城市燃气用量计算方法

城市燃气消耗量的计算方法城市燃气消耗量的计算方法注：以下各种用途的天然气计算公式均为经验值。最终用户在一段时间内对气体的需求和气体消耗量随时间的变化统称为气体负荷。规划城市燃气时，必须首先确定燃气负荷，这是确定气源、输配管网和设备通过能力的基础。城市燃气消费负荷主要取决于用户类型、数量和燃气消费指数。燃气负荷具有随机性和周期性的特点，因此应在安全、可靠、经济的条件下，对燃气负荷进行科学预测，以满足城市燃气的使用要求。目前，主要有住宅用户、商业用户(包括公共建筑用户)、工业企业用户、供热空调用户、燃气汽车用户等。在城市燃气消费领域。计算城市燃气消耗量的目的是确定城市燃气的总需求量，从而根据需要和可能确定城市燃气供应系统的规模。1.气体供应原理供气原则不仅关系到国家和地方的能源和环境保护政策，也关系到地方气源的具体情况。因此，应该综合考虑提高热效率、节约能源和保护环境。一般来说，合理供气原则应根据气源供应、输配系统设备利用率、供气企业经济效益和燃气用户利益来分析和制定。城市居民和商业用户是城市燃气供应的基本用户。在燃气供应不足的情况下，通常应优先供应这两种用户燃气。解决了这两类用户的用气问题，不仅可以提高居民生活水平，减少环境污染，提高能源利用率，还可以减少城市交通量，取得良好的社会效益。(1)住宅和商业用户的供气原则一般来说，应该优先考虑城市居民使用燃气做饭和家庭热水，以及公共建筑用户(如托儿所、学校、医院、食堂、旅馆等)使用燃气。)尽可能与城市居民一起建造。其他商业用户(如酒店、餐馆、研究所、办公楼等。)也应优先供应煤气。(2)工业用户供气原则(1)使用人工煤气作为城市煤气气源对于工业用户，当人工煤气作为城市煤气的气源时，一般根据两种情况分别处理。靠近城市燃气管网、用气不多、但用气后产量和质量将大大提高的工业企业，可考虑从城市燃气管网供气。中小型工业企业，必须使用燃气进行高新技术产业和生产工艺的合理发展，并具有显著的节能效果等。煤气消耗量大的工业用户(如钢铁企业等。)可以考虑自己生产气体。(2)天然气作为城镇的气源当天然气用作城市气源且气源充足时，应大力发展工业用户。工业用户是理想的气体用户，因为他们的气体消耗稳定，燃烧过程易于自动控制。当使用合适的多燃料燃烧器时，工业用户也可以作为供气系统的调峰用户。因此，在可能的情况下，城市燃气用户应尽可能包括一定数量的工业用户，以提高燃气供应系统的设备利用率，降低燃气输配成本，缓解燃气供需矛盾，获得更好的经济效益。工业用气和民用气的用气比例适当，有助于平衡城市燃气供需矛盾，减少储气设施的安装。(3)燃气供暖和空调原理中国主要城镇分布着成千上万的中小型燃煤锅炉，它们负责供热或供应蒸汽。这些锅炉的热效率一般低于55%，这是一个大规模的城市污染源。在制定城市供气计划时，如果气源是人工煤气，燃气空调和分布式能源系统以燃气为能源，集热、电、冷于一体，已引起广泛关注。这对缓解夏季用电高峰，减少环境污染，提高天然气管网利用率，维持用气季节平衡，降低天然气运输成本有很大帮助。这是燃气空调未来的发展方向。(4)燃气汽车及其他用户的供气原则汽车尾气污染是城市空气污染的主要原因之一。为了减少空气污染和缓解石油短缺，我国许多城市已经开始或即将发展燃气汽车用户。压缩天然气、液化天然气和液化石油气可用作燃气汽车的气体燃料。从天然气合理利用、环境保护和经济发展的角度来看，应大力发展天然气汽车、天然气发电等大型燃气用户。2.气体消耗指数燃气消耗指标又称燃气消耗定额(或燃气消耗定额)，是城市燃气规划、设计和估算的主要依据。其准确性和可靠性决定了燃气消耗量计算的准确性和可靠性。由于各种气体的热值不同，热指数常用来表示气体消耗指数。(1)居民生活用气消耗指数居民用气指数是城镇居民人均年用气量。影响居民生活用气指标的因素很多，如居民用气设备的设置、公共生活服务网络的发展水平(食堂、熟食店、餐厅、浴室、洗衣房等)。)、居民的生活水平和习惯、每户平均居民人数、区域气象条件、燃气价格、住宅中是否有集中供热设备和热水供应设备等。