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摘要:本文介绍了调峰备用气源及各自的种类、作用及特点,进而论述了备用气源在当今燃气利用中设置的必要性,对其设置提出了建议。
Abstract: This paper introduces the peak load regulating air and their respective spare the kinds, function and characteristics, and then discusses the spare in today's gas in the air of the necessity of establishing.
调峰及备用气源
1、调峰气源是指通过一定手段,解决燃气均匀供应与不均匀使用的矛盾,为达到燃气供需平衡所采取的措施。城市燃气作为一种特殊能源,因其涵盖各种各样的用户,总体来说其需用工况是不均衡的,用气情况随年、月、日、时而变化,但燃气的供应量在一定时期内却是均匀的;采取一定措施使用气低峰时的裕量得以储存,并在用气高峰时补充气源的不足,这就是通常意义上的燃气调峰。常用的调峰措施有:
LPG混空气:将液化石油气与空气以一定比例掺混,补充至城市燃气管网,以供高峰用气所需;
CNG减压:压缩天然气经减压后,补充至城市燃气管网,以供高峰用气所需;
LNG气化:液化天然气经加热气化、调压后,补充至城市燃气管网,以供高峰用气所需;
高压球罐储气:将用气低峰时的裕量通过加压减小体积进行储存,在用气高峰时自球罐取气经调压后补充至城市燃气管网,以供高峰用气所需;
高压管道储气:对来气压力较高的天然气,要充分利用其压力能,将低峰时的裕量储存在高压管道内,在用气高峰时抽出补充至城市燃气管网,以供高峰用气所需。
2、备用气源:备用气源也称应急气源,与常规的城市燃气主气源具有不同的内涵,一般用于事故状态下实现连续不间断供气。常用的备用气源有:
LPG混空:将液化石油气与空气以一定比例掺混,在事故状态下补充至城市燃气管网,以实现连续不间断供气;
CNG减压:压缩天然气经减压后,在事故状态下补充至城市燃气管网,以实现连续不间断供气;
LNG气化:液化天然气经加热气化、调压后,在事故状态下补充至城市燃气管网,以实现连续不间断供气。
3、调峰气源与备用气源的关系:备用气源的选用主要是从安全生产方面来讲,需满足事故状态下稳定供气;调峰气源的出发点是从正常运行的角度考虑,选择城市调峰气源经济性原则是必须考虑的。通常来说,调峰气源与备用气源都丰富了城市燃气的用气结构,备用气源可兼做调峰气源(如果不考虑其经济性),调峰气源也可作为备用气源的组成部分(可以是,但不一定是全部)。
二、常用备用气源的种类及特点
LPG混空气:LPG与空气或其他低热值燃气按一定比例混合,可作为备用气源直接供给客户,具有投资少、运行成本低、建设周期短、规模弹性大的优点,由于LPG混空气后露点降低,在寒冷地区也可以保证全年正常供气,在天然气到来之前可作为过渡气源,天然气到来之后可留作调峰及备用气源。 CNG减压:压缩天然气供气可作为管输天然气的补充气源的一种手段。在CNG母站的供气半径内,通过汽车运输,根据用户及城市管网的压力要求,将钢瓶内的CNG通过CNG释放装置送入城市管网。用CNG拖车一次可储运天然气3500-4500方,每辆拖车一天可运行2趟,因受CNG作用半径的影响,作为备用气源时可提供的量较小。 LNG气化:液化天然气可通过汽车、火车和轮船进行长距离运输,运至LNG气化站气化后供城市管网。在未来的一段时间里,我国液化天然气的发展前景非常广阔。因我国的天然气资源不很丰富且分布不均,LNG能帮助实现能源供应的多元化,优化我国的能源结构,且世界LNG资源丰富且供过于求,这为我国进口LNG和发展利用LNG提供了资源保障。LNG用做应急备用气源,可满足较大的供气量。
经专家比较,LPG混空气单位成本为5.44元/m³,单位热量价格为0.113元/Mj;CNG单位成本为2.67元/m³,单位热量价格为0.086元/Mj;LNG单位成本为2.86元/m³,单位热量价格为0.087元/Mj。可见LNG、CNG成本相差不大,而LPG混空气的成本最高。
三、备用气源设置的必要性
城市主气源设置备用气源的必要性
