球罐储气与高压管道储气在保定市天然气输配系统中的运用.doc

球罐储气与高压管道储气在保定市天然气输配系统中的运用1、引言城市用气有月、日、时的不均衡性，而气源的生产一般是均衡的，为了解决均匀供气与不均匀用气之间的矛盾，并保证各类用户总能得到足够流量和正常压力的燃气供应，必须采取有效的调峰手段使燃气输配系统供需平衡。高压球罐储气与高压管道储气是城市储气调峰设施中常用的两种储气方式，选择合理的储气调峰方式不仅可以进一步优化管网工况，提高供气安全,还可以节省大量的建设投资，提升企业效益。本文以保定市现状储气调峰设施为基础，对规划的储气调峰设施进行了比较和选择，对保定市未来输配系统的建设提出了建议。2、储气设施概述高压天然气的储存设施较多，但常采用高压储罐储气和高压管道储气。（1）高压储罐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30003100003，工作压力一般在1.0MP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）高压管道储气高压管道储气是利用本身需要建设的各种输气管线，在满足输气能力的同时，适当增加管径，使其具有一定的管道储气能力。高压管道储气方式一般有两种，一种为绕城高压环网储气，它在城市周围人口密度较小地段设置环状高压管道。其优点是既可用来储气，又可向城市多点供气；缺点是高压管道两侧与建构筑物的安全距离要求高，为此高压管道选线、拆迁、运输、穿越及生产安全管理等方面的要求均较高，占用耕地面积较多。另一种为门站内的高压管束储气，它由一组或若干组管道组成管束，管道直径为DN400DN1500，管道长度为几十米至几百米。管束储气的优点是调度灵活方便；缺点是门站占地面积大。3、保定市储气调峰设施的选择3.1现状储气设施及规模保定市气源来自陕京一线，在城西建有天然气门站一座，设计接收能力为1.2亿立方米/年，门站进气压力为1.6MP，出口设计压力为中压A，城区配气管网为中压A一级管网供气。在天然气门站内合建天然气储配站一座，站内设有20003高压天然气球罐4台，储气能力8.4万立方米。保定市现状天然气用气量为5200万3，现状储气设施能满足储气调峰的需求。3.2规划储气设施的选择（1）储气调峰量的确定由于现有门站供气能力不足且供气点单一，保定市拟利用陕京二线为本市引入新的气源，并准备在城东建设第二门站。根据预测，2020年保定市天然气高时用气量近12万立方米，年用气量2.87亿立方米，全市高日用气量180万立方米，日储气调峰量为18万立方米，还需新增储气调峰能力9.6万立方米。（2）方案对比若采用1.6MPa球罐储气，需要与第二门站合建储配站一座，需1.6MP、30003的高压球罐4台，设备投资3628万元。考虑到第二气源来气压力较高，结合现状天然气管网和保定市路网情况，还可以沿城市外环路修建高压管线，采用高压管道储气。若采用2.5MPa压力的管道储气，则至少需要DN400管道35公里，工程投资5600万元。与采用高压管道储气相比，虽然球罐初投资少一些，但是后期的运行、维护、修理的费用较高，而且仅为单纯的储气功能，向管网的供气点单一，供气范围有限且没有充分利用上游来气压力。采用高压管道储气，虽然较球罐储气投资高，但是在储气的同时可兼顾管网的配气功能，利用高压管道在沿线建设多座高压B调压站，形成向城区管网多点供气的格局，可大大提高中压管网的运行工况。同时，高压储气管线还可将第二门站和现状门站两个气源点连通，形成两个气源的相互备用，增强管网事故工况的安全保障。图1保定市管网规划图结合保定市CNG汽车加气站规划，保定拟在城区建设数座CNG汽车标准站，建设城市外环的高压B管线，还可以利用其高压力，在管线沿线建设CNG加气站，有利于CNG站的选址布局，并且可以节省加压成本，提高保定市燃气输配的整体经济效益。综合比较两种方案，推荐保定市新建的储气调峰设施采用高压管道储气，并兼顾输配管线的作用。管网布局见图1（绿色虚线为