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城市配气1第四章城市用气量•供气对象及原则•各类用户的用气定额•城市用气量的计算•城市用气工况城市配气2•城市燃气需用量，即年用气量主要取决于用户类型、数量、用气量指标。在进行城市配气管网系统设计时，年用气量是确定气源、管网和设备通过能力的依据。城市配气3第一节供气对象及供气原则•一、供气对象•1．居民生活用气•居民生活用气指城镇居民住宅内的用气，当前一般为做饭和热水的用气，它是城市供气的基本对象，也是必须保证连续稳定供气的用户。城市配气4•2．公共建筑用气•公共建筑用气指城镇公共建筑物内的生产和生活用气，公共建筑用户主要包括职工食堂、饭店、宾馆、理发店、洗衣店、浴室、机关、学校、幼儿园、医院、科研单位等。•3．工业企业生产用气•工业企业生产用气指用天然气作为原料、燃料来生产某种产品。这类用户的用气量一般较均衡，有规律。•4.建筑物采暖、空调及汽车用气城市配气5二、供气原则•采取以民用为主供气原则。•1．民用用气供气原则•（1）优先满足城镇居民炊事和生活用热水的用气。•（2）尽量满足幼托、医院、学校、旅馆、食堂和科研等公共建筑的用气。•（3）人工煤气一般不供应锅炉用气。如天然气气量充足，可发展燃气采暖，但要拥有调节季节不均匀用气的手段。城市配气62．工业用气供气原则•（1）优先满足工艺上必须使用燃气，但用气量不大，自建煤气发生站又不经济的工业企业用气。•（2）对临近管网，用气量不大的其它工业企业，如使用燃气后可提高产品质量，改善劳动条件和生产条件的，可考虑供应燃气。•（3）使用燃气后能显著减轻大气污染的工业企业。•（4）作为缓冲用户的工业企业。•（5）油煤气不宜供应可以直接烧重油的工业企业。城市配气73．工业与民用供气的比例•城市供气在气量分配时，应兼顾工业与民用。在正常情况下，工业与民用的供气量应有一定的比例，这个比例的确定既要从供气和需求的具体情况出发，也要考虑发展一定数量的工业用户，因为工业用户用气量比较均匀，它在城市用气量中占有一定的比例时，将有利于平衡民用耗气的不均匀性，此外，还应考虑一定数量的工业用户作为缓冲用户，用来平衡城市天然气供应的季节不均匀性及节日高峰负荷。城市配气8我国几个城市工业与民用的供气比例（%）项目北京上海南京哈尔滨长春沈阳大连工业民用4555653577234060406060403466城市配气9第二节各类用户的用气定额•用气定额又称为用气量指标。•1．居民生活用气定额•居民生活用气定额与生活水平、生活习惯、地区的气象条件、燃气用具的配置情况、有无集中采暖及热水供应、公共生活服务网（食堂、熟食店、饮食店、溶室、洗衣房等）、居民每户平均人口数、燃气价格等因素有关。城市配气10表4-1我国几个城市的居民生活用气定额居民生活用气定额（MJ/人.年）城市名称无集中采暖设备有集中采暖设备北京2512-29312721-3140上海2300-2510—南京2050-2180—大连1550-16701790-2090沈阳1590-17202010-2180哈尔滨1670-18002430-2510成都2512-2931—重庆2300-2720—注：采暖指非燃气采暖城市配气11•按我国城市燃气设计的经验，当住宅内设燃气灶，并有集中供热水设施时，炊事用气定额为2680MJ/人·a；•无集中供热水和燃气热水器时，炊事及不包括洗衣的日常用热水的用气定额为3400MJ/人·a；•当住宅内设燃气灶及燃气热水器时，炊事及不包括洗衣的日常及洗涤用热水的用气定额为5320MJ/人·a。城市配气122．公共建筑用气定额•公共建筑用气定额与用气设备的性能、热效率、加工食品的方式和地区的气象条件等因素有关。城市配气13表4-2几种公共建筑的用气定额类别单位用气定额职工食堂MJ/人.年1884-2303饮食业MJ/座.年7955-9211全托MJ/人.年1844-2512托儿所幼儿园半托MJ/人.年1256-1675医院MJ/床位.年2931-4187有餐厅MJ/床位.年3350-5024旅馆、招待所无餐厅MJ/床位.年670-1047高级宾馆MJ/床位.年8374-10467理发MJ/人.次3.35-4.19城市配气143．工业产品用气定额工业企业用气定额指工业企业用天然气生产某种单位产品所需的热量。因此，工业企业用气定额与企业的产品名称以及生产产品的加热设备有关。城市配气15表4-3部分工业产品的用气定额序号产品名称加热设备单位耗气定额（MJ）1炼铁（生铁）高炉t2900-46002炼钢平炉t6300-75003熔铝熔铝锅t3100-36004洗衣粉干燥器t12600-151005粘土耐火熔烧窖t4800-59006石灰熔烧窖t53007玻璃制品熔化、退火等t12600-167008白织灯熔化、退火等t15100-209009织物烧毛烧毛机t800-84010中型方坯连续加热炉t2300-290011薄板钢坯连续加热炉t190012中厚钢板连续加热炉t3000-320013无缝钢管连续加热炉t4000-420014钢零部件室内退火炉t3600城市配气16第三节城市用气量的计算•一.居民生活年用气量•居民生活年用气量与城镇居民人数、气化率、居民生活用气定额及天然气的燃烧值（按天然气低热值计算）有关。•气化率是指城镇居民使用天然气的人口数占城镇总人口数的百分比。一般城市的气化率很难达到100%，是因为有的旧房屋结构不符合安装天然气设备的条件，或居民点离管网太远，或其它原因。城市配气17•Qy——居民生活年用气量（Nm3/a）；•M——居民人数（人）；•K——气化率（%）；•q——居民生活用气定额（kJ/人·a）；•H1——燃气低热值（kJ/Nm3）。1HNKqQy居民生活年用气量：城市配气182．