一般来说，如果住宅内的燃气消耗设备齐全，且该区域的平均温度较低，则随着公共服务网络的发展和燃气器具的改进，住宅的燃气消耗指数越高，住宅的燃气消耗就越低。上述因素对居民生活用气消费指数的影响无法准确确定。通常是基于对各种典型用户用气量的调查和测量，通过综合分析得出平均用气量作为用气量指标。我国部分地区和城市居民生活用气指标见表5-2。对于新建供气系统的城市，居民生活用气指标可根据当地燃料消耗、生活习惯、气候条件等具体情况，参照同类城市的用气指标确定。(2)商业用气消耗指数商业用气消耗指数是指单位成品或单位设施或每人每年消耗的气体量(转化为热量)。影响商业气体消耗的指标与气体设备的性能、热效率、商业装置的运行条件和区域气候条件等因素相关。商品气消费指标应根据商品气消费统计分析确定。表5-3是商业用气消耗指数的参考值(3)工业企业气体消耗指数工业企业的气体消耗指标可以由产品的气体消耗定额或其他燃料的实际消耗量换算而来，也可以通过分析同行业的气体消耗指标来确定。部分工业产品的气体消耗指标如下表所示。(4)采暖空调空气消耗指数可根据城市热网设计规范CJJ34或当地建筑的热耗指标确定。(5)汽车空气消耗指数与车型、车型和单位时间里程相关，应通过分析当地燃气汽车的车型、车型和使用情况的统计数据来确定。当缺乏实际的燃气消费统计数据时，可以通过分析现有燃气汽车城镇的燃气消费指标来确定。3.燃气需求的工作条件城市燃气供应的特点是燃气供应基本均匀，而城市燃气供应主要集中在城市燃气供应上燃气使用的不均匀性对供气系统的经济性有很大影响。当用气量较小时，气源的生产能力和长输管道的输气能力不能得到充分利用，从而增加了燃气成本。气体使用的不均匀性可以用季节性或月度不均匀性、每日不均匀性和每小时不均匀性来描述。(1)月度用气情况影响每月用气量的主要因素是气候条件。一般来说，各种用户的用气量在冬季会增加。随着温度的降低，居民和商业用户用于加工食物和家用热水的热量将会增加。然而，即使工业用户的生产工艺和产量不变，由于冬季炉温和物料温度的降低，生产热量也会在一定程度上增加。供暖和空调气体是季节性负荷，仅在冬季供暖和夏季空调时使用。显然，季节性负荷对城市燃气的季节性或月异质性影响最大。北京采暖期的空气消耗负荷是夏季的5 6倍。一年中每个月的气体消耗的不均匀性可以用月不均匀系数k来表示。它是月气体消耗与年平均月气体消耗的比率，但这并不精确，因为每个月的天数从28天到31天不等。因此，月平均值可根据以下公式确定：12个月中日均气量最大的月份，即月不均匀系数值最大的月份，称为计算月。月最大不均匀系数Km max称为月峰值系数。(2)每日气体状况中日两国一个月或一周的天然气消费波动主要由以下因素决定：居民的生活习惯、行业和企业的作息制度以及室外温度的变化。居民生活中烹饪和热水的日耗量是随机的。用气状况主要取决于居民的生活习惯，平时和节假日用气规律不同。即使居民的日常生活有严格的规定，日风量仍会随着室外温度等因素而变化。行业和企业的作息制度也比较规范。然而，一周内室外温度的变化没有一定的规律性。在气温低的日子里，空气消耗量很大。采暖期的日供热气量随室外温度波动，但相对稳定。日不均匀系数用于表示一个月(或一周)内日用气量的变化。每日不均匀系数可表示如下计算：计算月日非均匀系数的最大值kdemax称为计算月日峰值系数。Kd max所在的日期称为计算日。(3)每小时气体用量城市中不同类型的用户，尤其是居民和商业用户，在一天中的每一个小时消耗的气体量都有很大的不同。住宅用户的小时不均匀性与居民的生活习惯、供气规模和使用的燃气器具有关。一般来说，会有三个高峰：早、中、晚。商业用户使用燃气与其目的、方式和规模有关。工业和企业的用气量主要取决于轮班制和工作时间。一般三班制工业用户的用气条件基本一致。其他轮班系统的工业用户在工作时间也使用相对稳定的气体。在采暖期，大型供热设备的日燃气状况相对稳定，单户独立供热的小型加热炉大多间歇工作。