城市天然气采用高压管道调峰储气的应用
城市天然气供应的储存与调峰研究
周英 超 裴树仙 朱 丽红
（ 地 能 源 工程 技 术有 限公 司 ， 新 河北 廊坊 ０ ５ ０ ６ ０ １）
摘要 ： 文章运用城市天然气供应的储存与调峰的相关理论 ，对我国城市天然气储存的主要方式进行 了研 究， 通过 理论 分析 的方 法能 够 比较 容 易 的得 出天然 气供 应储存 的 几种 方式 以及 天然 气供 应 的调 峰措 施对 工作 的重 要 性 ，研 究结果 表 明天 然气供应 的储 存 方式 以及 调峰 措施 对 于具体 工作具 有一 定的 实际意 义以及应 用价值 。
（ 储气罐储气 一） 储气罐 的应用 可以有 效地研 究短期 内天然气供给
解 天 然 气 的供 求 矛 盾 。这 种 方 法 在 实 际 的操 作 过 程 中
储气量很少，所 以往往用于对短期调峰的使用 。 （ 地下储存 四）
不足 的现象。在实际的应用过程中 ，储 气罐又可 以分 为两种，一种是低压储气柜和高压储气罐 ，这两种都
２ １ １ 中圃 新 求 业 ９ ０ ２Ｏ １ 高 斌 金 ５
筒形和球形两种结构 ， 目前球形 的储存罐正在 向大型
化 的方 向发展 ，这样可 以更好 的解决天然气供给不足
的发展提供了坚 实的基础。
（ ５ ＮＧ储 存 五） Ｌ 通过采用天然气液化的方法可 以极大地提高天然
峰的研究 ，城市各类燃气的使用每个小时 的用气 量都 是不同的，因此城市燃气在每 日的各个时段也有着很 大不均衡性 。对于城市燃气 日调峰的应对措施可 以通 过依靠储气 设施 或上游供气来进行解 决 ，对于有Ｃ Ｇ Ｎ 加气 站的城 市 ，还 可 以通过调 整其压 缩机 的工 作时 间，减少燃气 的供应量 ，来达到小时调峰的 目的。通 过 对季度 、 月以及 日等时 间段 的峰值进 行有效 的调 节 ，使城市天然气资源得 以合理有效的利用 ，促进城 市建设的和谐顺利发展。
燃气调峰及应急储备
燃气调峰及应急储备1调峰1.1城镇燃气调峰量应根据下游用气负荷和上游供气能力确定。
1.2城镇燃气调峰应由气源方和需气方统筹解决，季节（月）调峰由气源方承担；日调峰由双方共同承担；小时调峰由需气方承担。
1.3城镇燃气储气调峰方式应根据当地和周边的地质条件和资源状况，经技术经济分析后确定，并应符合下列规定：1城镇附近建有地下储气库或液化天然气接收基地时，宜选择地下储气库或液化天然气接收基地调节季节（月）峰、日峰；2当具备液化天然气或压缩天然气气源时，宜利用液化天然气或压缩天然气调节日调峰、小时调峰；3城镇燃气建有高压及以上燃气管道时，宜选用高压管道储气的方式调节小时调峰；4储气调峰设施设置时应保证连续、稳定供气。
1.4储气调峰设施应根据季节（月）、日、时调峰量合理选择，并按实际调峰需求，统一规划，分期建设。
2应急储备2.1城镇燃气应急储备量应按突发事件发生时保障不可中断用户3天～10天的日均用气量确定，同时应满足国家现行相关政策的要求。
2.2城镇燃气应急储备设施应根据地质条件和资源状况，经技术经济分析后确定，并宜遵循以下原则：1应急储备可与储气调峰设施统筹考虑，集中建设，统筹调度；2应急储备设施布局宜结合城镇燃气负荷分布、输配管网结构，经技术经济分析确定；3宜采用地下储气库和液化天然气储存等方式，或通过购买、租赁、参股等形式获得储气指标及库容，建立多层次储气调峰系统。
3运行调度中心及配套设施3.1城镇燃气专项规划应根据城镇燃气供气规模、运营模式，按照安全可靠、智能先进、合理适用的原则，设置运行调度中心、维修抢修站、客户服务网点等燃气系统配套设施，并应符合下列规定：1应与城镇燃气供应范围、用户规模、设施规模相匹配；2应与城镇燃气设施同步规划；3运行调度中心宜设置灾备中心。
3.2燃气输配管网应建立数据采集和监视控制系统（SCADA），并宜建立地理信息系统（GIS）、指挥调度系统、管网仿真系统及应急抢险系统等。
浅论利用燃气管道管储调峰及提升管储的方法
浅论利用燃气管道管储调峰及提升管储的方法作者：钟震文章来源：深圳市燃气集团股份有限公司天然气工程建设分公司2011-6-9管储调峰应用背景介绍随着城镇燃气行业的蓬勃发展，气源供应也越来越显紧张。
上游气源供应商为产输平稳，制定了各种条款制度来限制下游城镇燃气运营企业，基本上都对下游用户的用气总量和提气速率做出了限定，要求下游城镇燃气企业最大年、季、月、日、小时提气量、最大提气速率等指标不能超过一定值。
超提倍付已是上游对下游限制的惯用手法。
针对各种超提(如瞬时提气速率超额，日累计用量超额)处理，往往带有惩罚性质，大多是成多倍价格额外收取费用。
城镇居民用气具有自身特点，存在着日、季度的周期性变化，不可能保持平稳用气。
用户的周期性不均衡用气给城镇燃气运营企业带来极大的难度。
城镇燃气企业即使能保证年、月、日总量不超标，但也很难保证小时不超提，更保证不了瞬时不超提。
城镇燃气运营企业为应对超提问题，常常出高价购买现货。
然而，城镇燃气向居民用户的销售价格基本是政府定价，不能随便涨跌。
大量的现货购买会给城镇燃气运行企业带来巨大的经济负担。
很多用气高峰时段，城镇燃气营运商都是高买低卖来为城镇居民提供气源的，这也是城镇燃气行业普遍效益不好的重要原因之一。
