第6章_燃气负荷计算

•热值
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•水蒸气的 气化潜热
•低热值
•1Kg或1m3燃料完 全燃烧后，燃烧产物 被冷却到与原燃料相 同的温度，其产物中 水蒸气未凝结成水时 所放出的热量
第6章_燃气负荷计算
第一节 城市燃气用气量的计算
3.1.1.2 燃气的基本性质
2) 燃气的热值
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第6章_燃气负荷计算
第一节 城市燃气用气量的计算
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第6章_燃气负荷计算
第一节 城市燃气用气量的计算
供气的一般原则
•为充分发挥燃气燃料的效率，燃气的使用应尽可能的做到 经济、合理。其使用主要受国家的能源及环保政策、当地的 具体情况条件密切相关。
•居民用户：效率高、节约燃料，减轻城市污染。 •工业用户：与燃煤相比，热效率更高（热电厂除外），但 是用气量大，需结合具体的情况决定。
该月中日最大不均匀系数 称为日高峰系数。
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第6章_燃气负荷计算
第一节 城市燃气用气量的计算
1） 不均匀系数法
➢燃气需用工况 3）小时用气工况
居民生活 决定因素：居民生活习惯、气化住宅数量、职业习惯 规律：周一-周五每日有早、中、晚三个用气高峰 周六、周日仅有中、晚用气高峰 供暖用户 决定因素：供热机制（连续、间歇）、室外温度 规律：连续供热波动较小，晚间稍高。
第6章_燃气负荷计算
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2020/11/26
第6章_燃气负荷计算
第三章 城市燃气工程规划
概述
城市燃气工程是供应城市居民生活、公共福利 事业和部分生产使用燃气的工程设施。
•城市公用事业的一部分 城市建设的一项重要设施 城市现代化的重要标志
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•重要性
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第三章 城市燃气工程规划
第一节 城市燃气用气量的计算
3） 建筑采暖用气量
按照不同建筑 类型查表
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一般70%-80%
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第一节 城市燃气用气量的计算
3） 建筑采暖用气量
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按照不同地区 查表
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第一节 城市燃气用气量的计算
4） 工业用气量
影响因 素
➢企业生产规模 ➢工作班制 ➢工艺特点
3.1.1.2 燃气的基本性质 3) 爆炸极 限 •定义：可燃气体与空气的混合物能发生着火以至引起爆炸
，此时可燃气体与空气混合的体积分数范围称为爆炸极限。
•爆炸上限
•爆炸下限
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第一节 城市燃气用气量的计算
3.1.1.2 燃气的基本性质 3) 爆炸极限
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第一节 城市燃气用气量的计算
3.1.1.1 燃气的分类
•液化
•天然
•燃
•石油
气
气
气
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•煤制 气
•油制 气
第6章Leabharlann Baidu燃气负荷计算
第一节 城市燃气用气量的计算
1）天燃气
•气井开采
•伴随石油 •从油井溢出
•纯天然气
•含油天然 气
•天然 气
•油田伴气 •矿井气
•气井开采
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➢蕴藏在地层内的可燃气体 ➢低分子量烷烃的混合物 ➢存在于岩石裂缝、溶解在地下水中
概述
进行城市燃气工程规划时，会遇到气源、输 送、储存、分配等有关方面一系列的技术经济问题。
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第6章_燃气负荷计算
第三章 城市燃气工程规划
主要内容
•第一节 城市燃气用气量的计算
•第二节 城市燃气气源规划
•第三节 城市燃气输配系统规划
3.3.1 城市燃气管网系 统•3.3.2 城市燃气管网的布置
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第6章_燃气负荷计算
第一节 城市燃气用气量的计算
1） 不均匀系数法
•用气高峰系数应根据城市用气量的实际统计资料确定 •当缺乏用气量的实际统计资料时，居民生活和公用建筑的 用气高峰系数可结合当地实际，按照下列范围选择
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第6章_燃气负荷计算
第一节 城市燃气用气量的计算
1） 不均匀系数法
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第一节 城市燃气用气量的计算
2）公共建筑用气量
影响因 素
