天然气供需平衡
城市配气系统的天然气用量是在不断变化的,有月不均匀性、日不均匀性和时不均匀性。但一般天然气气源的供应量是均匀的或可适当调节的,不可能完全随着需用工况而变化。为了解决均匀供气与不均匀耗气之间的矛盾,保证不间断地向用户供应足够流量和正常压力的天然气,必须采取合适的方法使天然气配气系统供需平衡。一般要综合考虑气源条件、用户及配气系统的具体情况,提出合理的有效措施。通常,城市配气系统会在技术经济比较的基础上采取几种调节方式的组合。
一、供需平衡的方法
1. 改变气源生产能力和设置机动气源
采用改变气源的生产能力和设置机动气源,必须考虑气源运转、停止的难易程度、气源生产负荷变化的可能性和变化的幅度。同时应考虑供气的安全可靠和技术经济合理性。
天然气配气系统中,一般只在用气城镇距离天然气产地不太远时,可采用调节气井供应量的办法平衡部分月不均匀用气。
设置机动气源也是平衡季节或其他高峰用气的有效方法之一。对于城市配气系统在设置机动气源时,应根据实际需要,考虑可能取得的机动气源的种类和数量,用以技术经济分析。
2. 利用缓冲用户和发挥调度的作用
调节季节性用气不均匀性,可采取设立缓冲用户的方法。一些大型的工业企业、锅炉房等都可作为城市配气系统的缓冲用户。夏季用气低峰时,把城市配气系统的余气供给它们使用;冬季用气高峰时,这些缓冲用户就改用固体燃料或液体燃料。用此方法平衡季节不均匀用气及一部分日不均匀用气。缓冲用户由于需要设置两套燃料燃烧系统,用户投资费用会增加,而天然气配气系统可降低投资和运行费用。对用户的投资费用的增加,一般可用城市配气的季节性差价予以补偿。
此外,还可采用计划上调配用气的方法解决供气和用气的矛盾。随时掌握各工业企业的实际用气和计划用气量。对居民生活和公共建筑用气设置测点,在测点装置天然气总计量表,掌握用户用气情况。根据掌握的工业企业、居民生活及公共建筑用气情况,制定合理的调度计划调配供气。
在气源比较紧张的情况下,还可以通过调整大型工业企业用户厂休日和作息时间,有计划平衡部分日不均匀用气。
3. 利用储气设施
利用储气设施平衡供需矛盾也是天然气配气系统中常用的方法。因此,天然气储存在城市配气系统中占有重要的地位。
(1) 地下储气
地下储气库一般是挑选合适的地质结构建成的。储气库主要有利用枯竭油气田地层穴储气、利用多孔含水地层储气及利用岩盐地穴储气三种方式。
地下储气库储气量大,造价和运行费用省。天然气地下储气库的建造是平衡城镇配气季节不均匀性,平抑用气峰值波动的最合理、有效的途径,社会效益和经济效益都很显著,但地下储气库不应用来平衡日不均匀用气和小时不均匀用气,因为急剧增加采气强度,会使储库的投资和运行费用增加,很不经济。
天然气的主要成分是甲烷(CH4),将其冷却至沸点温度以下(-162℃)即被液化,可在其饱和蒸气压接近常压的情况下进行储存。天然气由气态变为液态体积缩小约600倍,因此采用天然气液化储存可大大提高天然气的储存量。
天然气液化储存方式有冻土地穴储存、预应力钢筋混凝土储罐、地上金属储罐等,都要求储罐保证绝热良好。液化天然气气化方便,负荷调节范围广,适于调节
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