由于预测购买现货量往往与实际用户需求量存在差距，经常出现现货购买过多或过少问题。
现货购买多了用不了，还需额外增加保管费用；现货购买少了，还需向上游气源供应商超提，或者是限制下游用户使用量，无论哪种方式，都会给企业造成一定的损失或负面影响。
超提倍付给下游城镇燃气营运企业带来极大的商业难题。
既要保证城镇工商业居民的正常用气，又不能超过上游气源提供商的最大提气要求，还要受照付不议合同的约束。
如何满足城镇居民用户对燃气用气高峰的需求，又尽量减少高价格购买的“现货”。
为降低现货购买和超提给企业带来的经济损失，很多城镇燃气运营商都投资大量资金建设调峰站、储气库、设臵缓冲罐等方式来应对。
我国城市天然气供应中常用调峰方式的比较分析
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第5期
邱禹桐：我国城市天然气供应中常用调峰方式的比较分析
应用研究
地对用气量所产生的变化迅速做出反应，从而有效地 完成整个调峰过程。
地下储气库的具体调峰过程为：当用户的天然 气用量降低时，可以利用压缩机一些富余的天然气经 过加压后储存到地下气库中；当用户的天然气用量增 大时，可以通过调压装置调压，然后输入城市燃气管 网的天然气，供给具体的用户，有效地达到调峰的目 的 [8-10]。从技术角度来看，地下储气库具有十分明显 的优势，其主要建于地下，地面占地面积较小。人们 要根据城市实际情况，因地制宜地建设地下储气库， 通常，其设计规模为年供气总量的 10% ～ 20%。 1.2 LNG 调峰
LNG 调峰也叫作液化天然气调峰，其主要流程 为：首先对城市管网的天然气进行脱水、脱烃、脱酸 等净化处理，再采用节流膨胀等措施，使其在常压、 低温下形成和原有体积相比缩小上百倍的 LNG，之后 进行储存。当城市用气达到高峰时，可以将其气化， 再供入城市燃气管网，实现调峰目的。从技术层面来 看，LNG 调峰采用液态存储方式，其单位容积是地下 储气库的 10 倍，是地面高压储气球罐的 63 倍左右。 LNG 调峰的天然气储存和运输比较灵活，具有较高的 机动性，不仅适用于城市日常调峰作业，还适用于应 对突发事故。除此之外，LNG 调峰不受地质条件的限 制，其主要在用户负荷中心的周围进行建设，具有极 强的应急适用性，适用于卫星城镇的供气 。 [11-13] 1.3 地面高压储气球罐调峰
随着我国经济的快速发展，各行各业对清洁能源 的需求量不断加大。天然气在各个领域中的应用变得 十分广泛，还保持着一种快速增长的趋势，如今已经 延伸到我国城市居民燃气、化工、火力发电等相关方 面，而确保天然气的安全运行和有效供应已经是关乎 城市居民生活质量和工业企业生产效率的重要因素， 也是人们必须关注的首要问题。然而，天然气在供应 的过程中往往会随着季节、日期和生活时段等出现一 些相应的变化，进而产生不均衡性。这要求相关单位 在天然气的建设初期对其调峰设施的设计和建设加大 重视，通过预判天然气用气量来更好地选择多样化的 调峰方式，确保调峰方式具有可行性 。 [1-3]
天然气调峰方式与存在的问题
天然气调峰方式与存在的问题作者：林燕红于静来源：《石油知识》 2013年第3期天然气在消费过程中，存在冬季多夏季少、白天多晚上少的用气规律，这就需要专门的储气设备对天然气进行调峰。
国内外天然气调峰方式主要有以下几种：地下储气库调峰、液化天然气调峰、液化石油气调蜂、油气田调峰、管道调峰等。
地下储气库调峰地下储气库是长输管道的配套工程，当长输管道维护、检修时，储气库就能应急供气。
而据市场消费需求，储气库也能满足年、季节及日调蜂的需求，甚至用于企业及国家的战略用气。
地下储气库一般分为枯竭油气藏型地下储气库、含水层地下储气库和盐穴地下储气库三种类型。
枯竭油气藏地下储气库是指利用油气田原有的生产井和建库时增加的气井进行储气的储气库。
该类储气库是世界上使用最广泛、运行最久的一种储气库，具有建库周期短、投资和运行费用低的特点，我国华北地下储气库、辽河地下储气库、呼图壁地下储气库、中原油田地下储气库等属于该类型储气库。
含水层地下储气库就是人为地将天然气注入到地下合适的含水层中而形成的人工气藏。
这类储气库具有构造完整、钻井完井一次到位的优点，但缺点是气水界面较难控制，投资较大，建库周期较长，风险也不小。
目前我国还没有该类型地下储气库。
盐穴地下储气库是利用地下较厚的盐层或盐丘，采用人工方式在盐层或盐丘中制造洞穴形成储存空间来存储天然气。
盐穴储气库具有构造完整、夹层少、厚度大、物性好、结构坚实、非渗透性好的优点。
中石油江苏金坛储气库是目前中国国内最大的盐穴储气库。
液化天然气(LNG)调峰LNG的特点是温度低，约零下165℃，1立方LNG可以气化成600立方天然气。
常见LNG调蜂方式主要有以下几种：终端储罐调峰方式。
该种调峰方式适用于在LNG消费高峰期间，从全球LNG市场上进口LNG现货，用以补充LNG长期合同签订量和短期天然气消费高峰之间的差距。
我国已建LNG接收终端有深圳LNG接收站、唐山LNG接收站、大连LNG接收站、天津LNG接收站、上海LNG接收站和江苏LNG接收站等。
天然气管网供气系统的储气与调峰
天然气管网供气 系统的储气与调峰
童巍 青海油田 采油三厂
