城市燃气输配系统的构成

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燃气输配
主讲人:刘坤
想一想
燃气 输送 燃气 输配 燃气 储配
想一想
燃气输配 城乡 燃气输配
城市 燃气输配
城镇 燃气输配
一、燃气输配的分类
人 工 燃 气 输 配
天 然 气 输 配
液 化 石 油 气 输 配
压 缩 天 然 气 输 配
液 化 天 然 气 输 配
二、燃气输配系统的内容
长距离输配系统
城市输配系统
3)文丘里喷嘴
气体流量标准装置
(1)钟罩式气体流量标准装置
原理:钟罩式气体流量标准装置是一个具有恒压气
源并可以给出气体而求得流量的标准装置。主要由容 纳气体的钟罩和密封钟罩的水槽组成,并配备有供气 的鼓风机和检定流量计所需要的管线和仪表。钟罩本 身的质量与平衡锤等的质量之差为常数,这个常数形 成了钟罩内气体的压力(又称余压),并用平衡锤来 调节钟罩内的压力。为克服浮力的影响,使钟罩内的 压力不随钟罩浸入水中的深度不同而有变化,保证检 定过程中压力的恒定,设置了补偿机构,当钟罩下降 时,浮力增加,但同时也使补偿机构对柔绳的作用力 减小,从而得到补偿。
充满管道的流体流经管道 内的节流装置,在节流件附 近造成局部收缩,流速增加, 在其上、下游两侧产生静压 力差。在已知有关参数的条 件下,根据流动连续性原理 和伯努利方程可以推导出差 压与流量之间的关系而求得 流量。
1-节流元件 2-引压管路 3-三阀组 4-差压计
孔板流量计
1)标准孔板
2)标准喷嘴
2、高压管道储气
高压管道储气是在高压供气系统中,将低谷 负荷时多余的燃气储存在高压供气管道内,高峰 负荷时自高压管道内输出,将输出和储存结合在 一起,是一种比较理想的储气方式。但是,它有 局限性,只有具备高压输配供气的条件下才能实 现。
武汉压缩天然气储气站
2、液态储存
天然气的液态储存目前一般采用低温常压 储存的方法,即将天然气冷冻到某些人沸点温度 (—162℃)以下,在其饱和蒸汽压接近于常压 的情况下进行储存。其储存方式有冻土地穴储存、 预应力钢筋混凝土贮罐储存、金属贮罐储存等。 采用低温液态储存,通常储存量都很大,否则经 济上是不合算的。
矿场压气站是将低压天然气增压至规定的压力; 天然气处理厂将天然气进行净化处理(H2S、H20、CO2
和凝析油);
输气干线起点站要保持输气压力平稳,对输送来的天
然气进行除尘、调压和计量,然后送入长距离输气管线; 在输气干线上,通常每隔一定距离设置一个中间压气 站,以提高燃气压力,进行远距离输气;
燃气分配站设置在燃气干管及其支管的终端,亦称为
1、气态储存
储气罐储存
储气罐储气
贮气罐的主要功能有以下三点: (1)随着用气量的变化,补充制气设 备所不能及时供应的部分燃气量。 (2)当停电、修理管道、制气或输配 系统发生故障时,保证一定程度的供气。 (3)可用以混合不同组分的燃气,使 燃气的性质(成分、发热值)均匀。
地下库储气
燃气的地下储存通常有下列几种方式: 利用枯竭的油气田储气;利用含水多孔地 层储气;利用盐矿层建筑贮气库储气;利 用岩穴储气。其中利用枯竭的油气田储气 最为经济,利用岩穴储气造价较高,其它 两种在有适宜地质构造的地方可以采用。
4.街道交通量和路面结构情况,以及运输干线的分布情 况。
P 高压罐 高压罐
T
1
P T 稳压阀
2
DN50
P
3 4 5 6 7 8 9 10 11
被检表 电磁阀 P T
P
DN100
空气压缩机 稳压阀 被检表 电磁阀
滞止容器
正压法临界流音速喷嘴气体流量标准装置
(2) 临界流喷嘴法气体流量标准装置
特点:
• 对于中、高压和大流量气体流量计的检 定,临界流喷嘴装置具有明显的优势; • 结构简单、性能稳定、体积小、准确度 高和使用方便; • 准确度:0.2%~0.5%;
• 1.按输气压力分类
2.按敷设方式分类
(1)埋地管道 (2)架空管道
3.按用途分类
(1)长距离输气管线 (2)城镇燃气管道
1)分配管道 2)用户引入管 3)室内燃气管道
(3)工业企业燃气管道
1)工厂引入管和厂区燃气管道 2)车间燃气管道 3)炉前燃气管道
4.按管网形状分类
(1)环状管网 (2)枝状管网 (3)环枝状管网
1、根据燃气的性质分类
⑴气态储存
⑵液态储存
2、根据燃气储存的压力分类
⑴低压储存 ⑵高压储存
3、根据储存的方式分类
