市政燃气管网规划现状问题分析与建议

(整期优先)网络出版时间:2021-06-01
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市政燃气管网规划现状问题分析与建议

王伯坚

江门华润燃气有限公司 529000


摘 要:市政燃气管网是城市建设的重要组成部分,对城市发展有着直接的影响。本文基于工程实例,首先分析了城市燃气规划的重要性和燃气管网形式,最后提出了互联管网规划的方法和建议,以提高市政燃气管网规划的效果,并为城市提供了良好的基础,为城市的建设和发展创造良好条件。


关键词:城市规划;燃气管网;管网规划;建议


1城市燃气规划的重要性

1.1城市建设的需要

随着城市化进程不断加快,各项基础设施建设也如火如荼。天然气的使用已成为人们生活中重要组成部分。它不仅为人们的生活带来了便利,还促进了经济的发展。 但是,建立城市燃气系统并不是一朝一夕的事, 经过调查研究,结合当地的燃气需求和城市基础设施规划,才可以规划城市燃气系统,形成一套安全,可靠,实用的燃气供应系统。 因此,城市燃气规划相当重要。

1.2建设节约型社会的必然选择

当前环境污染引起了社会各界的关注,使用石油和煤炭等资源后产生的废气和废渣的排放已对大气造成严重污染。 使用天然气可以减少废气排放,减少环境污染,并改善城市环境。 同时,它还可以改变现有的能源消费结构,促进区域经济发展,为我国的节能减排事业做出贡献, 走出一条社会,经济,资源和环境共同发展的可持续道路。

1.3提高人们的生活水平

城市燃气规划可以提高人们的生活水平,这已经成为城市现代化的标志之一。燃气是人们日常生活中不可缺少的一部分。它已取代煤气和蜂窝煤,成为人们最重要的生活燃料。燃气基础设施的规划可以为城市提供充足的能源,降低废气排放,改善城市居民的生活环境,提高人们的生活质量。但是,如果燃气规划不合理,就会造成供气中断,影响城市的正常生产生活。

2燃气管网的形式

2.1依据管网形状分类

2.1.1枝状管网

在枝状管网系统中,只有一条路径连接任意两个节点,即系统中的所有管段都没有闭环。 所以,管网系统中每个节点的气体流动方向是固定且唯一的,并且流向系统中任何用户的气体只能从单个管段提供。 枝状管网的最大特点是结构简单,经济。 但是它的安全性与可靠性很差:如果枝状系统中的某个点发生故障,将不可避免地导致局部地区的天然气供应中断。特别是如果主供气管线出现问题,将导致大规模断供。

2.1.2环状管网

在环形管网系统中,连接任意两个节点的路径都是不是唯一的,即系统中的所有管段至少具有一个闭合回路。所以,管网中至少一个节点的气体流动方向是不确定的,并且管网系统中的一些用户的气体由多于两个的管道供应。

2.1.3环枝状管网

环形枝状管网具有支管网和环形管网的特点。供气相对灵活,可以满足不同用户的供气需求。

3现状问题分析

3.1气源利用需要提高

省管网及中海油在江门市已建及在建的分输站/阀室共11座,区域公司可实现气源下载的分输站/阀室共9座;包括计划收购的江海综合站在内,区域公司已建及在建的接收门站共4座,为满足未来市场高速增长的需要,在现有LNG气化站没有条件扩建增容的情况下,优先考虑结合省管网分输站/阀室新增接收门站,提高区域公司气源总供应规模。

3.2气源调配需要提高

现有气源主要集中在江门华润、新会华润;鹤山华润气源场站配置相对薄弱,2018年其市场总量的90%需要依靠与江门华润、开平华润的中压互联互通管网供应。另外,现有9座气源站,会城门站及江海综合站供气占比约60%,西环综合站及翠山湖综合站供气占比约25%,气源供应规模过分集中,而工业用户分布广泛,这对区域公司管网运行的稳定性,事故保障性都是极大的挑战。随着市场扩张,供需矛盾将日益紧张,必须结合区域输配系统的优化,加强成员公司各级管网之间的互联互通,提高气源供应能力、调配效率及事故保障性。

3互联互通管网规划

3.1压力级制

输配系统的压力级制与其供气规模、用户特点、气源特点、供应方式及管材的选择密切相关,而且受到现状输配系统压力级制及城市发展状况的制约。通常情况下,城市燃气供应系统压力越高,则输配管网管径越小,工程投资越经济。因此在确定输配系统压力级制时,不仅要满足近期供气的要求,同时还要兼顾远期城市燃气不断发展的需要,尽量避免原有管网的大规模改造。

结合气源管线压力条件,从技术及经济的多因素综合分析,在分布式能源发展前景不确定的情况下,江门区域输配系统宜采用“次高压A-中压A”两级压力级制。若要为城市总体规划中提出的新会(华润珠西)、开平(博达生物质、苍城镇工业区、翠山湖)等4座分布式能源站预留系统供应弹性,只需对系统两端的管道压力进行提升:“赤坎门站-翠山湖”管道提升至高压A设计压力,“古井门站-三崖”管道提升至高压A设计压力。

3.2近期2022年输配系统规划

3.2.1规划思路

⑴重点解决鹤山市“气源为零”的困局;⑵以中压主干管网优化建设为主,同步启动次高压管网的局部建设;⑶中压主干管网逐渐覆盖新会华润(睦州、古井、三崖、崖南)、鹤山华润(宅梧、古劳)、开平华润(赤坎、百合、蚬冈)个别乡镇,扩宽供气范围。⑷内部新增3处中压互联互通,并完成与中山、珠海、佛山等地的中压互联互通,提高互联互通管网的气源调配能力。