摘 要 ： 在 天 然 气供 气 系统 中 ，供 气量 与 用 气量 在 时 间上 往 往 是 不 平衡 的 ，为 满足 供 需 均 衡 ，必须采取各种调峰措施 来保障安全平稳供 气。建立足够的地下储 气库容量 ，发挥高压长输
～
在管 道设 计 中 ，需要 单 独考 虑管 道 末段 的 直径
的要 求 。
２ ． ５ ． １ 储 气能 力计 算
，
进行液化储存 ；在高峰或紧急情况 时，再用海水换 和长度 ，它不仅要满足输气的要求 ，还要满足储气
热汽 化变 成 气体 以便 供 给用 户使 用 。Ｌ Ｎ Ｇ调 峰装 置 在 匹配 峰荷 和增 加供 气 的可 靠性 方 面发 挥着 重要 的 作用 ，不仅 可 以提 高输 气管 网的经 济性 ，而且对 城
管道的末段储气能力，以及建立 Ｌ Ｎ Ｇ调峰装置均可在 匹配峰 荷和增加供 气的可靠性等方面发挥 重要作用 ，不仅 可以提 高输气管网的经济性 ，而且对城 市供气系统有可靠的保障性。
关 键 词 ：天然 气管 网 ；供 需均 衡 ；调 峰周 期 ；储气 能 力计算 ；调峰 措施
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ — ６ ８ ９ ６ ． ２ ０ １ ３ ． １ ０ ． ０ ８ ３
（ 栏目 主持 樊韶华 ）
油． ｜ 【 田地面工程 （ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ 、 ， ｗ ． ｙ ｑ ｔ ｄ ｍ ｇ ｃ ． ｃ 。 ｍ）
一１ ３ ７—
第３ ２ 卷第 １ ０ 期 （ ２ ０ １ ３ ． １ ０ ）（ 技 术纵 横） 气 液 化装 置 ，通 常在 用气 低峰 时 ，将 过剩 的天然 气
城市管道天然气供应中的储气与调峰
兆帕
Pcp2—储气终了时的管道平均压力
兆帕
由日调峰量可计算出合肥市储气管道长度，确定合肥市
高压储气管道管径为 DN500，储气管道总长度为 78 公里。
（2）高压储气管道壁厚计算公式
δ=PD/2δsFФKt+C
式中：
δs—管材最低屈服强度 MPa
F—设计因素
F=0.6
P毫米
2008年 253339 63335 42223 251568 175445 43248 37976 867134
2009年 2010年 2015年 2020年 272739 290020 357818 429589 81822 101507 143127 171836 45457 48337 59636 710598 264147 277354 346693 433366 245623 280712 350890 421068 54060 64872 86496 97308 44111 48564 61372 74257 1007959 1111366 1406033 1699022
1.高压球罐储气方式 在门站或储配站内建设多个大型高压球形储罐，储存高 压天然气，用于城市用气调峰。 高压球罐储气在国内已有多年使用经验，我国目前能生 产的最大容积球罐为 3000 米 3，使用进口板材可生产 4000 米 3、5000 米 3、10000 米 3 球罐，设计压力分别为 1.57 兆帕、 1.29 兆帕、1.01 兆帕。本方案天然气储存将采用 5000 米 3 高压球罐储气方式，5000 米 3 球罐的储气压力定为 1.2 兆帕。 目前球罐正向大型化发展，大型球罐采用高强度钢，屈 服强度达 589～891 兆帕，这样可使壁厚降到 40 毫米以下， 不仅减轻了重量，而且避免了整体热处理。 高压球罐储气方式具有储气量大，施工方便，便于集中 安全管理，同等容积下耗钢量少、投资小等优点，缺点是需 要占用一定数量的土地并要建设如消防等一系列辅助设施。 球罐储气容积的近似计算公式如下式所示（不考虑压缩 因子）：
长输高压天然气管道末端储气能力
长输高压天然气管道末端储气能力
王丽华
【期刊名称】《石化技术》
【年(卷),期】2015(022)008
【摘要】为了解决城市用气的不均匀性,采用储气调峰要根据上下游的实际情况而定,末段输气管道调峰经济有效,应进行优化后,确定高压管线末段储气管道长度、管径、储气能力
【总页数】4页(P75-77,102)
【作者】王丽华
【作者单位】宝鸡中燃城市燃气发展有限公司陕西宝鸡 721000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.关于长输燃气管道末端储气的探讨 [J], 宋鹤松;孙强;等
2.长输高压天然气管道高后果区的识别及风险评价方法 [J], 刘欢欢
3.长输高压天然气管道高后果区的识别及风险管理策略分析 [J], 吴海波
4.长输高压天然气管道高后果区的风险识别与管理 [J], 陈海攀; 张林源; 何萧
5.合理利用长输管线末端储气减少天然气工程投资 [J], 李涵
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城市燃气基础知识复习题
城市燃气基础知识复习题城市燃气基础知识复习题一、判断题(对的打“/ ，错的划“X”)1.液化石油气的主要成分是丙烷、丙烯、丁烷和丁烯。
(V)2．我国燃气若以燃气燃烧特性指标进行分类，其特性指标主要有：华白指数和燃烧势。
(V)3．我国燃气若以燃气来源进行分类，可以分为人工燃气、液化石油气、天然气和煤层气。