⑴地下储存
⑵储气罐储存
⑶管道储存 ⑷管束储存
二、人工燃气储存
1、低压湿式储气罐储存
螺旋罐
直立罐
低压湿式罐的工作原理
2、低压干式罐
三、液化石油气储存
球 罐 、 卧 罐
四、天然气储存
工业企业输配系统
三、城市燃气 输配的形式
管道 输送 钢瓶 输送 槽车 输送
槽船 输送
四、长距离燃气输配系统的构成
• 长距离输气系统主要由集输管网、气体净
化设备、起点站、输气干线、输气支线、 中间调压计量站、压气站、燃气分配站、 管理维修站、通讯和遥控设备、阴极保 护站(或其它电保护装置)等构成。
将流体流动时与静止时,超声波在流体中 传播情况进行比较,由于流速不同会使超声波 的传播速度发生变化。 根据检测的方式,可分为传播速度差法、 多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不 同类型的超声波流量计。 超声波流量计由超声波换能器、电子线路 及流量显示和累积系统三部分组成。
超声波流量计
⒋差压式流量计(孔板流量计)
二、目前燃气公司常用的流量计
⒈容积式流量计
容积式流量计相当于一个标准容积的容器,它接连不断 地对流动介质进行度量。 精度比较高,但是计量受度量次数及压力的影响,一般 只能用于小流量低压力的计量。 常见的有往复式(膜式)、回转式(罗茨式、椭圆齿轮 式)、湿式。
膜式燃气表(机械表)
智 能 预 付 费 、 远 传 燃 气 表
11⒈力学原理: 利用伯努利定理的差压式、转子式; 利用动量定理的冲量式、可动管式; 利用牛顿第二定律的直接质量式; 利用流体动量原理的靶式; 利用角动量定理的涡轮式; 利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式; 利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。
⒉电学原理: 用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、 电感式、应变电阻式等。 ⒊声学原理: 利用声学原理进行流量测量的有超声波式.声 学式(冲击波式)等。 ⒋热学原理: 利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热 式、间接量热式等。 ⒌光学原理: 激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。 ⒍原于物理原理: 核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表. ⒎其它原理: 有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。
• 检定周期 • 对于最大流量qmax≤10m3/h的燃气表只 作首次强制检定。 • 以天然气为介质的燃气表使用期限一般 不超过10年。 • 以人工燃气、液化石油气等为介质的燃 气表使用期限一般不超过6年。 • 对于最大流量qmax>10m3/h的燃气表的 检定周期一般不超过3年。

罗 茨 式 流 量 计 ( 腰 轮 表
气体流量标准装置
(2)临界流喷嘴法气体流量标准装置
测量原理:
首先在关闭各喷嘴控制阀的条件下,启动真空泵,将真空罐内 的空气抽出,当压力下降到几百帕时,停止真空泵。然后打开所 选喷嘴的控制阀,被检流量计运转,在真空罐和滞止腔(即喷嘴 前后)的压力比不超过临界压力比的条件下,读取并记录被检流 量计和滞止腔内的温度和压力等有关数据。
管束和管道储存
高压燃气管束储气和长输干管末端储气是 平衡小时不均匀用气有效的办法。
1、高压管束储气
高压管束储气是将一组或几组钢管埋在地 下,对管内燃气加压,利用燃气的可压缩性及其 高压下和理想气体的偏差(在16MPa、15.6℃条 件,天然气比理想气体的体积小22%左右),进 行储气。在陆地上和海运天然气船上都可用这种 方法储存燃气。
六、城市燃气输配系统各部分的作用
1、门站:天然 气长距离输气系 统的分配站,也 是城市接收站, 主要是接收外来 天然气,经检测、 过滤、调压、计 量、加臭分配到 各类燃气用户。
武汉市天然气公司门站
气 体 检 测 装 置
燃 气 过 滤 装 置
监视调压装置
燃 气 计 量 装 置
一、按测量原理分类
5.按管网压力级制分类