城市燃气管网系统的管径和设备按每月最大流量计算。通常，小时不均匀系数用于表示一天内每小时气体消耗量的变化。每小时气体消耗条件的变化对燃气管网的运行和计算平衡不均匀性所需的储气量非常重要。每小时不均匀性系数可计算如下：计算日每小时不均匀系数的最大Khmax称为计算日的每小时峰值系数。4.城市燃气年消耗量的计算T在计算居民年用气量时，需要确定用气量。使用天然气的居民人数取决于城市居民人数和气化率。气化率是指城市中使用燃气的六类人的人数占城市六类人总人数的百分比。一般城市的气化率很难达到100%，因为有些老房子不符合安装燃气设备的条件，或者住宅区离管网太远等。根据年燃气消耗指数、居民人数和居民气化率，可采用以下公式计算：(2)商业气体消耗在计算一个企业的年燃气消耗量时，首先应该了解当前的情况(例如建筑设施中的床位、幼儿园和托儿所中的人民花园、托儿所中的人数等)。)和计划业务的数量和规模(如座位、营业额、餐饮业的食品消费)、医院和酒店设施的标准(如人民花园的比例、托儿所的人数、医院和酒店的床位、餐饮业的千人座位指数等)。)，然后结合表5-3计算气体消耗指数。当无法获得商业建设设施的用气量统计和规划指标时，可从煤炭供应部门收集上述用户当前的年用煤量，并考虑自然增长率(根据历年统计数据计算的增长率)进行计算。转换时应考虑气体和煤的热效率。(3)燃气供暖用气量住宅供暖年耗气量与燃气供暖建筑面积、供暖耗热量指标、年供暖期长短等因素有关，一般可计算如下：由于不同地区冬季室外采暖的计算温度不同，各种建筑对室内温度的要求也不同，各地区的耗热量指标也不同，一般可通过实际测量来确定。该值根据供暖系统的不同而不同，一般达到70% 80%。(4)工业气体消耗工业气体消耗量的确定与工业企业的生产规模、轮班制度和工艺特点有关。在规划阶段，由于各种原因，很难准确计算每个工业用户的燃气消耗量。天然气消耗量通常根据其煤炭消耗量进行换算。当使用不同的燃料时，转换应该考虑自然增长率和热效率的差异。一般工业用户的用气量可以根据中小企业的现状和发展趋势以及燃气价格的承受能力来计算。如果条件允许，可以用各种工业产品的用气量定额来计算工业用气量。在没有产品气耗指标数据的情况下，工业企业其他燃料的年消耗量通常换算成气耗，换算公式如下：各种燃料的热效率见表5-6。作为一个粗略的计算，它也可以通过参考类似条件的城市的工业和民用气体消耗的比率并采取适当的百分比来估计。对于尚未确定新建工业开发区用气规模的大型工业用户，在缺乏数据的情况下，也按工业用地面积计算指标计算用气。(5)燃气汽车的用气量天然气汽车主要包括公交车、出租车、环卫车等。燃气汽车的燃气消耗量应根据当地燃气汽车的类型、型号、发展规模和燃料消耗量的统计分析确定。当缺乏数据时，可以根据现有燃气车辆的城镇的燃气消耗指标来确定。(6)不可预见的空气量不可预见燃气量主要指管网燃气泄漏量和开发过程中不可预见的供气量。一般情况下，不可预见的气体消耗量按总气体消耗量的5%计算。在规划和设计中，应尽可能考虑未来的燃气用户，所有尚未建成和暂时不供气的用户不能归类为不可预见的供气范围。因此，城市燃气的年消耗量是总消耗量的1.05倍确定气体流量峰值时间的方法基本上有两种：非均匀系数法和同时工作系数法。对于既有居民又有公共建筑用户和工业用户的城市，高峰小时计算流量一般采用非均匀系数法，也可采用最大负荷利用小时法确定。对于只有住宅用户的住宅区，特别是庭院管网，高峰小时计算流量一般采用同时工作系数法确定。(1)非均匀系数法非均匀系数法可用于在规划和设计阶段估计燃气管道直径和设备容量。该方法适用于不同压力和用途的城市燃气输配管道小时流量的计算。通常，在规划和设计城市燃气供应系统时，燃气分配管道的每小时计算流量可通过以下公式计算：城镇居民和商业用户用气高峰系数应根据城镇实际用气统计数据确定。当缺乏实际统计数据时，或规划设计不使用燃气的城镇时，可根据当地具体情况选择类似城镇的系数值，或选择以下推荐值：当用户数量较大时，小时峰值系数应选择为低