(X)4?根据我国城市燃气质量要求，燃气的华白指数波动范围不宜超过土10%。
(X)5．人们使用的燃料按物态可分为固态燃料、液态燃料、气体燃料三大类。
(V)6．专门用来作燃料的可燃气体叫做城镇燃气。
(X)7．由于燃气多应用于城市或乡镇，因此称其为城镇燃气。
(V)8．目前城镇燃气主要有人工燃气、天然气、液化石油气三大类。
(V)9?干馏煤气热值一般在36MJ/m3左右。
(X) 10．天然形成的，以甲烷为主要燃成可分的烃类气体叫做天然气。
(V)11 ?“天然气”也可写作“天燃气” 。
(X)12．天然气的来源目前有：“有机生成说”、“无机生成说”两种截然不同的学说。
(V)13．根据我国城市燃气质量要求，天然气及人工燃气中硫化氢的含量不得超过10mg/ m3。
(X)14．液化石油气从液态转变为气态，体积约增大250~300倍。
(V)15.天然气从气态转为液态，体积约缩小为原来的600~625分之一。
(V)16?天然气中的气田气其甲烷(CH4)含量在90%以上。
(V)17. 天然气中的油田伴生气，主要成分是甲烷，其中甲烷含量在70%——80%左右。
(X)18. 天然气中的煤田伴生气必须使用专门的灶具，不能和其它种类的天然气灶具混用。
(V)19. 气态液化石油气其热值约为108.44MJ/m3左右。
(V)20. 在使用中液化石油气成分是变化的，因而要注意调节其灶具风门。
(V)21 .气态液化石油气比空气轻，泄漏入空气后，一般先沉积在地面上。
(X)22. 液化石油气气罐中压力不高，不需降压使用。
(X)23. 单位体积的燃气的重量叫做重度。
天然气的调峰与能量储备技术
技术创新与进步
数字化技术
利用大数据、云计算和人工智能等数字化技术，实现天然气调峰与 能量储备的智能化管理，提高效率和准确性。
高效储能技术
研发和应用新型高效储能技术，如压缩空气储能、液态空气储能等 ，提高能量储存密度和释放速度，满足调峰需求。
燃气轮机技术
优化燃气轮机技术，提高其启动、运行和停机速度，使其更好地适应 调峰需求。
LNG储气罐的建设需要综合考虑 液化天然气的生产、储存、运输 和再气化等因素，并需要严格的
安全管理和环保措施。
管道储气
管道储气是通过利用天然气管道进行储存的设施，通常是在管道输送过程中进行储 存和调节。
管道储气具有储存量大、调峰能力强、安全性高等优点，是天然气供应的重要保障 手段。
管道储气的实施需要综合考虑管道输送能力、储存容量、调峰需求等因素，并需要 进行严格的管理和控制。
化工行业
化工行业是天然气的另一大应用领 域，通过调峰技术可以确保化工生 产过程中的天然气需求得到满足。
02
天然气的储存技术
地下储气库
地下储气库是通过利用地下空 间来储存天然气的设施，通常 利用废弃的油气田或盐穴进行
改造。
地下储气库具有储存量大、 调峰能力强、安全性高等优 点，是天然气调峰和保障供
05
天然气的调峰与能量储备 技术的挑战与解决方案
技术瓶颈与突破
天然气调峰技术瓶颈
目前天然气调峰技术面临的主要问题 是储气能力不足和调峰设施不完善， 导致无法满足高峰期和低谷期的需求 波动。
技术突破方向
为了解决这一问题，需要研发高效、 可靠的天然气储存技术和调峰设备， 提高储气设施的储气能力和调峰能力 。
压缩天然气储气罐
压缩天然气储气罐是利用高压气 体进行储存的设施，通常由大型 储罐和压缩天然气输送管道组成
2010年上半年我国天然气供需平稳
［］任 继善． 决城 市天然气 调峰 的快捷 途径 ［］当代石 油 ４ 解 Ｊ．
３ ）城市燃气小时调峰主要采取高压储气管束储
石化，２０ ，１（ ） ３ ． ０５ ３７ ： ８
（ 辑 ：卢栎 羽 ） 编
２ １ 年上半年我 国天然气供 需平稳 ００
据发 改委 公布 的 资料 ，２ １ 年 上 半年 ，我 国天 然 气产量 快速 增 长 ，进 口大幅增 加 ，资 源供 应 ００
和保障能力进 一步增强，消费增 长势头明显。各地天然气供 需平稳 ，运行基本正常。 据 国 家统计 局 数据 ，２ １ 年 上 半年 我 国 累计 生 产 天 然 气 ４ ９３×１。 ，同 比增 长 １ ． ００ ５ ． ０ｍ３ ０８ ％；天
然 气进 １大幅增 加 ，１ ７ —６月我 国 累计进 口中亚 天 然气 １ ７×１。 ，Ｌ ０ Ｘ１ ，进 口总量 同 比 ０ ＮＧ ４８ ｔ ０
增加 １ 倍 ；消费增势 明显 ，自２ ． ６ 月份 以来 ，随着气温回升 ，单 月用气量 虽然逐步回落 ，但 与
２０ 年 同期相 比 ，增幅 明显 ，上 半年 天然 气消 费量 同 比增长 ２ ． ０９ ２１ ％。 （ 息来 源 ｔ中国石油 网 ） 信
天然气技术 ／ ４ ９
３ 几种城市天然气调峰方式对 比
笔者在充分调研 的基础上对几种主要 的调峰方 式做 了对 比，如表 １ 所示 。
生产压差会导致气藏 能量过快地消耗或造成水 淹 ，
表 １ 几种调峰方式对比表
调峰方式
储运状态
优势
劣势
投资 ／元 ・ Ｉ ｒ ｌ ｌ
适用场合
４ 结 论
１ ）城市天然气 调峰是一项投 资 巨大 的系统工 程 ，在保 证其 安全性 的 同时又需 要考 虑投资 和效
天然气的地下储气与城市燃气调峰
