大力發(fā)展天然氣工業(yè)是推行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保護環(huán)境的重要措施。正在修建的以西氣東輸為代表的,連接許多城鎮(zhèn)、用地下儲氣庫和長輸管線等調(diào)峰的、跨區(qū)域的、復(fù)雜的天然氣多種源、匯輸氣系統(tǒng), 我們不僅缺乏設(shè)計運行經(jīng)驗,在技術(shù)理論方面也亟待開發(fā),難以滿足現(xiàn)代化天然氣供氣系統(tǒng)的設(shè)計和管理要求,特別是用氣負荷的不均勻性、調(diào)峰能力、地下儲氣庫與城鎮(zhèn)用氣量的匹配關(guān)系和儲氣庫中有效氣與墊層氣的比例等都是輸氣網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)出現(xiàn)的技術(shù)和經(jīng)濟理論問題,所以該課題是我國國內(nèi)目前迫切需要解決的有重要現(xiàn)實意義的應(yīng)用基礎(chǔ)性研究課題。本項目通過建立典型城鎮(zhèn)負荷圖譜,提出以影響不均勻性主要因素確定年、日、小時調(diào)峰容積的調(diào)峰強度理論;探索建立合理分配各種儲氣設(shè)施容積,最佳滿足調(diào)峰需求的天然氣輸氣系統(tǒng)理論基礎(chǔ)。
批準號 |
50376014 |
項目名稱 |
多種源、匯天然氣輸氣系統(tǒng)調(diào)峰強度理論研究 |
項目類別 |
面上項目 |
申請代碼 |
E0601 |
項目負責(zé)人 |
焦文玲 |
負責(zé)人職稱 |
教授 |
依托單位 |
哈爾濱工業(yè)大學(xué) |
研究期限 |
2004-01-01 至 2006-12-31 |
支持經(jīng)費 |
23(萬元) |
中貴天然氣管道氣源主要來自塔里木盆地、中亞以及俄羅斯生產(chǎn)的天然氣,起點為寧夏,向南輸送,從寧夏中衛(wèi),經(jīng)甘肅、陜西、四川、重慶,止于貴州貴陽,線路全長1636公里,全線設(shè)計輸氣能力為150億立方米...
中貴天然氣管道氣源主要來自塔里木盆地、中亞以及俄羅斯生產(chǎn)的天然氣,起點為寧夏,向南輸送,從寧夏中衛(wèi),經(jīng)甘肅、陜西、四川、重慶,止于貴州貴陽,線路全長1636公里,全線設(shè)計輸氣能力為150億立方米/年。...
天然氣輸氣管道的規(guī)格 直徑219mm~3620mm;壁厚5mm~26mm;材質(zhì)L245-L555;(國標、也叫石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件第一部分:A級鋼管),用于石油、天然氣工業(yè)中的氣、水、油...
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武漢市天然氣調(diào)峰方式分析——城市燃氣供應(yīng)工程是關(guān)系到環(huán)境保護、城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等的重要能源建設(shè)項目。調(diào)查大量用氣基礎(chǔ)數(shù)據(jù),結(jié)合武漢市具體情況,對用氣不均勻性和調(diào)峰方式進行了分析,得出適合武漢市城市燃氣的調(diào)峰方式。
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天然氣作為我國重要的一種能源,在國民經(jīng)濟和人們?nèi)粘I钪卸及l(fā)揮著重要的作用,隨著我國天然氣產(chǎn)量的不斷增加,天然氣的輸送的基礎(chǔ)建設(shè)也在不斷地進行,天然氣管道輸送的規(guī)模和數(shù)量逐漸的增大,如何合理的優(yōu)化天然氣的管道,從而提高天然氣管道的輸送效率,是需要迫切解決的問題。文章分析了我國天然氣管道優(yōu)化設(shè)計的現(xiàn)狀,并且開展了天然氣管道的優(yōu)化研究。通過研究對于提高我國天然氣管道的輸送效率具有重要的意義。
目前可供電力系統(tǒng)調(diào)峰的電源有:
①水電常規(guī)機組;
②抽水蓄能機組;
③汽輪發(fā)電機組;
④燃氣輪機組;
⑤其他新型式調(diào)峰電源。
(1)水電常規(guī)機組調(diào)峰。其調(diào)峰容量是根據(jù)水電廠的可調(diào)節(jié)保證電最進行計算。由于水電有許多優(yōu)點.因此,在有水電的電力系統(tǒng)中均首先利用水電機組調(diào)峰。
(2)抽水儲能機組調(diào)峰。其調(diào)峰容量由廠家規(guī)定。抽水儲能機組調(diào)峰的優(yōu)點是起??臁_\行靈活,調(diào)峰效果顯著;缺點是投資較大,消耗一定電能(以3 kW.h或4kW.h抽水電能換得2kW.h或3kw.h發(fā)電電能)。須具有一定的地理條件等。鑒于抽水蓄能機組的調(diào)頻性能好,帶負荷迅速,而且還可兼作調(diào)相機運行及電力系統(tǒng)事故備用電源。能改善火電及核電的運行條件,因此有條件的大電力系統(tǒng)均發(fā)展這類調(diào)峰電源。
