城市燃气工程规划

公建用气负荷
工业燃气负荷
管网漏损量
未预见用气量
未预见新情况
（二）用气指标（P189_P190）
参考《城市燃气工程设计规范》
（1）居民生活用气量计算参见居民生活耗气量指标； （2）公共建筑用气量计算参见公共建筑用户用气量指标；
（3）工业用气计算一般按有利于城市燃气供应系统的发展 运营要求，考虑工业用气在城市总用气量的适当比例。
2.分区规划图纸：
（1）分区燃气系统现状图； （2）城市燃气系统规划图； （3）必要的附图。
（三）城市燃气工程详细规划内容深度
1.详细规划的主要内容：
(1)计算燃气用量； (2)规划布局燃气输配设施，确定其位置、容量和用地； (3)规划布局燃气输配管网； (4)计算燃气管网管径； (5)进行造价估算。
3.城市燃气应具有可以察觉的臭味，无臭味或臭味不足的燃气应加臭。
燃气中臭剂的最小量应符合下列规定： （1）有毒燃气泄漏到空气中，达到对人体允许的有害浓度之前应能察觉； （2）无毒燃气泄漏到空气中，达到爆炸下限的20％浓度时，应能察觉； （3）臭剂一般选择硫醇类和带环状的硫化物两种。
（三）燃气的互换与混配
（一）分项相加法：（详细规划时常用）
适用于各类负荷可用计算方法得出较准确数据的情况。
Q=Q1+Q2+Q3+„+Qn 式中Q——燃气总用量； Q1至Qn ——各类燃气负荷。
（二）比例估算法： 在各类燃气负荷中，居民生活与公建用气量可以较 准确得出，在其他各类负荷值不确定时，可通过预测 未来居民生活与公建用气在总用气量中的比例得出总 得用气负荷。 Q=Qs/p 式中Q——燃气总用量； Qs——居民生活与公建用气量； p——居民生活用气量占总用气量比例（%）；
式中Q’——燃气的高峰小时最大用气量； Q——计算月平均日用气量（m3)； Kd——日高峰系数（1.05~1.2）； Kh——小时高峰系数（2.2~3.2）
5.3 城市燃气气源规划
5.3.1 城市燃气气源设施 5.3.2 城市燃气气源规划 5.3.3 城市燃气气源厂选址规划
5.3.1 城市燃气气源设施
我国燃气工程发展方向
• 燃气的气种选择
– 煤制气→油制气→天然气
– 优先使用天然气
– 合理利用液化石油气 – 发展完善煤制气 – 大力回收工矿余气
5.1.4 燃气工程系统规划基本知识
（一）燃气的概念与分类 1.概念： 城市燃气（gas）系指城市居民、工业企业、事业单 位等使用的各种气体燃料的总称。 • 涉及到的单位： –热量：J、kJ、MJ、cal、kcal –体积和重量：m3、Nm3、kg、t –热值： KJ/Nm3、 KJ/kg –压力：Pa、kPa、MPa
（二）液化石油气气源设施
液态 液化气贮罐
气 化 器
混 合 器
计量 加臭
贮 罐
调压器 压缩机
市区 管网
图1——液化石油气系统示意图
•液化石油气气源设施包括： 液化石油气储存站、储配站、罐瓶站、气化站和混气站等。 统称液化石油气供应基地
（三）天然气气源设施
– 天然气门站——位于城市边缘或外围，接受长输管线的供气， 净化、调压、计量、加臭后供应城市管网。
2.详细规划图纸：
（1）燃气供应系统规划图； （2）必要的附图。
5.1.2 城市燃气工程系统规划的任务与程序
（一）城市燃气工程规划的主要任务
结合城市和区域燃料资源状况，选择城市燃气气源， 合理确定规划期内各种燃气的用电量，进行城市燃气气源规 划；确定各种供气设施的规模、容量；选择并确定城市燃气 管网系统；科学布置气源厂、气化站等产、供气设施和输配 气管网；制定燃气设施和管道的保护措施。
（二）燃气质量标准
1.城市燃气组分变化应符合下列要求：
（1）燃气的华白指数波动范围一般不超过±7％； （2）煤气燃烧性能的所有参数指标，应与用气设备燃烧性能的要求相适应；
2.人工煤气质量的指标应符合下列要求：
（1）低热值大于14.65MJ／Nm3。(3500kcal／Nm3) （2）杂质允许含量的指标(mg／m3)：焦油与灰尘应小于10，硫化氢小于20， 氨小于50，萘小于50(冬季)或小于100(夏季)； （3）含氧量小于1％(体积比)； （4）限制一氧化碳含量；从安全和卫生角度考虑，各国都规定了一氧化碳 含量指标，瑞士1％～1．5％，日本小于8％，美国5％，我国小于10％；
（2）工业企业用户的供气原则：
• 优先满足工艺上必须使用煤气，用气量小，自建煤气发生站不经 济的工业企业用户； • 对临近管网用气量不大的其他工业企业，如使用煤气可提高产品 质量，改善劳动条件和生产条件的，可考虑供应燃气； • 可供应使用然气候能显著减轻大气污染的工业企业；
• 可供应作为缓冲用户的工业企业。
5.2 城市燃气负荷预测与计算
5.2.1 城市燃气负荷的分类与用气指标 5.2.2 燃气的需用工况 5.2.3 燃气用量的预测与计算
