第二章城市燃气需用量及供需平衡

第二章1第2章城市燃气需用量及供需平衡2.2燃气需用工况城市燃气需用量2.12.3燃气输配系统的小时计算流量2.4燃气输配系统的供需平衡第二章2供气对象及供气原则供气对象及其用气特点供气原则城市燃气需用量的计算各类用户的用气量指标城市燃气年用气量计算2.1城市燃气需用量城市燃气需用量及供需平衡第二章32.1.1供气对象及供气原则1.供气对象及其用气特点居民生活用户—炊事、生活用热水；单户用气量不大，但用气随机性强。商业用户—公共建筑设施、机关、科研机构等；用气量不很大，用气较规律。工业企业用户—生产工艺热加工燃料或原料；用气规律、量大、用气较均匀、可要求工业用户在规定的时间内停气或用气。其他用户—采暖空调、汽车燃料、农业生产、燃气发电等。城市燃气需用量及供需平衡第二章4基本原则：涉及国家的能源政策及环保政策，并与当地具体情况、条件密切相关——应从高效、节能、环保方面考虑。（1）民用用户供气原则优先满足城镇居民炊事和生活用热水的用气。尽量满足托幼、医院、学校、旅馆、食堂和科研等公共建筑的用气。城市燃气需用量及供需平衡2.供气原则第二章5(2)工业用户供气原则根据城市气源情况确定。人工燃气：靠近燃气管网、用气量不很大，但在工艺上使用燃气后，可使产品产量及质量有很大提高的高、精、尖工业，且生产工艺必须使用煤气，且节能显著的中小型工业企业应优先供应。用气量很大的工业用户——自行产气。天然气：城镇天然气充足时，应大力发展工业企业。城市燃气需用量及供需平衡第二章6(3)工业与民用供气的比例城市燃气在气量分配时应兼顾工业与民用。比例的确定：城市燃气供应和需求的具体情况出发考虑发展一定数量的工业用户（用气比较均匀）。有利于平衡城市燃气使用的不均匀性，减少燃气储存容量。为了平衡城市燃气供应的季节不均匀性及节日高峰负荷，可发展一定数量的工业用户作为缓冲用户。城市燃气需用量及供需平衡第二章7（4）燃气采暖与空调用户供气原则人工燃气：不发展燃气采暖与空调；天然气：充足时，可发展燃气采暖与空调。（5）其他户供气原则气源为天燃气或液化石油气：气源充足时，发展天然气发电、燃气汽车等。城市燃气需用量及供需平衡第二章82.1.2城市燃气需用量的计算1.各类用户的用气量指标(即用气定额)(1)居民生活用气量指标q城市燃气需用量及供需平衡注：1.本表系指:户装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的居民用户.2.采暖系指非燃气采暖。3.燃气热值按低热值计算。城镇居民生活用气量指标[MJ/人·年]城镇地区有集中供暖的用户无集中供暖的用户城镇地区有集中供暖的用户无集中供暖的用户东北地区2303-27211884-2303成都-2512-2931华东、中南地区-2093-2303上海-2303-2512北京2721-31402512-2931第二章9影响因素用气设备是否齐全公共生活服务网是否发达居民的生活水平、生活习惯地区的气象条件燃气的价格住宅内是否集中采暖和供热水城市燃气需用量及供需平衡第二章10(2)商业用户用气量指标常用指标：见表2-2。影响因素:用气设备效率食品加工方式气候条件等，注：居民生活和商业的用气量指标：应根据当地居民生活和商业用气量的统计数据分析确定。城市燃气需用量及供需平衡第二章11燃气规划时：居民生活和商业用户用气指标的确定调研+参考（规范和城市用气情况）——确定，随时间推移——修订、补充和完善。结合参考其他专业指标来确定,采暖和制冷用气指标、汽车用气指标等；新用户——新用气指标,新型用户的增加城市用气结构就会变化,其总的用气规律也会随之发生变化。不同类型用户,其月、日、时的用气变化千差万别,这些变化直接影响城镇天然气输配系统的建设和天然气用量的预测。城市燃气需用量及供需平衡第二章12(3)工业企业用气量指标产品的耗气量定额或其他燃料实际耗量折算的用气指标。