天然气的地下储气与城市燃气调峰天然气的地下储气与城市燃气调峰1.城市燃气的调峰要求在天然气不同类型的用户中（城市、发电、工业、化工等），以城市燃气的供气不均匀最为显著。
城市在一年中不同的月份，每月中的不同日期以及每日中不同小时中的燃气供气量并不是均衡不变，而有较大变化。
为满足供气平衡，解决随月、随日、随时的变化，必需要有足够的调峰措施。
以往人工煤气、液化气作为城市气源供气时，气源、输配管网以及用户都由城市独立管辖，统一调度，城市不均匀的稳定供气，则由城市自身的调峰来解决。
各城市都建设一定数量的调度气源以及建有足够容量的储罐来解决调峰问题，各自为政，自成体系。
而天然气的供气则是由上游（气井），中游（长输管道）及下游（用户）有机组成，由于它们分属不同公司，由不同部门管辖，因此天然气的调峰，需要整个供气系统统一研究，协调解决。
根据国外天然气供气的经验，季节和月份的不均匀性通常是以建设地下储气库来解决，而平衡日、时的供气不均匀则通过高压输气管网中的末端储气来解决。
地下储气库除在满足季节调峰的同时，当距离城市较近时，还可以用作短期调峰，平衡小时不均匀性。
建立足够的地下储气库容量和发挥高压长输管道的储气能力，是保证不间断安全供气的有效措施。
《城镇燃气设计规范》2002年局部修订条文中5.1.3A及5.1.4条规定：采用天然气做气源时，平衡城镇燃气逐月、逐日的用气不均匀性，应由气源方（即供气方）统筹调度解决。
采用天然气做气源时，平衡小时的用气不均匀所需调度气量宜由供气方介决，不足时由城镇燃气输配系统解决。
由天然气供气的上中游为主来解决下游所需的供气调峰。
从整个供气系统来讲，是经济、合理的。
这样可以避免城市各自相应建立各种调峰应对措施，既费时又不经济。
城市为解决调峰问题，目前常采用的措施有：（1）设置城市机动备用气源考虑到与天然气的互换性，适合的气源装置有液化石油气混空气或者轻、重油制气设施等。
装置复杂，费用昂贵，每1米3/天的基建投资约500～1000元。
简议城市燃气的储存调峰及其意义
简议城市燃气的储存调峰及其意义摘要：城市燃气供给对于城市发展具有重要意义，并且城市用气具有一定的不均衡性。
为了有效促进城市天然气的均衡使用，使燃气用户能够得到足够流量和正常压力的燃气供给，必须要采取有效的储存及调峰手段促进燃气输配系统的供需平衡。
本文对城市燃气储存调峰的方法及其意义进行了论述分析。
关键词：城市燃气；储存方法；调峰方法；意义低碳环保概念的不断深入，国家对环境保护日益重视，使得天然气等清洁能源的需求日益增加。
但是天然气用气具有季节、日和小时的不均衡性。
随着天然气消费量的增加，各地都出现了不同程度的调峰问题，因此必须加强储气调峰的分析。
一、城市燃气的储存方法分析城市燃气的储气设施依据储气压力不同，可以分为低压储气和高压储气，高压储气又可分为高压球罐储气、高压管束或高压管道储气和地下储气库储气。
对于燃气来讲，由于压力较高，为充分利用其压能，一般采用高压储气。
1、地下储存方法。
将燃气进行地下储存也是储存燃气的一种重要方式，地下储气库主要是利用一些天然形成的地质构造建成的，如一些枯竭的油气田和含水层等都可以成为燃气地下储存的重要形式。
与其他的储气方式相比，将燃气进行储存可以有效的减少建设所带来的成本，能够满足用户秋冬季节的过大使用气量的需求，还可以维持干线输气管道系统的稳定运行。
据相关资料显示，目前世界上建成的地下储气库已经超过六百座，总储气能力超过六千亿立方米，这对于城市的发展提供了坚实的基础。
2、天然气液化储存方法。
天然气液化储存采用低温常压的储存方法，将天然气冷冻至-162摄氏度以下，在其饱和蒸汽压接近于常压的情况下进行储存。
天然气由气态变成液态，体积缩小600倍左右。
采用天然气液化方法可以大大提高天然气的储存量、所以使用LNG是用来调节城市燃气季节高峰和事故气源的手段之一。
将大量天然气液化后储存于低温储罐中，在用气高峰时将LNG气化进行城市燃气调峰。
但是建设LNG低温储罐投资较大，而且LNG的日常运行管理及维修费用较高。
浅析城市天然气供应的储存与调峰
低压 储气柜 的储 气压 力低 ，调 峰 时用 加压 站将 天然气 加压 进入 城市 管 网中 ， 目前 这种储 气方 式逐
１ Ｌ ． ５ ＮＧ储 存
采 用 天 然 气 液 化 方 法 可 以大 大 提 高 天然 气 的
储存 量 ，所 以使 用 Ｌ ＮＧ 是用 来 调节城 市燃 气季节 高 峰和 事 故气 源 的手 段 之一 ，将 大量 天 然气 液化 后储 存 于低温 储罐 中 ，在 用气 高 峰时将 Ｌ ＮＧ 气化
的有效调峰措施 ，提 出了解决城市天然气调峰的综合措施与建议。
关 键 词 ：城 市 天 然 气 储存 调 峰
随着 国家 能源 开发 的进 ～步加 强 ，天然 气 已成
组或 若干 组管道 组成 管束 ，灵 活方 便调度 。
为本 世纪 城市 能源 消费 的主力 军 ，天然气 进入 越来
渐淘 汰 。
高压 储气罐 一 般采用 圆筒 形和球 形两 种结 构 。 目前球形储 罐 正 向大型化 发展 ，国外 出现 了直 径为
４ ． ｉ、容积 为 ５ ５万 ｉ ７３ ｎ ． ５ ｎ 的大 型球罐 。我 国采用 进 口钢材 ， 能制造 ５０ ０ １ ０ 的大 型球 罐 。 ０ ￣ ００ ０ｍ３ １ ． 高压管道 储 气 ２