(1)单级系统 (2)二级管网系统 (3)三级管网系统 (4)多级管网系统
参考标准:
GB50028—城镇燃气设计规范 GB50251—输气管道工程设计规范 GB50494—城镇燃气技术规范 GB50016—建筑设计防火规范 CJJ33—城镇燃气输配工程施工及验收规范 CJJ94—城镇燃气室内工程与质量验收规范 CJJ 63—聚乙烯燃气管道工程技术规程
构成四个体积相等的小室。转鼓的
下半部浸没在水中。气体从背部中间的进气管9处依次
进入一室,并相继由顶部排出时,迫使转鼓转动。由
转动的次数,通过记数机构,在表盘上计数器和指针
显示体积。
⒉速度式流量计(叶轮式流量计)
叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测 流体中,受流体流动的冲击而旋转,以叶轮旋转 的快慢来反映流量的大小。 当被测流体冲击涡轮叶片,使涡轮旋转时, 涡轮的旋转速度随流量的变化而变化,涡轮将流 量转换为涡轮的转数,磁电系统又把此转数转换 为电脉冲,经前置放大后进入流量计算机。 进行计数和显示。
11 10 1 2 4 20~30km 6 9 10 11
3
5
7
8
9
天然气长距离输气系统
1—井场装置;2—集气装置;3—矿场压气站;4—天然气处理场;5—起点站 (或起点压气站);6—管线上阀门;7— 中间压气站;8—终点压气站;9— 储气设备;10—燃气分配站;11—城镇或工业基地

长距离输气系统
常见的有平叶轮表和螺旋叶轮表(涡轮表)。
叶轮表
涡轮表
涡轮流量计的结构及原理
维护: • 定期拆洗,并检查各部件; • 注意轴和轴承磨损情况,并及时更换磨损 了的轴和轴承; • 注意每运行一年,应进行全面检查、检定 仪表系数。 • 传感器拆下不用时,应在清洗后两端加保 护套,妥善保存。
⒊超声波流量计
武汉液化天然气储气站
五、其它储存方式
1、天然气在溶剂中Hale Waihona Puke Baidu储存 2、天然气的固态储存
3、调压计量设施:根据输配及各类用户的需要, 将高压的天然气进行调压和计量。
香港中华煤气北角调压站
武汉三金潭高中压调压站
4、输配管网:负责将门站的天然气通过各种压力级制 的管道输送到各类终端用户。
• 燃气输管网分类
一、城镇燃气管道的布线原则
城镇燃气干管的布置,应根据用户用量 及其分布,全面规划,并宜按逐步形成环状 管网供气进行设计。
(一)布线依据
地下燃气管道宜沿城镇道路、人行便道敷设,或敷设
在绿化地带内。在决定城镇中不同压力燃气管道的布
线问题时,必须考虑到下列基本情况: 1.管道中燃气的压力。 2.街道及其他地下管道的密集程度与布置情况。 3.道路现状和规划。
椭圆齿轮流量计
椭圆齿轮流量计
湿式流量计
图1 湿式流量计结构简图 1—温度计; 2— 压差计; 3— 水平仪; 4—排气管; 5— 转鼓; 6— 壳体; 7— 水位仪; 8— 可调支脚; 9—进气管
• 湿式气体流量计的标定
• 由圆鼓形壳体、转鼓及传动记数 机构所组成。转鼓是由圆筒及四个 弯曲形状的叶片所构成。四个叶片
城市门站或终点调压计量站,是城镇、工业区分配管网 的气源站,它接收长输管线输送来的燃气,经过除尘, 将燃气压力调至城市高压环网或用户所需的压力,计量 和加臭后送入城镇或工业区的管网。
五、城市燃气输配系统的构成
分配站(门站) 城 市 燃 气 输 配 系 统 储气站
调压计量设施
输配管网
管理设施
监控系统
• 临界压力比为0.528;最大0.9。
加臭装置
清管装置
安全放散 装置
安全切断阀
城市门站的工艺流程图
上游燃气
清管装置 监视调压装置
检 测 装 置 安全放散装置 过滤装置
计量装置
加臭装置
2、储气站:主要是对城市富余天然气进行储存,以供调峰使用。
宝鸡中燃储气站
重庆燃气储气站
(一)燃气储存分类
特点:钟罩式气体流量标准装置只能用于低压力和
低压损的气体流量计的检定。
气体流量标准装置
(2) 临界流喷嘴法气体流量标准装置
实质:以喷嘴作为标准表的一种标准表法的流 量标准装置(ISO9300) 负压检定系统:负压检定系统的气源位于装置的 排出端,动力机械为真空泵。 正压检定系统:气源位于装置的进气端,动力机 械为空气压缩机。 两种系统的工作原理相同。
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