城市燃气管网系统.ppt
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1、第四章第四章 城市燃气管网系统城市燃气管网系统 气源厂用户 门站用户 液化石油 气储配站 用户 1 n城市燃气管网的分类及其选择 n城市燃气管道的布线 n建筑燃气供应系统 第四章第四章 城市燃气管网系统城市燃气管网系统 2 第一节第一节 城市燃气管网的分类及其选择城市燃气管网的分类及其选择 n燃气管道的分类 n城市燃气管网及其选 择 3 一、燃气管道的分类一、燃气管道的分类 l按用途分类 l按敷设方式分类 l按输气压力分类 l按管网形状分类 4 ( (一一) )按用途分类按用途分类 n长距离输气管线 其干管及支管的末端连接城市或 大型工业企业,作为该供应区的气源点。 n城市燃气管道 n分配管道
2、在供应地区将燃气分配给工业企业用 户、公共建筑用户和居民用户,主要指街区干管。 n庭院管道 n用户引入管将燃气从庭院管道引到用户室内管 道引入口处的总阀门。 n室内燃气管道通过用户管道引入口的总阀门将 燃气引向室内,并分配到每个燃气用具。 5 工业企业燃气管道 n 工厂引入管和厂区燃气管道将燃气从城市燃 气管道引入工厂,分送到各用气车间。 n 车间燃气管道从车间的管道引入口将燃气送到 车间内各个用气设备(如窑炉)。包括干管和支管。 n 炉前燃气管道从支管将燃气分送给炉上各个 燃烧设备。 6 ( (二二) )按敷设方式分类按敷设方式分类 n地下燃气管道 直接埋设 间接埋设 n架空燃气管道 在工厂
3、区,方便管理,施工与检修方 便。 7 ( (三三) )按输气压力分类按输气压力分类 n以往我国城市燃气管道根据输气压力(MPa)一 般分为: n高压A 0.8P1.6MPa n高压B 0.4P0.8MPa n中压A 0.2P0.4MPa n中压B 0.005P0.2MPa n低压 P0.005MPa 分类原因 1、对燃气管道气密性有特别严格的要求,漏 气可能导致火灾、爆炸、中毒或其他事故。 燃气管道中的压力越高,管道接头脱开或管 道本身出现裂缝的可能性和危险性也越大。 2、当管道内燃气的压力不同时,对管道材料 、安装质量、检验标准和运行管理的要求也 不同。 8 国家建设部颁发的城镇燃气设计规范
4、2002年修改 版: n1)高压A 2.5P4.0MPa n2)高压B 1.6P2.5MPa n3)次高压A 0.8P1.6MPa n4)次高压B 0.4P0.8MPa n5)中压A 0.2P0.4MPa n6)中压B 0.01P0.2MPa n7)低压 P0.01MPa 城市的郊区环线 在城市未改建的老区,只能敷设中压和低压管道。 9 ( (四四) )按管网形状分类按管网形状分类 l环状管网 管道连成封闭的环状,是城市输配管网的基本形式 ,在同一环中,输气压力处于同一等级。 l枝状管网 以干管为主管,呈放射状由主管引出分配管而不呈环 状。在城市管网中一般不单独使用 l环枝状管网 环状与枝状混
5、合使用的一种管网形式,是工程设计中 常用的管网形式。 10 二、城市燃气管网及其选择二、城市燃气管网及其选择 n城市燃气输配系统的构成 n城市燃气管网系统的分类 n采用不同压力级制的原因 n燃气管网系统的选择 11 (一)城市燃气输配系统的构成(一)城市燃气输配系统的构成 n不同压力等级的燃气管网 n配气站或压气站、各种类型的调压站或调压 装置 n储配站 n监控与调度中心 n维护管理中心 12 (二)城市燃气管网系统的分类(二)城市燃气管网系统的分类 分类依据管网压力级制不同组合形式 分 类 单级系统两级系统 三级系统 多级系统 13 1、单级系统 n定义:只有一个压力级制,即仅用一级压 力的
6、管网输送、分配和供应燃气的系统 n过去多指低压单级系统 14 单级系统示例 15 优点: (1)供应系统简单,维护管理方便。(2)不 需要压送设备,输配费用小。 缺点:(1)由于供气压力低,致使管道直径较大, 一次投资费用较高。(2) 用户压力波动大。 适用范围:用气量较小,供气范围为23公里的城镇和地区。 当供应范围较大时,必须采用很大口径的管网,这就使输送单 位体积燃气的投资和金属耗量急剧增加,是不经济的。 16 2 2、两级系统、两级系统 n定义:具有两个压力级制的管网系统 n两级管网系统一般是指中压和低压两种压力的管 网系统。 n分类: n中压B、低压系统 n中压A、低压系统 17 中
7、压B、低压系统示例 气源:人工燃气 低压储气罐储气 特点:供气范围比单级 系统大,压力较低。 一般适用于人口密集、 街道狭窄的老城区。 18 中压A、低压系统 气源:天然气 长输管线末段储气 适用范围:对于街道宽 阔、建筑物密度较小的 大中城市均可采用。19 3 3、三级系统、三级系统 天然气 加压气化煤气 高压储气罐储气 由高、中、低压三级管网级制构成。 20 优点: 供气比较安全可靠 次高压管道可以储存一定量的天然气 缺点: (1)系统复杂,维护管理不便。 ()投资大。在各种输配管网系统中,以三 级系统造价最高。三级系统管道总长度大于一、二 级系统。 适用范围: 通常只有在大城市、并要求供
