城市燃氣用量計算方法(共15頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上城市燃氣用量計算方法注：以下為各種用途天然氣的測算公式，屬經(jīng)驗值。終端用戶對燃氣一個時段內(nèi)的需用量以及用氣量隨時間的變化統(tǒng)稱為燃氣負荷。在進行城鎮(zhèn)燃氣規(guī)劃時，首先要確定燃氣用氣負荷，這是確定燃氣氣源、輸配管網(wǎng)和設(shè)備通過能力的依據(jù)。城鎮(zhèn)燃氣用氣負荷主要取決于用戶類型、數(shù)量及用氣量指標。用氣負荷具有隨機性、周期性等特征，應對燃氣負荷進行科學的預測以在安全、可靠、經(jīng)濟的條件下滿足城市用氣的要求。目前城市燃氣的用氣領(lǐng)域主要有居民用戶、商業(yè)用戶(含公共建筑用戶)、工業(yè)企業(yè)用戶、采暖空調(diào)用戶、燃氣汽車用戶等。計算城市燃氣用量的目的，是確定城市燃氣的總需要量，從而根據(jù)需要和可能性來

2、確定城市燃氣供應系統(tǒng)的規(guī)模。1.供氣原則供氣原則不僅涉及國家及地方的能源與環(huán)保政策，而且與當?shù)貧庠礂l件等具體情況有關(guān)。因此，應該從提高熱效率和節(jié)約能源、保護環(huán)境等方面綜合考慮。一般要根據(jù)燃氣氣源供應情況、輸配系統(tǒng)設(shè)備利用率、燃氣供應企業(yè)經(jīng)濟效益、燃氣用戶利益等方面的情況，分析并制定合理的供氣原則。城鎮(zhèn)居民及商業(yè)用戶是城鎮(zhèn)燃氣供應的基本用戶。在氣源不夠充足的情況下，一般應考慮優(yōu)先供應這兩類用戶用氣。解決了這兩類用戶的用氣問題，不但可以提高居民生活水平、減少環(huán)境污染、提高能源利用率，還可減少城市交通運輸量，取得良好的社會效益。(1)居民用戶及商業(yè)用戶的供氣原則一般應優(yōu)先滿足城鎮(zhèn)居民的炊事及生活熱水

3、用氣，盡量滿足與城鎮(zhèn)居民配套建設(shè)的公共建筑用戶(如托幼園所、學校、醫(yī)院、食堂、旅館等)的用氣。其他商業(yè)用戶(如賓館、飯店、科研院所、機關(guān)辦公樓等)也應優(yōu)先供應燃氣。(2)工業(yè)用戶供氣原則采用人工燃氣為城鎮(zhèn)燃氣氣源對于工業(yè)用戶，當采用人工燃氣為城鎮(zhèn)燃氣氣源時，一般按兩種情況分別處理?？拷擎?zhèn)燃氣管網(wǎng)，用氣量不很大，但使用燃氣后產(chǎn)品的產(chǎn)量及質(zhì)量都會有很大提高的工業(yè)企業(yè)，可考慮由城鎮(zhèn)管網(wǎng)供應燃氣；合理發(fā)展高精尖工業(yè)和生產(chǎn)工藝必須使用燃氣，且節(jié)能顯著的中小型工業(yè)企業(yè)等。用氣量很大的工業(yè)用戶(如鋼鐵企業(yè)等)可考慮自行產(chǎn)氣。采用天然氣為城鎮(zhèn)燃氣氣源當采用天然氣為城鎮(zhèn)燃氣氣源且氣源充足時，應大力發(fā)展工業(yè)用戶

4、。由于工業(yè)用戶用氣較穩(wěn)定，且燃燒過程易于實現(xiàn)自動控制，是理想的燃氣用戶。當配用合適的多燃料燃燒器時，工業(yè)用戶還可以作為燃氣供應系統(tǒng)的調(diào)峰用戶。因此，在可能的情況下，城鎮(zhèn)燃氣用戶中應盡量包含一定量的工業(yè)用戶，以提高燃氣供應系統(tǒng)的設(shè)備利用率，降低燃氣輸配成本，緩解供、用氣矛盾，取得較好的經(jīng)濟效益。工業(yè)與民用燃氣的用氣量，如果具有適當?shù)谋壤?，將有利于平衡城?zhèn)燃氣的供需矛盾，減少儲氣設(shè)施的設(shè)置。(3)燃氣采暖與空調(diào)供氣原則我國有幾十萬臺中小型燃煤鍋爐分布在各大城鎮(zhèn)，擔負采暖或供應蒸汽的任務。這些鍋爐熱效率一般小于55，是規(guī)模較大的城鎮(zhèn)污染源。在制定城鎮(zhèn)燃氣供應規(guī)劃時，如果氣源為人工燃氣，一般不考慮發(fā)展