(3)汽輪發(fā)電機組調(diào)峰。其調(diào)峰容量是本機組的可調(diào)節(jié)容量(指本機組運行的可變化容量,及利用機組起停調(diào)峰的容量之和)與其所擔(dān)任的旋轉(zhuǎn)備用容量之差。汽輪發(fā)電機組的可調(diào)節(jié)容量所占機組容量的比值,各個國家不盡相同,一些國家(美、英、日本等)大火電機組已考慮按調(diào)峰運行設(shè)計,燃煤汽包爐最小穩(wěn)定負荷為額定值的30%-35%,而且機組起???,起停次數(shù)可達一萬次.可為系統(tǒng)提供較大的調(diào)峰容量。是電力系統(tǒng)主要調(diào)峰電源。有些發(fā)電機組是按帶基本負荷設(shè)計的,燃煤爐最小穩(wěn)定負荷,一般為額定值的70 %-80%。而且起停慢,負荷增長慢。負荷變動范圍不大,為系統(tǒng)提供的調(diào)峰容量不大。
(4)燃氣輪機組調(diào)峰,其調(diào)峰容貴就是機組的額定容量。它的優(yōu)點是起動迅速,運行靈活,廠用電率低。缺點是要燃油和燃氣,機組維護工作量大.發(fā)電成本高。由于一般單機容量小,調(diào)峰后設(shè)備損壞率離,因此在大電力系統(tǒng)中不能作為主要調(diào)峰電源。
(5)其他新型式調(diào)峰電源調(diào)峰。近年來國際上出現(xiàn)了一些新型式調(diào)峰電源。例如:
①采用壓縮空氣蓄能電站調(diào)峰。在系統(tǒng)低谷負荷時.將空氣壓縮存儲在地下洞穴中,當(dāng)系統(tǒng)高峰負荷時。抽出來加熱并通過燃氣輪機發(fā)電。目前已在美國、西德建成。
②采用熱水蓄能電站調(diào)峰。在系統(tǒng)低谷負荷時,將火電廠多余蒸汽以熱水形式儲存在大型壓力容器中,當(dāng)系統(tǒng)高峰負荷時.將熱水放出產(chǎn)生蒸汽發(fā)電。這已在日本、蘇聯(lián)研究試驗 。
系統(tǒng)調(diào)峰需求量是按(1-β)Pm式計算,式中β為最小負荷率。Pm為電力系統(tǒng)最大日負荷。計算中要考慮不同年份、不同季節(jié)和不同時間的影響,從中選取最大值作為系統(tǒng)調(diào)峰需求童。對聯(lián)絡(luò)線較薄弱的地區(qū),還應(yīng)分地區(qū)計算。分地區(qū)進行平衡。
調(diào)峰型液化裝置(Peak-shaving LNG facility) 指為調(diào)峰負荷、補充冬季燃料供應(yīng)事故調(diào)峰用的天然氣液化裝置。通常將低峰負荷時過剩的天然氣液化儲存,在高峰時或緊急情況下再氣化使用。此類裝置的液化能力較小,儲存能力較大,生產(chǎn)的LNG一般不作為產(chǎn)品外售。通常遠離天然氣的產(chǎn)地,常處在大城市附近。調(diào)峰型液化裝置在匹配峰荷和增加供氣的可靠性方面起了重要的作用,并極大地提高了管網(wǎng)的經(jīng)濟性。
該類型裝置主要采用以下三種類型的液化流程:1、級聯(lián)式液化流程,曾被廣泛使用,現(xiàn)在基本不用;2、混合制冷劑液化流程;3、膨脹機液化流程,這類裝置充分利用原料氣與管網(wǎng)之間的壓力差,達到節(jié)能的目的。
該流程是指利用氣田來的有壓力的天然氣,在膨脹機中絕熱膨脹到輸送管道的壓力,而使天然氣液化的流程。這種流程特別適用于管線壓力高,實際使用壓力較低,中間需要降壓的地方。其突出的優(yōu)點是能充分利用天然氣在輸氣管道的壓力差膨脹制冷,做到幾乎不需要消耗電能。此外還具有流程簡單、設(shè)備少、操作及維護方便等優(yōu)點。因此,它是目前發(fā)展很快的一種流程。在這種液化裝置中,天然氣膨脹機是個關(guān)鍵設(shè)備,因為在膨脹過程中,天然氣中的一些沸點高的組分將會冷凝析出,致使膨脹機在帶液工況運行時要求有特殊的結(jié)構(gòu)。
膨脹機液化流程的液化率,相對于其它類型的流程來說要低一些,且主要取決于膨脹機前后的壓力比。壓比越大,液化率也越大,液化率一般在7%~15%左右。
該類流程是天然氣直接膨脹液化流程的一種變型。在流程中,氮氣制冷循環(huán)回路與天然氣液化回路分開,氮氣制冷循環(huán)為天然氣提供冷量。
對于調(diào)峰型天然氣液化裝置,APCI、Pritchard、Linde、L'Air Liquide、Gaz de France、CBI、BOC等公司,競相提供相關(guān)的天然氣液化流程。
隨著混合制冷劑液化流程的廣泛應(yīng)用,在調(diào)峰型裝置中也越來越多地應(yīng)用這類流程。我國建造的第一座調(diào)峰裝置就是采用混合制冷劑液化流程。