第六章-城市燃气工程系统规划

1、第一节 城市燃气负荷预测与计算,一、城市燃气类型与特征 二、城市燃气负荷预测与计算,一、城市燃气类型与特征,?,燃气的概念 为何对燃气进行分类 如何对燃气进行分类,1、按气源分类,天然气,人工燃气,液化石油气,生物气（沼气）,（一）城市燃气种类,天然气,纯天然气 低发热值约为3336036300kJm3 石油伴生气 低发热值约为41900 kJm3 凝析气田气 低发热值约为48360 kJm3 矿井气 低发热值约为18840 kJm3,人工燃气,固体燃料干馏煤气 固体燃料气化煤气 油制气 高炉煤气,焦炉煤气 连续式直立炭化炉煤气 立箱炉煤气,压力气化煤气 水煤气 发生炉煤气,重油蓄热热裂解气

2、重油蓄热催化裂解气,2、按燃烧特性分类,国际煤气联盟(IGU) 燃气分类,1、人工燃气及天然气中的主要杂质及允许含量指标,人工燃气中的主要杂质：焦油与灰尘 、萘 、硫化物 、氨 、一氧化碳 、氧化氮 天然气中的主要杂质：烃类凝析液、冷凝水、夹带的岩屑粉尘、硫化氢等。在输送天然气时都需要去除。,（二）城市燃气种类的选择,2、城镇燃气的质量标准,城镇燃气的发热量和组分的波动应符合城镇燃气互换的要求。 城镇燃气偏离基准气的波动范围宜按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。 采用不同种类的燃气做城镇气源时，还应符合相关规定。,3、城镇燃气的加臭,城镇燃气是具有一定毒性的爆

3、炸性气体，又是在压力下输送和使用的。由于管道及设备材质和施工方面存在的问题和使用不当，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漏。所以需要对没有臭味的燃气进行加臭。,根据各地能源资源情况，综合考虑当地的经济条件、气候条件、环保要求及燃气需用量等，选择经济有效的气源形式。 选择高热值、低污染的清洁燃气 优先发展天然气、扩大液化石油气供应、慎重发展人工煤气。,4、城市燃气气种选择,（三）城市燃气互换与混配,居民生活用户 主要是用于日常的炊事和生活热水 商业用户 如饮食业、浴室、洗衣房、医院、幼儿园、托儿所、机关、学校和科研机关等 工业企业

4、生产用户 主要是用于生产工艺 采暖通风和空调用户 燃气汽车用户 其他用户 包括管网的漏损量和未预见量, 用户类型,（四）城市燃气的供应对象, 供气原则,优先发展民用用气，即居民生活用气和商业用气，它们是城市燃气供应的基本对象，其中，又应优先供给居民生活用户。 在发展民用用户的同时，也要发展一部分工业用气，二者应兼顾。 采暖通风和空调用气量，在气源充足的条件下，可酌情纳入。燃气汽车用气量仅指以使用天然气和液化石油气为气源时才考虑纳入。,（一） 用气量,居民生活用户用气量 商业用户用气量 工业企业用户用气量 采暖通风空调用户和燃气汽车用户用气量 其他用气量,二、 城市燃气负荷预测与计算,居民生活用

5、户用气量,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。,居民生活用户用气耗热量，MJ/年； q居民生活用户用气量指标，MJ/人年； 气化百分率，%； n城市居民总人口数，人。,式中:,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。 气化百分率是指城镇居民使用燃气的人口数占城镇居民总人口数的百分数。,商业用户用气量,商业用户用气量取决于商业用户用气量指标（用气定额）、城市居民人口数及

6、商业设施标准。,商业用户用气耗热量，MJ/年 qi某一类用途的用气量指标，MJ/人（或床位、座等）年 Bi某一类商业设施标准，人（或床位、座等）/千 n城市居民总人口数，千人,式中 :,影响商业用户用气量的因素很多，主要有城市燃气的供应状况，燃气管网布置情况，商业的分布情况，居民使用公共服务设施的程度，用气设备的性能、热效率、运行管理水平和使用均衡程度以及地区的气候条件等。 商业设施标准，例如：居民每一千人中入托儿所、幼儿园的人数，居民每一千人应设置的医院、旅馆床位数等。,工业企业用户用气量,1.工业产品有用气量指标,式中 工业企业用户用气耗热量，MJ/年； qi某一项工业产品用气量指标，MJ