8、气有充分保证时才考 虑选用。 21 4、多级系统 n气源:天然气 n储气: 地下储气库、高压储气罐站以及长输管线储 气 n这种管网系统一般用在居民人口众多的特大型城市 ,如北京、上海。 22 23 n上述各种管网系统,均设有低压管网。采用区域调压站向低 压环网供气。 n目前,低压管网主要针对于以固体燃料干馏煤气为气源的城 市。此时,多采用中压B-低压两级管网。 n当原有人工燃气输配系统改输天然气时,原有人工燃气大多 采用中低压系统且为中压 B 级,一般加以改造后可予以利 用,天然气经区域中低压调压站调压后进入低压分配干管、 低压庭院管与室内管。 特点:低压管网覆盖面大,有的街道可能同时出现中压
9、 管道和低压管道,区域调压站供应户数比较多,用户燃 具前压力波动范围大。 24 n对于新建城市天然气输配系统,多采用高-中压两级系 统及中压单级输配管网。前者适用于较大城市,其中高 压管道可兼作储气装置,而具有输、储双重功能。后者 适用于中小城市。 n此两系统中的中压管道供气至小区调压装置(箱)或楼 栋调压箱,天然气实现由中压至低压的调压后进入低压 庭院管和室内管。各小区或楼栋设调压柜或设楼栋调压 箱。 n也可中压管道直接进入用户调压器调压,用户燃具前的 压力更为稳定。(某些国家允许) 25 1 2 3 4 5 1-长输管线;2-城市燃气分配站;3-中压B输气环状干管; 4-中压B分配管;5-
10、用户调压器 中压B一级管网系统 26 长输管线门站储配站城市中压管道 调压装置用户管道计量表 用气设备管道用具 中压一级系统供气的工艺流程 27 28 (三)、采用不同压力级制原因(三)、采用不同压力级制原因 n管网采用不同的压力级制比较经济 n各类用户所需要的燃气压力不同 n消防安全要求 29 (四)燃气管网系统的选择(四)燃气管网系统的选择 1、应考虑因素 a、气源情况 n种类及性质 n供气量和供应压力 n气源的发展或更换气源的规划 b、城市 城市规模、远景规划情况、街区和道路的现状和规划、建筑特 点、人口密度、用户的分布情况 30 c、原有的城市燃气供应设施情况 d、对不同类型用户的供气
11、方针、气化率及不同类型 用户对燃气压力的要求 e、用气的工业企业的数量和特点 f、储气设备的类型 31 h、城市地理、地形条件,天然和人工障碍物的情况 i、城市地下管线和地下建筑物、构筑物的现状和改建 、扩建规划。 j、大型燃气用户的数目和分布。 选择城市管网系 统时,应全面考 虑上述诸因素, 进行综合分析, 从而提出多套方 案,作技术经济 比较,选用经济 合理方案。 32 针对长输管线来的天然气: a、具有压力高的特点,应充分利用该压力。 b、对于大中型城市,由于用气量多面广,为安全供气,在城 市周边设置高压或次高压环线或半环线,经多个调压站向城市 供气,该高压或次高压管道往往兼作储气,即具
12、有输、储双重 功能。 33 c、当天然气压力大于2.0MPa时,因储罐运行压力一般为 1.6MPa,采用管道储气较储罐储气经济。 长输管道末段储气长输管道末段储气 高压管道高压管道 管束储气管束储气 n由于四级地区地下燃气管道压力不宜大于1.6MPa,高压管道 一般设置在中心城区边缘。 n对于要求供气压力较高的用户(如发电厂)可由高压或次高 压管道直接供气。 34 d、对于中小城市,中压单级管网系统为首选。 e、当部分城区因道路、建筑等状况,特别是未经改造的旧城区 ,从安全考虑可局部采用中低压输配系统。 f、原有人工燃气中低压输配系统改输天然气时需经改造,但压 力级制不变,大多为中压B与低压。
13、因此同一城区有可能存在两 种压力级制。 35 城镇燃气输配系统方案设计示例: n n 示例示例1 1 大型城市大型城市 远期规划人口 980 万人;气化人口 784 万人; 由四条长输管线从四个气源供应天然气,来气压力6.0MPa以上; 有需高压的大型工业用户及电厂; 部分城区存在人工燃气中低压系统; 年用气量: 远期平衡日与时不均匀性所需储气量为 272x104m3 36 输配系统方案: u共设四个门站; u城市输配系统为高中压与高中低压系统,后者主要为原人工 燃气已形成的中低压系统转供天然气; u储气设施采用高压管道; 高压管道由内外两半环线构成,近期建设内环,远期建设外环。 高压内环线长
14、 123 . 52km 设计压力 2 . 5MPa ,高压内环的储气 能力为 89104m3。大型工业用户由高压内环直接供气。高压外环 全长 195km ,考虑储气功能须对运行压力进行技术经济分析。 37 u中压管网具有两种压力级制,即中压 A ( 0.4MPa )与中压 B (0.15MPa ) ,后者为原有人工燃气中压管网。新建中压 A 管网管径不大于 DN400 时 采用 ERW 直缝焊接钢管、管径大于 DN400 时采用螺旋缝埋弧焊接钢管. 38 39 n n 示例示例2 2 中型城市中型城市 气化人口 34 万人,居民气化率为80%; 由天然气长输管线向门站供气; 月调峰所需储气量为
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