城市燃气的性质决定了备用气源设置的必要性。城市燃气自生产地到城市终端,期间经历了生产、净化、加压、管网输送等诸多环节,各环节环环相扣,前一环节始终是后一环节的必要条件,城市终端是此环节链中的最后一环,之前的每一环出现故障,都将对下游产生很大影响,轻则降压减量,重则全线停气。而城市燃气是关系国计民生、与广大人民息息相关的基础设施,从供气的稳定性、安全性来说,城市燃气的性质决定了备用气源设置的必要性。
特殊用户设置备用气源的必要性
城市燃气虽属于可替代能源,但对大多数用户来说也不啻于城市鸦片,一经使用即对气源产生严重依赖。作为供气方,燃气公司应将因不可预见因素带来的损失以合理的方式解决。对于严重依赖气源的客户,应当设置特殊用户备用气源。比如现在的工业窑炉,燃气因其安全、洁净而被广大窑炉业主所青睐,但有的窑炉因其工艺特点,对炉温有严格要求,一经生产多年不允许下降。但城市燃气的供应本身就具有风险性,任谁也不能也不敢作出连续不间断供应多少年的承诺;那么对客户来说是否就因此放弃经济、洁净的能源,燃气公司就放弃一个稳定用气的缓冲客户?果真如此也就是因噎废食了。对于此类客户,设置用户备用气源是一个两全之策,燃气正常供应时客户可正常生产,因故间断供应时,可开启备用气源维持客户最低要求。
四、关于备用气源的几点建议
选用备用气源,要充分考虑燃气的互换性及下游客户燃具的适应性,也就是要在燃烧特性方面尽量与主氣源相近。常用以判定燃烧特性的参数有华白数和燃烧势。
⑴、华白数:也称热负荷指数,两种燃气的热值和密度均不相同,但只要他们的华白数相等,就能在同一燃气压力下和同一燃具上获得同一热负荷。华白数的计算公式为:
W—华白数
H—燃气热值,单位是Kj/Nm3,(可取高热值或低热值)
s—燃气相对密度,设空气的s=1
华白数是在互换性问题初期所使用的判定指数,其变化不应大于±5~10%。
⑵、燃烧势:燃烧势是一个反映内焰高度的指数,可用于判定离焰、回火和CO互换性。燃烧势的计算公式为:
Cp—燃烧势;
H2、CO、CH4、CmHn—燃气中氢、一氧化碳、甲烷、碳氢化合物的体积百分比;
s—燃气相对密度,设空气的s=1
华白数及燃烧势的波动范围需根据城市燃气的种类确定,相关数据可查阅中国建筑工业出版社出版的《燃气热力工程常用手册》。
2、选用备用气源,要与城市总体规划及燃气专项规划相结合。总体规划是城市发展的主要依据,作为专项规划的燃气规划必然要以总体规划为指导,确定备用气源、燃气场站选址等内容都要与城市发展规划相一致,这是城市建设的要求。另一方面,在具体的燃气发展策略上,可联系燃气公司的需求,结合专项规划,将一些设施及手段予以灵活运用,以取得更大的收益。比如我公司的CNG备用气源,就是基于专项规划中母站的规划,母站的规模可供7个子站,在条件适合时(比如调峰及备用气源需扩大规模、城市周边具有CNG气源等)我公司先行建设了其中的CNG子站用作备用气源,这就是灵活运用的典型案例 。
3、起用适合的价格机制,发展灵活机动的缓冲用户,以价格杠杆调节天然气供需矛盾。因民用炊事的影响,用气规律通常有午高峰和晚高峰,应通过一定手段进行削峰,以降低调峰及备用气源的规模,比如利用价格优惠,对能避峰的用户给以经济鼓励,使用气规律避开午、晚高峰,以削弱峰值降低调峰及备用气源的规模,从安全生产及运行的角度这是不错的选择。
4、市场拓展时,要将燃气公司不能左右的问题予以提出,对有特殊要求的客户需设置用户备用气源,在此基础上完善合同条款或供气协议,避免有责投诉及可能发生的巨额赔偿。随着社会进步及法制的健全,燃气公司在发展时也应为长期运行做好打算,对可能发生的不利情况要防患于未然,而事前控制是最好的手段。
作为基础设施的城市燃气,需要安全、稳定地运行,所以备用气源是城市燃气不可或缺的组成部分,在其选用上,应综合考虑国家的能源政策、城市的总体规划和燃气专项规划,结合各地区独特的天时和地利,在满足运行的基础上,尽量探讨运行成本及造价低的方案,使燃气事业在更好的服务大众的同时,也为燃气人创造应有的效益。
Abstract: This paper introduces the peak load regulating air and their respective spare the kinds, function and characteristics, and then discusses the spare in today's gas in the air of the necessity of establishing.