均匀 用气之 间 的矛盾 ，并保证 各类 用户 总 能得到 足 够流 量和 正常 压力 的燃气 供应 ，必须采 取 有效 的调 峰手 段使燃 气输 配系 统供 需平 衡 。 城市燃 气 调峰方 式 主要有 利 用储气 设施 、改变
项目 平均 目 夏高 峰 日
应用LNG进行城市天然气调峰的研究
随着 “ 西气东输”天然气投产运营 以及 中国沿
海 Ｌ ＮＧ 接 收站 的规划 建 设 ，揭 开 了中 国城 市大 规
模使用天然气 的序幕 。由于天然气供应方式与人工 煤气存在着较大的差异，人工煤气均 由城市煤气厂
生产 ，人 工煤 气 的月 、 日用 气 不均 匀性 由煤 气厂 设 置的机 动 生产 设施解 决 ， 日、小 时用气 不均 匀性 由
高压球罐储气 调峰的原理 ：在用气 高峰的时 候，天然气小时供气量小于需求量 ，高压球罐内储 存的天然气送入管网；在用气低谷 的时候 ，天然气 小时供气量大于需求量，管网中多余 的天然气进入 高压球罐储存。因此高压球罐储气 ，天然气是 “ 进
出平衡 ”的 。
机动气源与气柜联合解决。 对于长距离输送 的天然 气 ，为保障输送的天然气量 ，长输管道一般按照用 户高峰月平均用气量供应，因此用户 的日、小时用
１ 前 言
源， 即在用气高峰时 ， 当管网压力降低到某一程度 ， 调 峰站 工作 ，启 动 气化器 ，将 Ｌ ＮＧ 气化 后送 入 管 网；在用气低谷时，调峰站不工作 ，管网的天然气
也 不通 过液 化进 入 Ｌ ＮＧ站 ，Ｌ ＮＧ是 通过 另 外途径 补 充 的 。因此利 用 Ｌ ＮＧ调 峰 ，对 于 Ｌ ＮＧ 调峰 站 ， 天 然气 是 “ 出不进 ”的 。 只
３３ 天然 气储 气 设施情 况 ．
Ｇ Ｉ Ｇ调 Ｌ 压管道Ｉ 压球罐 Ｎ 接ＩＮ 收站 Ｉ峰 ｌ 站
图 １ 上海利用 Ｌ Ｇ调峰技术路线 Ｎ
３ 利 用 ＬＧ进行城 市 天 然气调 峰 Ｎ 为便于 分析 ， 本文 以上海 为例 ， 体分 析 Ｌ Ｇ 具 Ｎ
２０ ０ ８年上海天然气储气设施主要为高压管道 和高压球罐。其中 １ ￣ ． ＭＰ 高压天然气管道储 ．６ ａ ６ ０ 气量约 １０万ｍ ； ４ 高压球罐储气量约为 ２ ０万ｍ （ ３０ １ 只 ３ ０ ０ 的高压球罐） ０ ｍ ，总储气量约 １０ ６ 万ｍ 。
高压气地下储气井在城市燃气调峰中的应用
高压气地下储气井在城市燃气调峰中的应用
董事尔;杨冲伟;彭雪锋;廖德君;刘倩
【期刊名称】《天然气技术》
【年(卷),期】2009(003)006
【摘要】高压气地下储气井是一种全新的城市燃气调峰站储气系统，目前已经得
到广泛应用。
阐述了高压气地下储气井调峰的特点与原理，综合分析了目前常见城市燃气调峰的方式和优缺点，指出高压气地下储气井在城市燃气调峰中需要进一步研究气质控制、储气井的选用和设计标准、井间距、套管内外腐蚀、套管疲劳强度、固井技术、自动控制和监测系统等问题。
【总页数】3页(P50-52)
【作者】董事尔;杨冲伟;彭雪锋;廖德君;刘倩
【作者单位】西南石油大学建筑工程学院,四川成都610500;四川博能燃气股份有
限公司,四川成都610300;中国石油西南油气田公司蜀南气矿,四川泸州646000【正文语种】中文
【中图分类】TE722
【相关文献】
1.地下储气井在城镇天然气储配站中的应用 [J], 肖平华
2.高压地下储气井在CNG加气站中的应用研究 [J], 李卫涛;邱宗君
3.高压气地下储井在城镇供气系统中的应用 [J], 李秋利
4.储能在发电侧调峰调频服务中的应用发展研究 [J], 宁阳天;梁阳豆;阳晟;杨有慧;
陈新凌;
5.磷酸铁锂电池储能系统在调峰电厂中的应用 [J], 段志鹏;韩冰
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TGNET软件在城市高压燃气管道设计中的应用
４ ｝ 城市燃气． 月刊
孙 佩 奇等 ・ ＧＮ Ｔ 件 在 城 市 高 压 燃 气 管 道 设 计 中 的 应 用 Ｔ Ｅ软
２１ 使用Ｔ ． ＧＮＥ 的主要步骤 Ｔ
型要有一个初始 状态。最常用的初始状态是稳态计算 的结果 ，以前 动态模拟的结果也可 以作为下一次动态 模拟 的初 始状态。任何模型初次运行动态模拟之前都 需要先作稳态模拟 。
（ ）进行稳态模拟 ３ ＴＮ Ｔ Ｇ Ｅ 根据前面的设置条件把各管段划分成很小 的计算 段进行计算 。只要模 型元 件的参数和连接关 系
须改正 的关键性错误 ，如果不改正就不 能进行模 拟 。
３ 应用实例 分析
根据 《 州市区燃气专项规划 》（ ０ ６ ２ ２ ） 杭 ２０ －０ ０ ，
杭州 市区采 用杭州绕城高压燃气管道作为城市调峰储 气设施 ，并对其可行性进行 了充分 的论证分析。２ １年 ０ １ ６ ，杭 州华 电下 沙 天然 气 热 电厂 项 目作 为 浙 江省 月
关 键 词：Ｔ ＧＮＥ Ｔ软 件 高压 燃 气管道 输 气 能力 调峰 储 气 动 态模 拟
１ 前 言
在城市 高压燃 气管道设计 中，供气管 网的水 力工 况计算 是最重要 的环节 ，特别是在一些采用高压 管道 作为城 市调峰储气设施 的城市 ，此时 的高压管道兼 具 有输气 和调峰储气 的双重功能 ，如何保证城 市高压燃 气管道 建设 的经济性 和调 峰储气的可靠性是设计 中必 须认真对待 的问题之一 。Ｔ Ｎ Ｔ Ｇ Ｅ 软件具有强大 的动态