如在编制上海临港新城天然气管网规划时：结合目前在上海实际运行的工业区，如：宝山工业区、嘉定工业区、漕泾化工区及金桥工业区等多个以工业为主的区域的实际用气情况，对比工业性质，对于一般工业用户按照8000m3/d·km2考虑；对于用气量较大的、相对比较集中的工业用户(主要在重装备园区中)，按照一般工业用气的2.5倍(20000m3/d·km2)考虑。由此根据工业用户的规划占地面积，基本预测出临港新城远期各城区的工业用气量。城市燃气需用量及供需平衡第二章13（4）建筑采暖与空调用气量指标可按国家现行标准《城市热力网设计规范》或当地建筑物耗热量指标确定。应根据当地燃气汽车种类、车型和使用量的统计数据分析确定。当缺乏用气量的实际统计资料时，可按已有燃气汽车城镇的用气量指标分析确定。（5）燃气汽车用气量指标城市燃气需用量及供需平衡第二章14表2为北京用户的用气负荷指标——为北京市的规划、设计和运行调度提供比较可靠的依据,也为其他城市的工程提供参考。第二章152.城市燃气年用气量计算(1)居民生活年用气量m3/a式中：N：居民人数(规划——应考虑人口的增长)k：气化率(用气人口数占用城镇总人口数的百分数)与城市结构、房屋结构、居住分布有关。在目前我国现有的条件下，不管气源是否充足，可以说每个城市的气化率都小于100%。lyHNkqQ城市燃气需用量及供需平衡第二章16(2)商业用户年用气量式中：M——各类用气人数占总人口数的百分数。公共建筑的数量，在做规划时，应根据一定的公建设施标准。无准确数据资料：按居民生活用气量的10%-30%估算。lyHMNqQ城市燃气需用量及供需平衡第二章17(3)工业企业年用气量已知工业产品用气定额时：年用气量=用气定额×年产量已知企业其他燃料的年用量时：——其他燃料的低热值、设备效率参考已用燃气且生产规模相近的同类企业年耗气量估算。城市燃气需用量及供需平衡gH1000GygylHQH第二章18(4)建筑物供暖年用气量F：使用燃气供暖的建筑面积（m2）qf:民用建筑物的热指标(kW/m2)n:供暖最大负荷利用小时数（燃气用户连续以最大小时用气量耗尽其年用气量的小时数），lfyHnFqQ城市燃气需用量及供需平衡第二章19（5）其他用户年用气量根据用气设备种类、耗气量来推算。（6）末预见量考虑管网燃气的漏损及发展过程中的未预见供气量，一般为总量的5-7%。城市年用气总量城市的年用气量为各类用户的年用气量之和。城市燃气需用量及供需平衡第二章202.2燃气需用工况用户的用气工况：月用气工况、日用气工况、小时用气工况。与下列因素有关:气候条件；居民生活水平及生活习惯；工业企业的生产工艺性质、用气设备的工作情况(连续式还是间歇式)、生产班次(二班制还是三班制)；各类用户用气量在城市总用气量中的比例分配。城市燃气需用量及供需平衡第二章212.2.1月用气工况居民和商业用户：月用气工况基本相同，影响因素主要是气候条件。工业企业：月用气可以近似认为是均匀的，影响因素主要是生产工艺性质。建筑采暖：月用气不均匀性很突出，影响因素主要是当地气候。月不均匀性的表示方法：城市燃气需用量及供需平衡第二章22月不均匀系数值最大的月，称为计算月。k1max一般取1.1～1.3。————年负荷图冬夏燃气耗量比例（燃气采暖）：冬季燃气耗气量更是成倍增加。法国、加拿大冬夏燃气消耗量为4：1；巴黎地区：7比1；一般说来耗气量冬季为夏季的2-3倍，个别高寒地区高达11倍。我国北方：一些城市居民用户用煤炉采暖，并兼作热水或炊事——冬季的用气量反而比夏季的用气量少。城市燃气需用量及供需平衡第二章232.2.2日用气工况居民和商业用户：日用气工况最不稳定，取决于居民生活习惯、气温变化等。工业企业：日用气工况变化不大，除节假日及轮休日外。采暖用户：采暖期内日用气量变化不大。日不均匀性的表示方法：该月的k2max：该月的日高峰系数，一般取1.05～1.2。