5、采暖與空調(diào)用氣；當氣源為天然氣且氣源充足時，可發(fā)展燃氣采暖與空調(diào)、制冷用戶，但應采取有效的調(diào)節(jié)季節(jié)性不均勻用氣的措施。天然氣采暖主要有集中采暖和單戶獨立采暖兩種形式。燃氣空調(diào)和以燃氣為能源的熱、電、冷三聯(lián)供的分布式能源系統(tǒng)已經(jīng)引起廣泛關(guān)注，它對緩解夏季用電高峰、減少環(huán)境污染、提高天然氣管網(wǎng)利用率、保持用氣的季節(jié)平衡、降低天然氣輸送成本都有很大幫助，是今后燃氣空調(diào)發(fā)展的方向。(4)燃氣汽車及其他用戶供氣原則汽車尾氣污染是城市大氣污染的主要原因之一。為了降低大氣污染、緩解石油緊張等原因，我國許多城市已經(jīng)開始或即將發(fā)展燃氣汽車用戶，燃氣汽車的氣體燃料可采用壓縮天然氣、液化天然氣和液化石油氣等。從天然

6、氣的合理利用、環(huán)境保護和經(jīng)濟發(fā)展等方面來看，應努力發(fā)展天然氣汽車、天然氣發(fā)電等用氣大戶。2.用氣量指標用氣量指標又稱為用氣定額(或耗氣定額)，是進行城市燃氣規(guī)劃、設(shè)計、估算燃氣用氣量的主要依據(jù)，其準確性和可靠性決定了用氣量計算的準確性和可靠性。因為各類燃氣的熱值不同，所以常用熱量指標來表示用氣量指標。(1)居民生活用氣量指標居民生活用氣量指標是城市居民每人每年平均燃氣用量。影響居民生活用氣指標的因素很多，如住宅用氣設(shè)備的設(shè)置情況、公共生活服務網(wǎng)(食堂、熟食店、飲食店、浴室、洗衣房等)的發(fā)展程度、居民的生活水平和生活習慣、居民每戶平均人數(shù)、地區(qū)的氣象條件、燃氣價格、住宅內(nèi)有無集中供暖設(shè)備和熱水供

7、應設(shè)備等。通常，住宅內(nèi)用氣設(shè)備齊全，地區(qū)的平均氣溫低，則居民生活用氣量指標越高，隨著公共生活服務網(wǎng)的發(fā)展以及燃具的改進，居民生活用氣量又會下降。上述各種因素對居民生活用氣量指標的影響無法精確確定。通常都是根據(jù)對各種典型用戶用氣進行調(diào)查和測定，并通過綜合分析得到平均用氣量，作為用氣量指標。我國一些地區(qū)和城市的居民生活用氣量指標列于表52，對于新建燃氣供應系統(tǒng)的城市，其居民生活用氣量指標可以根據(jù)當?shù)氐娜剂舷?、生活習慣、氣候條件等具體情況，并參照相似城市的用氣量指標確定。(2)商業(yè)用氣量指標商業(yè)用氣量指標指單位成品或單位設(shè)施或每人每年消耗的燃氣量(折算為熱量)。影響商業(yè)用氣量指標與用氣設(shè)備的性能、

8、熱效率、商業(yè)單位的經(jīng)營狀況和地區(qū)的氣候條件等因素有關(guān)。商業(yè)用氣量的指標，應該根據(jù)商業(yè)用氣量的統(tǒng)計分析確定。表53為商業(yè)用氣量指標參考值(3)工業(yè)企業(yè)用氣量指標工業(yè)企業(yè)用氣量指標可由產(chǎn)品的耗氣定額或其他燃料的實際消耗量進行折算，也可按同行業(yè)的用氣量指標分析確定。部分工業(yè)產(chǎn)品的用氣量指標如下表。(4)采暖和空調(diào)用氣量指標可按城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范)CJJ34或當?shù)亟ㄖ锖臒崃恐笜舜_定。(5)汽車用氣量指標與汽車種類、車型和單位時間運營里程有關(guān)，應當根據(jù)當?shù)厝細馄嚪N類、車型和使用量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析確定。當缺乏用氣量的實際統(tǒng)計資料時，可按已有燃氣汽車城鎮(zhèn)的用氣指標分析確定。3.燃氣需用工況城鎮(zhèn)燃氣供應的特