ＴＧ Ｔ 件在城 市高压燃气 管道设 计 中的应用 ＮＥ 软
口 杭州市城乡建设设计院有 限公 司 （ １ ０ ４） ３ ０ 孙佩奇 刘文俊 潘文佳 孙 荣泽 ０
摘
LNG调峰方式和调峰站技术资料
LNG调峰方式和调峰站技术资料(一)LNG调峰方式城市天然气的调峰通常有两种手段，一种是以气态的方式储存高压气态的天然气，储气设施常采用高压储气罐或大管径高压管道，用气低峰时储气，用气高峰时供气。
另一种是以液态的方式储存低温的液化天然气，储存设施常为低温液体储罐，用气高峰时气化供气，液化天然气的来源一般为外购或用气低峰时将气态天然气液化。
液态储存调峰方式在发达国家广泛用于天然气输配管网中，对城市用气量的波动进行平衡。
液化天然气液态储存量远远大于气态，因此LNG储存调峰单位造价更节省，是更先进、更有效的调峰方式。
例子：深圳市，上游LNG接收站位于深圳市大鹏湾秤头角，LNG来源极为方便。
深圳市已建设了4座LNG气化站，与LNG相关的技术已相当成熟，因此深圳市适宜建设LNG 气化站作为调峰机动气源。
深圳市计划新建LNG调峰站3座，用于城市调峰，调峰站LNG储罐总容积为2200m3。
（二）LNG调峰工艺调峰可以采用以下两种工艺提高LNG调峰站出站压力。
工艺A：加压气化工艺。
先将LNG用泵加压到一定压力，再通过LNG气化器气化后，出站进入次管网。
工艺B：气化压缩工艺。
先将LNG用气化器气化，气化后达到一定压力，再通过天然气压缩机压缩至高压左右，出站进入管网。
由于加压液体比加压气体效率高得多，工艺A比工艺B 节能效果好，且占地面积小得多，因此LNG调峰工艺流程最好采用加压气化工艺。
LNG调峰站加压气化工艺流程见图1。
LNG采用LNG槽车由公路运输至LNG调峰站，在卸车台用卸车增压器对LNG槽车增压，利用压差将LNG送至LNG立式储罐。
调峰时，通过自增压器将储罐增压到可适压力。
增压后的LNG进入LNG低温泵，加压至中高压，进入LNG气化器，换热后转化为常温气态天然气，经调压、计量、加臭后进入城市次高压管网。
BOG为罐顶蒸发气，通过BOG加热器加热后，送入中压管网。
EAG为紧急放空气，通过EAG加热器加热后，送至放散管集中放散。
天然气调峰技术分析
天然气调峰技术分析随着天然气市场的发展，部分天然气管道的输气能力已经成为瓶颈，特别是用气高峰季节需要季节调峰时，管道的输气能力尤其不足。
如何解决用户用气调峰保供问题显得尤为重要。
本文主要介绍天然气调峰技术、不同调峰方式的比较，并对我国天然气调峰方式给出建议，为天然气调峰方式的选择提供一定的理论基础。
标签：天然气；输气能力；保供；调峰方式1 引言中国天然气市场处于高速发展期，2020年天然气占一次能源消费的占比力争达到10%，天然气消费量将达到3000亿方，2030年消费量将增长到6000亿方。
伴随着天然气消费快速增长，中国供气安全保障问题越来越严峻。
我国天然气储备调峰设施建设相对滞后，天然气调峰保供形势严峻。
天然气储备调峰问题已经引起各方高度重视。
2 主要的储气调峰方式目前，天然气调峰的主要方式有地下储气库调峰、气田调峰、LNG调峰、管道调峰等[1]。
2.1 地下储气库地下储气库调峰是一种应用最广、最经济直接有效的调峰方式。
主要用于调节用户的季节和日波动的用气需求，保证用气高峰期的用气量；同时可用作应急储备以及国家的战略储备，在供气调峰中发挥着重要的作用。
2015年，美国已建成地下储气库413座，工作气量为1357亿立方米，占2015年美国天然气消费量7780亿立方米的17.4%。
俄罗斯现有地下储气库25座，其中油气藏型储气库17座、含水层储气库8座，是俄统一供气系统中不可分割的组成部分。
地下储气库具有反复注采的特点，能够注得进、采得出、存得住。
地下储气库应距城市用户及输气干线较近。
虽然地下储气库具有库容大、相对经济等特点，但仍存在一些不足，对库址选取要求苛刻、储气工艺设备复杂，投资大、建设周期长、运行费用高，影响气质、能耗大等。
2.2 LNG调峰LNG的运输目前主要是通过LNG接收站气化气通过管道输送至用户，LNG 调峰主要是根据用户用气需求来调整接收站的气化能力，解决用户调峰需求。
其优点为储气量大、库址选择灵活、运行安全可靠、一次性投资少、建设周期短等。
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Ｄｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｈ ｅ ａ ｉ ｔ ｎ ｇ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｍｕ ｌ ｉ－ ｔ ｈｅ ａ ｔ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
煤矿资源 ， 煤层气资源也相当丰富 。吕梁 市的柳林 、 临县、 兴 县全 加气 用气 、 锅炉用气 、 未 预见用气 。锅 炉用气 为季节性 用气 ， 由上
工业用气 、 汽车加气用 气因其用 量较稳 定 ， 部是省 内近十年煤层气 开发 的重点勘探 开发 区。同时 ， 西气 东输 游天然气主管道调节 ；
