天然气输气管线储气量的影响因素

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1、天然气输气管线储气量的影响因素摘要：天然气作为各大城市生活及生产的主要能源供应，其消费总量持续攀升，给上游供气区造成一定压力，同时使得城市内部供需矛盾不断加大。因此，为更好解决这一矛盾，实现资源的合理优化配置，充分利用上游供气压力，需要对天然气输气管线储气量进行详细的分析。关键词：天然气；输气管线；储气调峰分类号：U473文献标识码：A前言近年来，天然气已成为我国各大城市生活及生产的主要能源供应，天然气消费总量持续攀升，给上游供气区造成一定压力。2009年，我国大部分地区和城市甚至出现了“气荒”现象，其主要原因就是城市管网输气能力不足，调峰能力差，沿途城市大型的储气库等储气设施设置缺失；其他原

2、因就是某些城市天然气管网建设仍为单气源供气，这种供气形式可靠性较差，一旦上游用气过大就会供气不足，直接影响人们的日常生活，同时为工业生产造成了不可挽回的损失。因此，如何解决城镇天然气的供需矛盾就显得迫在眉睫。近年来城镇天然气管网系统辐射面积不断增大，包含多个压力等级，实现了多管网、多气源供气，提高了城镇的供气可靠性。为进一步优化管网设计，目前许多城市在其外环敷设高压燃气管道，利用高压管道输气压差使其具有输气功能的同时承担一部分储气功能。为准确掌握高压天然气管道的储气调峰能力，可通过对高压燃气管网运行工况的动态模拟，深入分析管网各参数的变化情况，从而对其储气和输气能力进行全面深入的研究，提高不稳

3、定流计算储气量和供气能力方法的准确性，来指导高压管网建设，提高供气调度的准确度和可靠性。一、输气管线储气量的概念及意义天然气作为清洁能源，在国内的应用越来越广泛，其输送主要通过管道输送至用户。在相同条件下，天然气高压管道输送时，由于其管内流速小，阻力降小，从而更节省能耗。输气管线在设计时按照最大输气量设计，即输气管线操作流量是低于其设计最大设计流量(Qd)。当输气管线上游的供气量大于下游消耗量，管线操作压力将逐渐上升，直至上游最高操作压力，实现输气管线的储气过程；当上游的供气量小于下游消耗量，管线操作压力将逐渐降，直至下游压力到达最低操作压力，实现输气管线的消耗过程。为说明计算管段的储气能力，

4、首先需说明两个概念，在输气管线上游天然气停止供气(或小于操作流量的速率供气)(如输气管线设备故障)，同时保持以某一固定流量向下游输出，直至下游管线压力管线降至最低要求压力，所能提供天然气量称之为计算管段储气量(VT);而自输气管线停止供气（或小于操作流量的速率供气）开始，直至计算输气管线压力全部降至下游要求的最低压力时所能提供的天然气的总量则称之为极端储气量（V极端）。极端储气量是理论上输气管线所能提供天然气的最大量。输气管线的储气量在项目不同阶段有着不同的意义和作用：在管线输气在设计及建设阶段，通过选择合理的管径、长度、设计压力等，可以优化设计，节省投资；在管线投用后通过不同操作压力、温度、

5、流量的选择，以优化操作（如通过设备的启停，实现上游输气量的阶梯状外输）；当管线发生故障（如某点故障后停止对下游供气），根据计算的管线储气量，计算输气管线故障情况下，下游不间断输出的时间，以指导管线的维护；或者根据维护时间及输气管线的储气量计算出输气管线故障后，在规定的维护时间内可以提供的最大平均输气速率；通过对天然气储气量的分析进行气量平衡，实现天然气调峰等等。二、天然气储气调峰的主要措施任何一个城市使用燃气，都存在供气的均衡与需求的不均衡之间的矛盾，回避不了储气调峰的问题，供气规模越小，储气调峰的问题越容易解决。当一个城市的供气规模大到一定程度，储气调峰的问题依靠燃气运营企业自身无法解决，只

6、有政府出面协调，并根据城市发展的战略目标，建立完善的市政基础配套设施，从气源的组织供应、用户的机动调度以及气量的合理储存等方面寻求解决的方法，下列是一些常用保证供求平衡的方法及手段。(1)改变气源的生产能力和设置机动气源天然气的供应是由上游公司投资建设的，通过改变气源的生产能力来解决供求平衡几乎不可能，中石油的长输管线有一定的储气调峰容积，但能力毕竟有限，对于下游的调峰量变化，不能及时有效地解决。通过上游公司调整供应量来达到供求平衡，一方面供应量调整能力有限，另一方面根据“照付不议”和“两部制”要求下游需要为供应量调整付出较大的经济代价。设置机动气源，如建设和利用原有液化石油气混空气厂(武昌空

7、混厂)生产空混气作为机动气源进行调峰，一方面建设投资和运行维护费用很大，另一方面严重的价格倒挂(空混气价格约是天然气价格的3倍)，使经营企业无法承受。(2)利用缓冲用户和发挥调度作用可以选择一些大型的工业用户、锅炉房等作为天然气供应的缓冲用户，在夏季用气低峰时，把多余的天然气供他们燃烧，而冬季高峰时，这些工业用户改烧固体燃料或液体燃料。可通过价格杠杆让一些大型工业企业主动调整厂休曰和作息时间，以平