➢用气设备性能 ➢发热效率 ➢加工食品的方法 ➢当地气候条件
统计数据 分析得到的 用气量指标
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第一节 城市燃气用气量的计算
2） 公共建筑用气量
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第6章_燃气负荷计算
规划阶段 很难精确计 算
将煤消 耗量折算 燃气用量
概略计 算
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考虑自然增长率 不同燃料的热效率
参照相似条件的城市 工业用气量，取一个适 当的百分数估算
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第一节 城市燃气用气量的计算
5） 未预见气量
未预见气 量
➢管网的燃气漏损量 ➢发展过程中未预见量
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总用气量的 5%
•气量分配时兼顾工业与民用，根据城市燃气供应和需要的
具体情况，适当发展一定数量的工业用户（用气比较均匀，
有利于平衡城市燃气使用的不均匀性，减少燃气储存容量）
。最终确定一个合理的比例。
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第一节 城市燃气用气量的计算
供气的一般原则
• 供应民用用气原则： ① 优先满足城镇居民做饭和烧水的用气； ② 尽量满足城镇托幼、学校、医院、旅馆、食堂和科研等
➢燃气用具 ➢气候条件 ➢有无集中热水供应
➢居民用气量指标 ➢居民数 ➢气化百分率
当地统计 数据分析确 定
城市居 民生活年 用气量
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第一节 城市燃气用气量的计算
1） 居民生活用气量
•无集中采暖设备的用户在采暖期采用煤炉采暖兼烧水、做饭，因而减少了 燃气用量。一般每年差10 %～20％，这种差别在采暖期比较长的城市表 现得尤为明显；
•比值，无量纲。
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第一节 城市燃气用气量的计算
3.1.1.2 燃气的基本性质
2) 燃气的热 值
•高热值
•1Kg或1m3燃料完 全燃烧后，燃烧产物 被冷却到与原燃料相 同的温度，其产物中 水蒸气以凝结水状态 排出时所放出的热量
•1Kg或1m3 燃料完全燃烧 时放出的热量
该日最大小时不均匀系数
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称为该日的小时高峰系数。
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第一节 城市燃气用气量的计算
1） 不均匀系数法
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第一节 城市燃气用气量的计算
1） 不均匀系数法
•最大负荷利用小时数：假设把全年8760h（24x365)所使 用的燃气总量，按照一年中最大小时用量连续大量使用所 能延续的小时数。
1）月用气工况 居民生活及公用建筑：气候条件（冬季多） 工业企业：生产工艺的性质（连续生产的用气稳 定） 建筑物供暖：所在地区的气候条件
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第6章_燃气负荷计算
第一节 城市燃气用气量的计算
1） 不均匀系数法
➢燃气需用工况 1）月用气工况 一年中各月的用气不均匀情况用月不均匀系数 表示。
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第一节 城市燃气用气量的计算
3.1.1.2 燃气的基本性质 1) 燃气的密度和相对密度
•对于气体而言，标准状态就是0℃、101.325kPa下该物质的状态。
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第6章_燃气负荷计算
第一节 城市燃气用气量的计算
3.1.1.2 燃气的基本性质
1) 燃气的密度和相对密
度
✓月不均匀性 ✓日不均匀性 ✓时不均匀性
决定因素：气候条件、居民生活水平、作息制度以 及工业企业的工作班次等。 理论上无法准确计算，需经过大量的积累资料，加 以科学处理后才能取得需用工况的可靠依据。
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第一节 城市燃气用气量的计算
1） 不均匀系数法
➢燃气需用工况
➢由钻井开采获得
•从井底煤层 •抽出
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第一节 城市燃气用气量的计算
2）煤制气
•利用焦炉、炭化炉对 •煤进行干馏所获得煤气
•工艺成熟 •主要气源 •干馏煤气
•将固体燃料在高温下与气化剂 •相互作用而得到的煤气
•发生炉 •煤气
•煤制 气
•气化煤气
•水煤气
•压力气化 •煤气
•4000KJ/m3
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第一节 城市燃气用气量的计算 4）液化石油气
•主要气源
•优点
➢热值高 •液态：10800-11000KJ/m3 •气态： 21000-26000KJ/m3
➢易于运输、储存与分配
•液化石油气
• 缺点
•比空气重1.5 倍，易在低处 聚积，遇火易 发生爆炸