公共建筑年用气量•公共建筑年用气量与该城市公共建筑的种类、各类公共建筑用气的人口数、各类公共建筑的用气定额及天然气的低热值有关。•对公共建筑，用气人数取决人于城镇居民人口数和公共建筑的设施标准。城市配气19上海市各类公共建筑的设施标准序号公共建筑类别比例数M123456789食堂医院门诊所旅馆学校幼儿园托儿所理发洗澡40座/100人5床/1000人6次/人·a2床/1000人9人/100人10人/100人10人/100人24次/人·a150次/人·a城市配气20公共建筑年用气量：•n—该城市中公共建筑的种类数；•Ni—第i种公共建筑用气的人数；•qi—第i种公共建筑的用气定额（KJ/人.年）；•H1—天然气的低热值（KJ/Nm3）；•Qy—公共建筑年用气量。11HqNQniiiy城市配气213．工业企业年用气量•工业企业年用气量与生产规模、班制和工艺特点有关，一般只进行粗略估算。•方法一：•利用各种工业产品的用气定额及其年产量来计算。11HMqQniiiy城市配气22方法二：•在缺乏产品用气定额资料的情况下，通常是将工业企业其它燃料的年用量，折算成用气量，其折算公式如下：111000HHGyQy•Qy——工业企业年用气量（Nm3/a）；•Gy——其他燃料年用气量（t/a）；•H1——其他燃料的低热值（kJ/kg）；•H1——燃气的低热值（kJ/Nm3）；•——其他燃料燃烧设备热效率（%）；•——燃气燃烧设备热效率（%）。城市配气234．建筑物采暖年用气量1HnqFQy•Qy——采暖年用气量（Nm3/a）；•q——建筑物耗热指标（kJ/m2·h）；•F——使用燃气采暖的建筑面积（m2）；•H1——燃气低热值（kJ/Nm3）；•——采暖系统热效率（%）；•n——采暖负荷最大利用小时数（h）。城市配气24采暖负荷最大利用小时数31211ttttnn•n——采暖负荷最大利用小时数（h）•n1——采暖期（h）•t1——采暖室内计算温度（C）；•t3——采暖室外计算温度（C）；•t2——采暖期室外平均气温（C）。城市配气255．未预见量•城市年用气量中还应计入未预见量，主要是指管网的燃气漏损量和发展过程中未预见到的供气量。一般未预见量按总用气量的5%计算。城市配气26第四节城市用气工况•用气不均匀性：月不均匀性（或季节不均匀性）、日不均匀性、时不均匀性•影响用气不均匀性的因素：–气候条件–居民生活水平及生活习惯–机关和工业企业的工作班次–建筑物和车间内装置用气设备的情况城市配气27一.月用气工况•影响居民生活及公共建筑用气月不均匀性的主要因素是气候条件。气温降低则用气量增大，因为在冬季一些月份水温低，故用气量较多，又因为在冬季，人们习惯吃热食，制备食品需用的燃气量增多，需用的热水也较多。反之，在夏季用气量将会降低。城市配气28表4-4某两城市居民生活月用气量占全年用气量的百分数月份城市1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月城市一8.97.97.98.18.77.97.57.78.38.68.759.75城市二9.510.19.68.58.257.57.757.757.57.87.458.3城市配气29•公共建筑用气的月不均匀规律及影响因素，与各类用户的性质有关，但与居民生活用气的不均匀情况基本相似。•工业企业用气的月不均匀规律主要取决于生产工艺的性质。连续生产的大工业企业以及工业炉用气比较均匀。夏季由于室外气温及水温较高，这类用户的用气量也会适当降低。城市配气30nttnttqm)(100)(2121•建筑物采暖的用气工况与城市所在地区的气候有关。计算时需要知道该地区月平均气温和采暖期的资料。采暖月用气量占年采暖用气量百分数可按下式计算：qm——采暖月用气量占年采暖用气量百分数（%）；t1——室内计算温度（C）；t2——该月平均气温（C）；n——该月采暖天数。城市配气31全年平均日用气量该月平均日用气量1K一年中各月的用气不均匀情况用月不均匀系数表示。十二个月中平均日用气量最大的月，也即月不均匀系数值最大的月，称为计算月。并将月最大不均匀系数称为月高峰系数。城市配气32二.日用气工况•一个月或一周中日用气的波动主要由下列因素决定：居民生活习惯、工业企业的工作和休息制度、室外气温变化等。•用日不均匀系数表示一个月（或一周）中日用气量的变化情况，日不均匀系数K2可按下式计算该月平均日用气量该月中某日用气量2K该月中日最大不均匀系数称为该月的日高峰系数。城市配气33三.小时用气工况•城市中各类用户的小时用气工况均不相同，居民生活和公共建筑用户的用气不均匀性最为显著。•通常用小时不均匀系数表示一日中小时用气量的变化情况，小时不均匀系数K3可按下式计算该日小时不均匀系数的最大值称为该日的小时高峰系数。该日平均小时用气量该日某小时用气量3K城市配气34表4-5某城市小时用气量占日用气量的百分数（%）时间居民生活和公共建筑工业企业时间居民生活和公共建筑工业企业时间居民生活和公共建筑工业企业6-77-88-99-1010-1111-1212-1313-144.875.205.176.5511.2710.424.092.774.884.815.464.823.874.855.035.2714-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-222.274.057.109.596.103.422.131.485.535.245.455.554.874.484.344.8422-2323-2424-11-22-33-44-55-61.270.981.351.301.650.991.634.352.392.751.972.682.232.963.222.51