调峰及备用气源
1、调峰气源是指通过一定手段,解决燃气均匀供应与不均匀使用的矛盾,为达到燃气供需平衡所采取的措施。城市燃气作为一种特殊能源,因其涵盖各种各样的用户,总体来说其需用工况是不均衡的,用气情况随年、月、日、时而变化,但燃气的供应量在一定时期内却是均匀的;采取一定措施使用气低峰时的裕量得以储存,并在用气高峰时补充气源的不足,这就是通常意义上的燃气调峰。常用的调峰措施有:
LPG混空气:将液化石油气与空气以一定比例掺混,补充至城市燃气管网,以供高峰用气所需;
CNG减压:压缩天然气经减压后,补充至城市燃气管网,以供高峰用气所需;
LNG气化:液化天然气经加热气化、调压后,补充至城市燃气管网,以供高峰用气所需;
高压球罐储气:将用气低峰时的裕量通过加压减小体积进行储存,在用气高峰时自球罐取气经调压后补充至城市燃气管网,以供高峰用气所需;
高压管道储气:对来气压力较高的天然气,要充分利用其压力能,将低峰时的裕量储存在高压管道内,在用气高峰时抽出补充至城市燃气管网,以供高峰用气所需。
2、备用气源:备用气源也称应急气源,与常规的城市燃气主气源具有不同的内涵,一般用于事故状态下实现连续不间断供气。常用的备用气源有:
LPG混空:将液化石油气与空气以一定比例掺混,在事故状态下补充至城市燃气管网,以实现连续不间断供气;
CNG减压:压缩天然气经减压后,在事故状态下补充至城市燃气管网,以实现连续不间断供气;
LNG气化:液化天然气经加热气化、调压后,在事故状态下补充至城市燃气管网,以实现连续不间断供气。
3、调峰气源与备用气源的关系:备用气源的选用主要是从安全生产方面来讲,需满足事故状态下稳定供气;调峰气源的出发点是从正常运行的角度考虑,选择城市调峰气源经济性原则是必须考虑的。通常来说,调峰气源与备用气源都丰富了城市燃气的用气结构,备用气源可兼做调峰气源(如果不考虑其经济性),调峰气源也可作为备用气源的组成部分(可以是,但不一定是全部)。
二、常用备用气源的种类及特点
LPG混空气:LPG与空气或其他低热值燃气按一定比例混合,可作为备用气源直接供给客户,具有投资少、运行成本低、建设周期短、规模弹性大的优点,由于LPG混空气后露点降低,在寒冷地区也可以保证全年正常供气,在天然气到来之前可作为过渡气源,天然气到来之后可留作调峰及备用气源。 CNG减压:压缩天然气供气可作为管输天然气的补充气源的一种手段。在CNG母站的供气半径内,通过汽车运输,根据用户及城市管网的压力要求,将钢瓶内的CNG通过CNG释放装置送入城市管网。用CNG拖车一次可储运天然气3500-4500方,每辆拖车一天可运行2趟,因受CNG作用半径的影响,作为备用气源时可提供的量较小。 LNG气化:液化天然气可通过汽车、火车和轮船进行长距离运输,运至LNG气化站气化后供城市管网。在未来的一段时间里,我国液化天然气的发展前景非常广阔。因我国的天然气资源不很丰富且分布不均,LNG能帮助实现能源供应的多元化,优化我国的能源结构,且世界LNG资源丰富且供过于求,这为我国进口LNG和发展利用LNG提供了资源保障。LNG用做应急备用气源,可满足较大的供气量。
经专家比较,LPG混空气单位成本为5.44元/m³,单位热量价格为0.113元/Mj;CNG单位成本为2.67元/m³,单位热量价格为0.086元/Mj;LNG单位成本为2.86元/m³,单位热量价格为0.087元/Mj。可见LNG、CNG成本相差不大,而LPG混空气的成本最高。
三、备用气源设置的必要性
城市主气源设置备用气源的必要性
城市燃气的性质决定了备用气源设置的必要性。城市燃气自生产地到城市终端,期间经历了生产、净化、加压、管网输送等诸多环节,各环节环环相扣,前一环节始终是后一环节的必要条件,城市终端是此环节链中的最后一环,之前的每一环出现故障,都将对下游产生很大影响,轻则降压减量,重则全线停气。而城市燃气是关系国计民生、与广大人民息息相关的基础设施,从供气的稳定性、安全性来说,城市燃气的性质决定了备用气源设置的必要性。