7、/件； mi某一项工业产品的年产量，件/年。,2.工业产品缺乏用气量指标,当工业产品缺乏用气量指标时，可按原用燃料的用量折算：,工业企业用户用气耗热量，MJ/年 某一项工业产品原用燃料量，kg（或度）/件 某一项工业产品的年产量，件/年 某一项工业产品原用燃料的低发热值，MJ/kg（或度） 某一项工业产品原用燃料燃烧设备热效率，%,燃气燃烧设备热效率，%。,式中 :,采暖通风空调用户和燃气汽车用户用气量,计算设计用气量时一般不包括这两项。如需要计算时，采暖通风空调用户用气量指标可按现行的标准城市热力网设计规范CJJ34或当地建筑物耗热量指标确定。,其他用气量,包括管网的漏损量和未预见量，一般其

8、他用气量按总用气量的35%计算。,（二） 燃气的需用工况,月不均匀性 日不均匀性 时不均匀性, 月不均匀性,影响居民生活月用气不均匀性的主要因素是气候条件。 商业用户用气的月不均匀性与各类用户的性质有关，一般与居民生活月用气的不均匀性情况基本相似。工业企业用气在生产区域内一般按均匀考虑。 工业企业用气的月不均性主要取决于生产工艺的性质以及气候条件。,每月的用气不均匀情况用月不均匀系数K1表示。,一年十二个月中，平均日用气量最大的月，即月不均匀系数最大的月称为计算月，并将该月的月不均匀系数Km称为月高峰系数。, 日不均匀性,影响日用气不均匀情况的因素主要是居民生活习惯、工业企业的工作和休息制度及

9、气象条件等。前两个影响因素比较有规律。,一个月（或一周）的日用气不均匀情况用日不均匀系数Kd表示。可按下式计算：,计算月中，日最大不均匀系数Kd称为日高峰系数。, 时不均匀性,各类用户小时用气不均匀情况各不相同，居民生活用户和商业用户用气的时不均匀性最显著，这主要与居民的生活习惯、气化住宅的数量、居民的职业以及工作休息制度等因素有关。,一天中每个小时的用气不均匀性可用小时不均匀系数Kh表示：,计算月中，最大日的小时最大不均匀系数Kh称为小时高峰系数。, 练习：计算小时高峰系数,小时用气量占日用气量的百分数（%）,城市燃气输配系统的管径及设备通过能力不能直接用燃气的年用气量来确定，而应按燃气计算

10、月的小时最大流量进行计算。如何确定？,太大则增加投资,太小则影响正常用气,（三） 燃气的小时计算流量,1、不均匀系数法,由年用气量和用气不均匀系数求得，计算公式如下：,?,如何确定计算所需的这些参数呢？,式中：,燃气管道计算流量,年用气量，Nm3/a,月高峰系数,日高峰系数,小时高峰系数,用气高峰指标可参考相关手册，也可按下列范围选用：,不均匀系数法适用于规划、设计阶段确定居民生活和商业燃气小时计算流量。,各类用户的用气量和用气不均匀性取决于很多因素，, 参数的选取原则,如气候条件、居民生活水平及生活习惯，机关作息制度,和工业企业的工作班次，建筑物内装置用气设备的情况,等，因此在进行参数选取时要结合当地的具体情况综合,考虑。一般供应用户多时，小时高峰系数取偏小的数值。,对于个别的独立居民点，当总用户数少于1500户时，作为特殊情况，可取3.34.0,室内和庭院燃气管道的计算流量一般按燃气用具的额定耗气量和同时工作系数K0来确定。其计算公式如下：,式中：,Q=kt（kNQn）,Qn同一类型燃具的额定流量，m3/h,Q燃气管道的计算流量， m3/h,kt不同类型用户的同时工作系数，当缺乏资料时，可取kt =1；,k燃具的同时工作系