一年中的月高峰系数和日高峰系数均在同一个月。————月（周）负荷图城市燃气需用量及供需平衡第二章242.2.3小时用气工况居民和商业用户一天中的用气不均匀性最显著主要取决于居民生活习惯、用户数量、职业差别等。每日有早、中、晚三个用气高峰。工业用户小时用气不均匀性不明显，与工作班制、工作时数有关。采暖用户若为连续供暖，则小时用气波动小;若为间歇供暖，则小时用气波动大。小时用气不均匀性的表示方法：该日小时高峰系数k3max，一般取2.2～3.2。城市燃气需用量及供需平衡第二章25居民炊事用气日负荷第二章26两类商业用户用气日负荷第二章27第二章28某城市小时不均匀系数城市燃气需用量及供需平衡一个月中：小时高峰系数和日高峰系数在同一日。————日负荷图第二章292.3燃气输配系统的小时计算流量定义：是指某城市一年中用气量最大的那个小时的燃气流量。作用：决定系统中管径、设备的通过能力——使系统满足所有用户需要。意义：正确计算小时计算流量，将会使燃气输配系统更为经济、可靠。方法：同时工作系数法、不均匀系数法城市燃气需用量及供需平衡第二章301、室内和庭院燃气管道的小时计算流量同时工作系数法：(Nm3／h)kt——不同类型用户的同时工作系数。缺乏资料时，可取1。k0——相同燃具或燃具组合的同时工作系数。N——同一类型燃具的数目；Qn——同一类型燃具的额定流量(Nm3／h)特点：考虑了一定数量的燃具同时工作的概率、用户燃具设置情况；没考虑使用同一燃具的人数差异。适用：庭院（包括独立居民小区）燃气支管和室内燃气管道计算流量的确定。城市燃气需用量及供需平衡t0Q=k()nkNQ第二章31第二章322、城市燃气分配管道的计算流量（1）不均匀系数法(Nm3／h)特点：考虑：居民用户用气目的、气化总人数、人均年用气量、用气规律；没考虑：居民每户人口数、户内燃具的额定流量等因素对小时计算流量的影响。适用：城镇燃气系统规划、设计阶段确定居民生活和商业燃气分配管道的小时计算流量。max3max2max124365KKKQQy城市燃气需用量及供需平衡第二章33（2）供气量最大利用小时数法其中：供气量最大利用小时数n：是假设把全年8760h所使用的燃气，按一年中最大小时用量(即最大需用条件下)连续大量使用所能延续的小时数。37003500330030002800260025002400230022002100205020001800供气最大利用小时数（小时/年）≥10075503010543210.50.30.20.1气化人口数（万人）37003500330030002800260025002400230022002100205020001800供气最大利用小时数（小时/年）≥10075503010543210.50.30.20.1气化人口数（万人）nQQymax3max2max18760KKKn供气量最大利用小时数n负荷类型年负荷乘数1/n最大利用小时数n无燃气采暖居民0.0001815525商业0.0001915236工业0.0003303030有燃气采暖所有类型用户0.0005471828负荷乘数1/n第二章34计算流量中高峰系数k的确定居民和商业用户：据该城镇各类用户燃气用量的变化情况，编制成月、日、小时用气量资料，经分析研究确定。无资料时按下列范围选取：k1max=1.1～1.3；k2max=1.05～1.2；K3max=2.2～3.2工业企业和燃气汽车用户：宜按每个独立用户生产的特点和燃气用量的变化情况，编制成月、日、小时用气量资料确定。城市燃气需用量及供需平衡第二章353、采暖、通风和空调用户的小时计算流量按国家现行标准中有关规定、并考虑燃气采暖、通风和空调的热效率折算确定。采暖的燃气小时计算流量：通风空调的：小区生活热水的：flqAQHflqAQHCOPWlQQH第二章362.4燃气输配系统的供需平衡