特殊用户设置备用气源的必要性
城市燃气虽属于可替代能源,但对大多数用户来说也不啻于城市鸦片,一经使用即对气源产生严重依赖。作为供气方,燃气公司应将因不可预见因素带来的损失以合理的方式解决。对于严重依赖气源的客户,应当设置特殊用户备用气源。比如现在的工业窑炉,燃气因其安全、洁净而被广大窑炉业主所青睐,但有的窑炉因其工艺特点,对炉温有严格要求,一经生产多年不允许下降。但城市燃气的供应本身就具有风险性,任谁也不能也不敢作出连续不间断供应多少年的承诺;那么对客户来说是否就因此放弃经济、洁净的能源,燃气公司就放弃一个稳定用气的缓冲客户?果真如此也就是因噎废食了。对于此类客户,设置用户备用气源是一个两全之策,燃气正常供应时客户可正常生产,因故间断供应时,可开启备用气源维持客户最低要求。
四、关于备用气源的几点建议
选用备用气源,要充分考虑燃气的互换性及下游客户燃具的适应性,也就是要在燃烧特性方面尽量与主氣源相近。常用以判定燃烧特性的参数有华白数和燃烧势。
⑴、华白数:也称热负荷指数,两种燃气的热值和密度均不相同,但只要他们的华白数相等,就能在同一燃气压力下和同一燃具上获得同一热负荷。华白数的计算公式为:
W—华白数
H—燃气热值,单位是Kj/Nm3,(可取高热值或低热值)
s—燃气相对密度,设空气的s=1
华白数是在互换性问题初期所使用的判定指数,其变化不应大于±5~10%。
⑵、燃烧势:燃烧势是一个反映内焰高度的指数,可用于判定离焰、回火和CO互换性。燃烧势的计算公式为:
Cp—燃烧势;
H2、CO、CH4、CmHn—燃气中氢、一氧化碳、甲烷、碳氢化合物的体积百分比;
s—燃气相对密度,设空气的s=1
华白数及燃烧势的波动范围需根据城市燃气的种类确定,相关数据可查阅中国建筑工业出版社出版的《燃气热力工程常用手册》。
2、选用备用气源,要与城市总体规划及燃气专项规划相结合。总体规划是城市发展的主要依据,作为专项规划的燃气规划必然要以总体规划为指导,确定备用气源、燃气场站选址等内容都要与城市发展规划相一致,这是城市建设的要求。另一方面,在具体的燃气发展策略上,可联系燃气公司的需求,结合专项规划,将一些设施及手段予以灵活运用,以取得更大的收益。比如我公司的CNG备用气源,就是基于专项规划中母站的规划,母站的规模可供7个子站,在条件适合时(比如调峰及备用气源需扩大规模、城市周边具有CNG气源等)我公司先行建设了其中的CNG子站用作备用气源,这就是灵活运用的典型案例 。
3、起用适合的价格机制,发展灵活机动的缓冲用户,以价格杠杆调节天然气供需矛盾。因民用炊事的影响,用气规律通常有午高峰和晚高峰,应通过一定手段进行削峰,以降低调峰及备用气源的规模,比如利用价格优惠,对能避峰的用户给以经济鼓励,使用气规律避开午、晚高峰,以削弱峰值降低调峰及备用气源的规模,从安全生产及运行的角度这是不错的选择。
4、市场拓展时,要将燃气公司不能左右的问题予以提出,对有特殊要求的客户需设置用户备用气源,在此基础上完善合同条款或供气协议,避免有责投诉及可能发生的巨额赔偿。随着社会进步及法制的健全,燃气公司在发展时也应为长期运行做好打算,对可能发生的不利情况要防患于未然,而事前控制是最好的手段。
作为基础设施的城市燃气,需要安全、稳定地运行,所以备用气源是城市燃气不可或缺的组成部分,在其选用上,应综合考虑国家的能源政策、城市的总体规划和燃气专项规划,结合各地区独特的天时和地利,在满足运行的基础上,尽量探讨运行成本及造价低的方案,使燃气事业在更好的服务大众的同时,也为燃气人创造应有的效益。