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•由石油类炼油厂催化裂化炼油装置 •成产得到
•供应用户数多时，小时高峰系数取偏小的数值。对于个别 的独立居民点，当总户数少于1500户时，作为特殊情况， 小时高峰系数甚至可以取3.3-4.0.供暖用户用气不均匀性 可根据当地的气象资料及供暖用气工况确定。
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•城市燃气用量
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•居民生 活
•用气量
•公共建筑 用气量
•建筑采暖 用气量
•工业生 产
•用气量
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第一节 城市燃气用气量的计算
3.1.2.1 燃气年用气量
•进行燃气输配系统的规划设计时，为了确定管网的规模， 首先要确定燃气的年用气量。
决定因 素
➢用户数量 ➢用户类型 ➢用气量指标
12个月中月不均匀系数最大的月称为计算月，并 将月最大不均匀系数 称为月高峰系数。
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第6章_燃气负荷计算
第一节 城市燃气用气量的计算
1） 不均匀系数法 ➢燃气需用工况 2）日用气工况 影响因素 居民生活习惯 （除节日外，比较有规律） 工业企业工作和休息制度 （比较有规律） 室外温度 （无规律）
第6章_燃气负荷计算
第一节 城市燃气用气量的计算
3.1.1.2 燃气的基本性 质 4) 华白 数
•气源多种多样，同一气源的供气组分有变化； •燃具是定型的，要求燃具具有适应性，允许不同组分燃气互换 。
•华白数代表燃气特性的一个参数。华白数相等就意味着在 同一燃具上两种然气压力相同时仍可以获得相同的热负荷。
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第一节 城市燃气用气量的计算
3.1.1.2 燃气的基本性质
4) 华白数
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第一节 城市燃气用气量的计算
3.1.2 燃气用气量的计 算•燃气用气量的计算是燃气系统规划设计的基础；
•只有确定城市燃气的总需要量后，才能根据需要和可能性 来确定城市燃气供应系统的规模。
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•以煤为原料，加工制造的燃气
•3600KJ/m3
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第一节 城市燃气用气量的计算
3）油制气
•主气源
•生产油制气投资省、占地少 •投产快、机动性强
•调节气源
•蓄热 •热裂解
法
•油制气
•蓄热催化 • 裂解法
•8000-9000KJ/m3
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•由石油类燃料裂化而成的燃气 •4500-5000KJ/m3
第6章_燃气负荷计算
第一节 城市燃气用气量的计算
3.1.2.2 燃气小时计算流量
•决定城市燃气管道与设备的通过能力和储存设施容积时， 应按照燃气计算月的小时最大流量计算。
小时 计算流 量
•高
➢系统经济性 ➢系统可靠性
•低
初投资增 加 经济性差
无法满足 用户需要
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第6章_燃气负荷计算
第一节 城市燃气用气量的计算
公共建筑的需要； ③ 人工煤气一般不供应采暖锅炉用气。天然气如果充足，
经过技术经济比较认为合理时，可以发展天然气采暖， 但必须具有调节季节性不均衡用气的设施或手段。
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第6章_燃气负荷计算
第一节 城市燃气用气量的计算
供气的一般原则
• 供应工业用气原则： ① 应优先供应在工艺上使用燃气后，可使产品产量及质量
•3.3.3 调压室的设置
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第6章_燃气负荷计算
第三章 城市燃气工程规划
第一节 城市燃气用气量的计算
3.1.1 燃气的分类、性 质3.1.1.1 燃气的分类
•可燃气 体
➢ CnHm
➢ H2 ➢ CO
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•燃气 •成分
•不可燃气 体
➢ CO2
➢ N2 ➢ O2 ➢ H2S
第6章_燃气负荷计算
3.1.2.2 燃气小时计算流量
小时 计算流 量
不均 匀系数 法
同时工 作 系数法
既有居民和公用建筑 用户又有工业用户
只有居民用户 尤其是庭院管 网
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第6章_燃气负荷计算
第一节 城市燃气用气量的计算
1） 不均匀系数法
➢燃气需用工况
城市燃气各类用户用气情况是随月、日、时变化 的，具有不均匀性的特点。
有很大提高的工业企业； ② 使用燃气后能显著减轻大气污染的工业企业； ③ 作为缓冲用户的工业用户。 ④ 不宜供应远离城市燃气管网的工业用户，也不宜供应将
燃气大量用于热加工的机械工厂。
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第6章_燃气负荷计算
第一节 城市燃气用气量的计算
1） 居民生活年用气量
影响因 素
缺乏实 际统计资 料