5.2.1 城市燃气负荷的分类与用气指标
（一）城市燃气负荷分类
城市燃气负荷包括居民生活用气量、公共建筑用气量、房屋供暖 用气量和工业企业用气量，以及未预见用气量。 居民生活用气负荷 民用燃气负荷 城 市 燃 气 负 荷
（三）不均匀系数法 1.燃气的计算月平均日用气量：（决定燃气供气规模） Q = QaKm/365+Qa(1/p-1)/365
式中Q——计算月平均日用气量； Qa——居民生活年用气量（m3或kg)； p——居民生活用气量占总用气量比例（%）； Km——月高峰系数（1.1~1.3）
（三）不均匀系数法： 2.燃气的高峰小时最大用气量：（决定燃气输配管网管径） Q’= Q Kd/24· Kh
5.1.3 城市燃气工程系统规划所需资料
5.1.4 燃气工程系统规划基本知识
5.1.1 城市燃气工程系统规划的内容深度 （一）城市燃气工程总体规划内容深度
1.总体规划的主要内容：
(1)预测城市燃气负荷； (2)选择城市气源种类； (3)确定城市气源厂和储配站的数量、位置与容量； (4)选择城市燃气输配管网的压力等级； (5)布局城市输气干管。
（三）小时不均匀系数：表示一日中各小时用气量的不均匀性。 K3=该日某小时用气量/该日平均小时用气量 工企用户小时不均匀系数较低，小时高峰系数可根据工厂实际工况统计确 定，居民和公建小时不均匀系数可按2.5～3.1。Kh小时高峰系数2.2～3.2。
结论：K3> K1 > K2
用气量预测
• 预测的方法
（二）城市燃气工程系统规划的工作程序
城市燃气负荷预测
确定城市燃气系统 规划目标 城市燃气气源规划 城市燃气网络与 储配设施规划 分区燃气管网与 储配设施规划 详细规划范围内燃气管线 与供应设施规划
*制定规划之后应注意
及时反馈给城市规划部 门，调整完善城市规划 布局。
5.1.3 城市燃气工程系统规划所需资料
（2）按热值（1Nm3燃气燃烧所放出的热量）分类：
• • •
高热值燃气：天然气、部分油制气、液化石油气，30MJ/Nm3以上 中热值燃气：干馏煤气，20MJ/Nm3左右 低热值燃气：气化煤气，12~13MJ/Nm3
（3）按燃烧特性分类：
华白数（W）：热值与相对密度的比值。根据华白数，可分为一、二、 三类燃气（表6-1） 燃烧势（Cp）：燃气燃烧速度指数，是反映燃烧稳定状态的参数 。根 据燃烧势可分为人工气、天然气和液化气（表6-2）
(一)自然环境资料 (二)城市规划资料
(三)气源部分基础资料
（四）输配系统基础资料
背景了解
• 我国的能源供应结构
– 以煤为主、污染严重、利用率低 – 油气匮乏、分布不均、受国际形势影响大 – 水电发展受到多方限制
– 核电、太阳能和生物能应用处于起步阶段
• 我国能源消费结构
– 总体消费量增加迅速 – 电力增长（主要是居民用电）迅猛 – 油气消费大幅增加 – 煤炭消费保持增长
2.分类：
（1）按气源分类：
• 天然气： 指在地下多孔地质构造中自然形成的烃类气体和蒸汽的混合气体； • 人工煤气： 指由固体燃料或液体燃料加工所产生的可燃气体； • 液化石油气： 是石油开采和炼制过程中作为副产品而获得的一部分碳氢化合物； • 生物气（沼气）： 是有机物质在适宜条件下受发酵微生物作用而生成的气体。
– 天然气储存基地——位于城市边缘或外围，储存、净化、调 压运入或输入的天然气，供应城市管网。 – 天然气门站要求临近长输管线，有足够的防护空间。天然气 储存基地要求临近长输管线或有便利的交通条件（铁路、码 头），有足够的防护空间。
（三）天然气气源设施
井场装置 井场装置
天然气 处理厂 矿场压气站
（四）城市燃气供气对象和供气原则 1.城市燃气供气对象
民 用 优 先
（1）居民生活用户： • 城市燃气供气基本对象，优先安排并保证连续稳定供气；
（2）公共建筑用户：
• 与城市居民生活密切相关的用户，城市燃气供气的重要对象； （3）工业企业用户： • 城市中不宜建气源厂站，生产工艺必须使用燃气，节能显著、经 济效益较好。
燃气气源（gas source）是指向城市燃气输配 系统提供燃气的设施，主要指煤气制气厂、天然气 门站、液化石油气供应基地及煤气发生站、液化石 油气气化站等设施。
（一）人工煤气气源设施 （二）液化石油气气源设施 （三）天然气气源设施
（一）人工煤气气源设施
1. 虽已有部分城市开始使用天然气，但煤气制气厂仍 是城市的主要气源之一； 2. 煤气厂（gas works）按工艺设备不同分为：炼焦制气 厂、直立炉煤气厂、水煤气型两段炉煤气厂和油制气厂 等几种； 3. 炼焦制气厂、直立炉煤气厂一般作为城市的主气源（或 称基本气源）； 4. 水煤气型两段炉煤气厂和油制气厂可作为城市机动 气源(或称调峰气源)，在中小城市中也可作为主气源。