考资料,本设计确定南京六合区城镇居民和商业用户的用气不均匀系数为: =1.32; =1.1; =1.4 居民生活和商业用户燃气小时计算流量(0℃和101.325kPa),宜按下式计算: (3.3) 式中 ——燃气小时计算流量(m3/h); ——年燃气用量(m3/a); ——月高峰系数; ——日高峰系数; ——小时高峰系数 由《南京市城市燃气用气负荷及用气规律统计分析》查得南京地区的月不均匀系数、日不均匀系数和小时不均匀系数[1],其中最大值为高峰系数。 月高峰系数、日高峰系数、时高峰系数分别是: 居民生活和商业用户燃气小时总流量: 工业企业用户燃气小时用气流量: 根据《燃气输配》P40,选用负荷最大利用小时数: 一班制n=2500,二班制n=4000,三班制n=6250 计算表7中的数据可得: 表8 工业企业规划上指标及其耗气指标 工业用户耗气指标 (千卡/月) 班制 耗能(焦/年) 用气量m3/年 最大利用小时数 时/年 流量m3/时 玻璃仪器厂 1.44×108 1 7.23×1012 2.00×105 2500 80 玻璃制品厂 2.56×109 3 1.29×1014 3.55×106 6250 569 灯泡厂 1.92×109 3 9.64×1013 2.67×106 6250 426 暖水瓶厂 3.84×108 2 1.93×1013 5.33×105 4000 133 陶瓷厂 7.80×109 3 3.92×1014 1.08×107 6250 1732 糕点厂 8.20×107 3 4.12×1012 1.14×105 6250 18 面包厂 7.20×107 2 3.61×1012 9.99×104 4000 25 食品厂 1.20×108 3 6.02×1012 1.67×105 6250 27 糖果厂 8.00×107 2 4.02×1012 1.11×105 4000 28 铅笔厂 9.60×107 3 4.82×1012 1.33×105 6250 21 木材加工厂 1.44×108 3 7.23×1012 2.00×105 6250 32 棉纺厂 8.00×108 3 4.02×1013 1.11×106 6250 178 毛纺厂 1.00×108 3 5.02×1012 1.39×105 6250 22 印染厂 6.00×108 3 3.01×1013 8.33×105 6250 133 制药厂 6.00×107 1 3.01×1012 8.33×104 2500 33 搪瓷厂 4.80×107 1 2.41×1012 6.66×104 2500 27 医疗器械厂 2.16×108 2 1.08×1013 3.00×105 4000 75 机械修配厂 1.92×108 1 9.64×1012 2.67×105 2500 107 农机厂 1.64×108 1 8.23×1012 2.28×105 2500 91 弹簧厂 4.80×108 3 2.41×1013 6.66×105 6250 107 标准件厂 9.60×108 3 4.82×1013 1.33×106 6250 213 机械厂 5.60×108 3 2.81×1013 7.77×105 6250 124 重型机械厂 1.84×109 3 9.24×1013 2.55×106 6250 409 冶炼厂 3.44×109 3 1.73×1014 4.78×106 6250 764 电子仪表厂 9.60×107 1 4.82×1012 1.33×105 2500 53 无线电电器厂 4.80×107 1 2.41×1012 6.66×104 2500 27    总 量 1.16×1015 3.19×107 总流量  5454 因为各个厂的班制不一样,导致最大利用天数不一样,所以总流量用各厂各自流量之和来表示: 冷热用户用气量: 设计区域供暖时间为3个月,每天12小时,区域供冷时间为3个月,每天12小时 则区域每年最大利用小时数 因此冷热用户流量 总用气计算流量 日最大用气量 4.6调峰储气容积的计算 设每天气源供气量为100,每小时平均供气量为100/24=4.17 查《南京市城市燃气用气负荷及用气规律统计分析》得 表9 每小时用气占日用气量的百分数 小时(时) 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 % 3.88 3.58 2.38 2.33 3.46 3.25 2.46 3.29 小时(时) 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 % 4.13 3.67 4.13 4.63 4.83 5.00 5.54 5.83 小时(时) 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 % 5.42 5.38 5.33 4.83 4.08 4.17 4.63 4.08 表10储气计算表 小时(时) 燃气供应量的累计值 用气量 燃气的储存量 小时(时) 燃气供应量的累计值 用气量 燃气的储存量 该小时内 累计值 该小时内 累计值 0-1 4.17 3.88 3.88 0.29 1
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