２ ） 设立缓 冲用户 。
等方式 。对于 吕梁市 比较可行 的只有 高压管道储 气 、 管 束储气 以 及储气罐储气 ， 高压 管道和储 气罐储 气则 技术 比较成 熟 ， 而管 束
储气在 国内应用较少 。
１ ） 高压管道储气调峰 。
３ ） 发挥 调度作用。 ４ ） 利用储气设施 。
市 的 式与设施
燃气 的储存方 式与设施一般 有 ： 地下储 气设 施 ， 液 态储存 ， 管
道储气 ， 储气罐储气 。我 国部 分省市 有采 用地 下储气 的方 式 ， 但
１ 调 峰方 案与储 存
城市燃气用 量是 不 断变 化 的 ， 特 别 是 民用 和公 共 建 筑用 气 是该 方式对地质情 况要求 较高 。采 用地下储 气 调节 日不均 匀性 量， 每月 、 每 日、 每时都 在变化 ， 高峰 和低谷 相差 悬殊 。而天 然气 或小时不均匀性是 不经济 的。天然 气 的管 道储 气一般 有长 输管 的供应却 相对稳定 ， 不可能完全按照城 市用气量 的变化 而同步变 线末端储气 、 高压管道储气 、 管束储气 、 储气罐储 气及液 化天然气 化。为了解决 这一供需 矛盾 ， 一般采用 以下几种调峰方案 ： １ ） 调整气源 的生产能力或设置机动气 源。
的预 测 ， 选择 了适宜 的储气设施 ， 以确保 城市供气 的正常运行。 关键词 ： 天然气 ， 调峰 ， 管道 ， 储气 量
中图分类号 ： Ｔ Ｕ ９ ９ ６ ． ５ 吕梁市为 山西省 的能源富集地 区之一 ， 市域 内不 仅有 丰富的
文献标识码 ： Ａ 吕梁城 市用气 包括居民生活用气 、 公建 用气 、 工业用 气 、 汽车
２ ］ 秦绪忠 ， 江 亿． 多热源并 网供 热的水力优化调度研 究［ Ｊ ］ ． 用户变动热负荷 的供 热要 求 ， 这就要 求我 们统筹 规划 供热 系统 ， ［ 暖 通 空调 ， ２ ０ ０ １ （ １ ） ： ９ ７ － ９ ８ ． 制定合理 的调度方案 。随着城市建设 的发展 、 供热相 关设施 的完 ［ ３ ］ 张琪欣． 浅谈 多热源联 网技 术 的优越 性 ［ Ｊ ］ ． 科技 情报 开发 善 和不 断的实践 ， 多热源联网技术 必将被很 多城市广 泛 的接 受和 与科技 ， ２ ０ ０ ３ （ ６ ） ： １ ２ ０ — １ ２ １ ． 采 用。
城 市 天 然 气 采 用 高 压 管 道 调 峰 储 气 的 应 用
郭 牵 平
ｔ ’ ＇
（ 山西省吕梁市东 义集 团煤气化有限公司 ， 山西 吕梁
０ ３ ３ ０ ０ ０ ）
摘
要： 为提高 吕梁市天然气 系统供气 的稳定性和事故状 态的保 障率 ， 对常 用的调 峰方案进行 了介 绍 ， 并对调峰气 量进行 了科学
・
１ １ ４・
第３ ９卷 第 ｌ ７期 ２ ０ １ ３ 年 ６ 月
Ｓ Ｈ ＡＮ ＸＩ ＡＲＣ ＨＩ ＴＥＣ Ｔ Ｕ ＲＥ
山 西 建 筑
Ｖｏ １ ． ３ ９ Ｎ ｏ ． １ ７ Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０１ ３
文章编号 ： １ ０ ０ ９ － ６ ８ ２ ５（ ２ ０ １ ３ ） １ ７ － Ｏ ｌ １ ４ — ０ ２
的临县一柳林一 临汾天然气 管线 ， 榆林一济 南天然气 管线 也经过 季节变化差异不大 ， 不 考虑调 峰 ； 因此 ， 仅 考虑 生 活、 公 建用 气及 吕梁 市 ， 吕梁市利用天然气 （ 煤层气 ） 作为城市燃气气 源的条件得 未预见用气量之 和的调 峰。 吕梁市 的天 然气调 峰方案 的储 气方 天独厚。城市天然气居民用气 安全 、 资 源的合理 利用 以及 节约 能 式 、 储气量 均以此为基 础确定 。 源都非常重要 。在城市供气 系统运行过程 中 ， 做 好市政 天然气 管 ２ 储 气设 施 的选择 道的调峰工作 ， 从 大局上 确定科 学合 理 的供气 系统布 局 ， 对于 城
４ 结 语
，
参 考文献 ：
由于多热源集 中供热 系统 热源 多、 管 网复杂 的特 点 ， 所 以多
［ １ ］ 张 岩 ， 刘永 风 ， 张 蓉． 多热源供 热 系统 联 网运 行技 术
热源联 网运行的关键在于各热源热量 能否按需分 配 ， 满 足所 有热
［ Ｊ ］ ． 煤气与热力 ， ２ ０ ０ ９ （ ７ ） ： １ ０ ０ — １ ０ ２ ．
一
高压 管道储 气实际上是一 种高压管式储 气罐 ， 它利用气 体在 般而言 ， 解决季节调 峰 由上游 主管道 来实 现 ， 可 以利用 大 高压状 态下的可压缩性来 储存气体。 型工业企业及锅炉房作为燃气供应 系统 的缓 冲用户 ， 也可 以通过 高压管道储气方式 一般有 两种 ， 一种 是 高压 管束储 气 ， 高压 调整大型工业企业 的作息时 间 ， 计划调 配用气 。但完 全靠气 源和 管束储气是将一组或几组直径较小 、 长度较长 的钢管按 照一定 间 用 户的调度 和调 节 ， 还不可 能完 全解决 供用 气之 问的矛 盾 ， 所 以 距排列 ， 埋 在地 下或架在地上 ， 利用气体 可压缩性 进行储 气 ， 本 规 还需设 置调峰储 气设施 。 划不推荐 ； 另一种为利用长输管线末端储气 或绕城高压环 网储气 ，