3.2.2近期2022年输配系统规划

区域公司近期2022年输配系统由5座门站、7座LNG气化站、高压管网(中电分布能源供气专线)、中压输配管网、运行管理设施等组成,区域内部形成8处互联互通中压管道,外部与中山、珠海、佛山(高明、顺德)等地形成中压互联互通。

3.2.3中压管网水力工况计算

⑴气源站出站压力

各中压供气场站的出站压力均设定为0.35MPa。

⑵ 管网小时计算流量

根据规划前瞻性原则,完成近期2022年规划新增内容后,中压主干管网需要承担输气规模按2025年区域公司高峰时段30.0万方/小时供气规模考虑,其中规模以上工业用户小时供气规模19.5万方/小时。

1近期2022年中压主干管可承担高峰小时供(单位:方/小时)

供应方式

江门华润

新会华润

鹤山华润

开平华润

合计

规模以上工业用户

68600

38850

37250

50600

195300

居民、商业及小型工业用户

23400

56150

22750

2400

104700

合计

92000

95000

60000

53000

300000


(3)水力计算结果

经过G-Net城镇燃气管网水力分析软件计算,完成近期2022年规划新增内容后,区域公司中压主干管网在0.35MPa的供应压力下,可承担29.1万方/小时的输气规模(其中鹤山华润可向佛山高明方向提供1.0万方/小时的气源调配)。因此,要满足区

域公司2025年高峰时段30.0万方/小时用气规模,需要由区域外部中山古镇及珠海方向分别提供约1.0万方/小时的补充气源。

综上,完成近期2022年规划新增内容后,区域公司中压主干管网基本可承担2025年高峰时段30.0万方/小时的用市场用气,局部区域(鹤山华润的鹤城局部、开平华润城区局部及赤坎、百合、蚬冈等乡镇)中压主干管网压力在0.08~0.15MPa范围,其余中压主干管网压力均在0.15MPa以上,正常工况下的市场用气较稳定,但事故工况的稳定性有待进一步提高,具体数据见下表2。


表2近期2022年中压主干管网设计工况水力计算结果

区域公司内部

成员公司

场站名称

出站压力(MPa)

出站规模

(方/小时)

主干管压力范围

(MPa)




江门华润

门站

江海综合站(门站)

0.35

43623

0.18403-0.33548

棠下门站

0.35

42564


LNG气化站

江海综合站(LNG)

/

/

潮连LNG气化站

0.35

6725

西环综合站

0.35

9405

其他站

京环站

0.35

893


新会华润

门站

会城门站

0.35

58791

0.13120-0.33987

双水门站

0.35

19850

LNG气化站

崖门LNG气化站

0.35

704


鹤山华润

门站

龙口综合站(门站)

0.35

37807

0.12335-0.33663

LNG气化站

鹤城LNG气化站

0.35

7705

宅梧LNG气化站

0.35

13747

开平华润

LNG气化站

翠山湖LNG储配站

0.35

49814

0.07826-0.32022

合计




291628


区域公司外部

连通地区

场站名称

交接压力(MPa)

交接规模

(方/小时)

气源调配方向

中山古镇



中压计量站

荷塘1#计量站

0.19026

9704

江门←中山

佛山顺德

荷塘2#计量站

/

/


珠海

沙堆计量站

0.33006

9366

江门←珠海

佛山高明

龙口计量站

0.2684

-10000

江门→佛山

合计




9070




4燃气发展规划实施措施及建议

4.1上游气源情况的落实

江门市域管道气资源丰富,随着国家管网公司的成立,气源管网将逐步整合、优化,为确保区域公司气源的安全、可靠供应,建议进一步落实上游气源单位在江门市分输站/阀室位置、可下载量、可供压力等情况,保证输配系统及设施规模的合理性。

4.2规划设施建设时序的调整

天然气供应设施的建设与市政道路建设或改造、用户开发情况、城市拓展方向等密切相关。建议各成员公司新增主要设施按规划(根据各阶段市场规模,结果G-Net城镇燃气管网水力软件分析结果)建设时序执行的同时,可结合实际情况动态调整,比如,华尔润玻璃有限责任公司在近期计划搬迁,江门华润中期规划的24公里次高压管及相应调压站可以缓建。另外,局部管网可根据实际情况调整或适当放大。

4.3调峰及应急储气设施

区域公司用气市场以工业用户为主,小时调峰量较小,对比各类储气设施的建设条件、投资规模、运行成本(包括调峰成本),建议采用成员公司自建LNG气化站解决小时调峰,不再另设小时调峰储气设施。区域公司至2035年有LNG气化站7座,储罐容量3800m³,折合天然气约228万方(可支撑2035年区域公司5~6小时的市场高峰用气),满足至2027年不可中断用户3天的用气储备,遵循《华润燃气应急气源及储气设施规划》(征求意见稿)建设思路,区域公司应急储备缺口通过互联互通管网,利用集团,或江门市/广东省的储气指标进行补充。

5结语

简而言之,城市燃气管网规划是一个庞大而复杂的系统工程,不仅需要市政府及其有关部门的高度重视,还需要所有相关参与者的关心和支持。 另外,城市燃气的规划设计应考虑到各种燃气源的补充,各种管网系统应与城市总体规划相结合,合理燃气源的选择,以确保燃气使用者的安全和稳定高效利用燃气。


参 考 文 献:

[1]城市市政燃气管网规划分析[J].刘成; 李永盛 建材与装饰.2018-05-04 [2]城市燃气输配管网建设之研究[J].郭彬.科技创新与应用. 2019-03-08

[3]试论影响燃气管网规划的因素[J].李军.中小企业管理与科技(上旬刊). 2016-12-05