9、點是供氣基本均勻，而用戶的用氣是不均勻的。用戶用氣不均勻性與許多因素有關(guān)，如各類用戶的用氣工況及其在總用氣量中所占的比例，當?shù)氐臍夂驐l件，居民生活作息制度，工業(yè)、企業(yè)和機關(guān)的工作制度，建筑物和工廠車間用氣設(shè)備的特點等。顯然，這些因素對用氣不均勻性的影響不能用理論計算方法確定。最可靠的辦法是在相當長的時間內(nèi)收集和系統(tǒng)地整理實際數(shù)據(jù)，才能得到用氣工況的可靠資料。用氣不均勻性對燃氣供應系統(tǒng)的經(jīng)濟性有很大影響。用氣量較小時，氣源的生產(chǎn)能力和長輸管線的輸氣能力不能充分發(fā)揮和利用，從而提高了燃氣的成本。用氣不均勻情況可用季節(jié)或月不均勻性、日不均勻性、小時不均勻性描述。(1)月用氣工況影響月用氣工況的主要因

10、素是氣候條件，一般冬季各類用戶的用氣量都會增加。居民生活及商業(yè)用戶加工食物、生活熱水的用熱會隨著氣溫降低而增加；而工業(yè)用戶即使生產(chǎn)工藝及產(chǎn)量不變化，由于冬季爐溫及材料溫度降低，生產(chǎn)用熱也會有一定程度的增加。采暖與空調(diào)用氣屬于季節(jié)性負荷，只有在冬季采暖和夏季使用空調(diào)的時候才會用氣。顯然，季節(jié)性負荷對城鎮(zhèn)燃氣的季節(jié)或月不均勻性影響最大。北京地區(qū)已出現(xiàn)采暖期用氣負荷為夏季用氣負荷的56倍的情況。1年中各月的用氣不均勻情況可用月不均勻系數(shù)表示，K。是各月的用氣量與全年平均月用氣量的比值，但這不確切，因為每個月的天數(shù)在2831天的范圍內(nèi)變化。因此月不均值可按下式確定：12個月中平均日用氣量最大的月，也即

11、月不均勻系數(shù)值最大的月，稱為計算月。并將月最大不均勻系數(shù)Km max稱為月高峰系數(shù)。(2)日用氣工況一個月或一周中日用氣的波動主要由以下因素決定：居民生活習慣，工業(yè)、企業(yè)的工作和休息制度，室外氣溫變化等。居民生活的炊事和熱水日用氣量具有很大的隨機性，用氣工況主要取決于居民生活習慣，平日和節(jié)假13用氣規(guī)律各不相同。即使居民的日常生活有嚴格的規(guī)律，日用氣量仍然會隨室外溫度等因素發(fā)生變化。工業(yè)、企業(yè)的工作和休息制度，也比較有規(guī)律。而室外氣溫在一周中的變化卻沒有一定的規(guī)律性，氣溫低的日子里，用氣量大。采暖用氣的日用氣量在采暖期內(nèi)隨室外溫度變化有一些波動，但相對來講是比較穩(wěn)定的。用日不均勻系數(shù)表示一個月

12、(或一周)中日用氣量的變化情況，日不均勻系數(shù)可按下式計算：計算月中日不均勻系數(shù)的最大值Kd max稱為該計算月的日高峰系數(shù)。Kd max所在日稱為計算日。(3)小時用氣工況城市中各類用戶在一晝夜中各小時的用氣量有很大變化，特別是居民和商業(yè)用戶。居民用戶的小時不均勻性與居民的生活習慣、供氣規(guī)模和所用燃具等因素有關(guān)。一般會有早、中、晚3個高峰。商業(yè)用戶的用氣與其用氣目的、用氣方式、用氣規(guī)模等有關(guān)。工業(yè)、企業(yè)用氣主要取決于工作班制、工作時數(shù)等。一般三班制工作的工業(yè)用戶，用氣工況基本是均勻的。其他班制的工業(yè)用戶在其工作時間內(nèi)，用氣也是相對穩(wěn)定的。在采暖期，大型采暖設(shè)備的日用氣工況相對穩(wěn)定，單戶獨立采暖

13、的小型采暖爐多為間歇式工作。城市燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)的管徑及設(shè)備，均按計算月小時最大流量計算。通常用小時不均勻系數(shù)表示一日中小時用氣量的變化情況，小時用氣工況變化對燃氣管網(wǎng)的運行以及計算平衡時不均勻性所需儲氣容積都很重要。小時不均勻系數(shù)可按下式計算：計算日的小時不均勻系數(shù)的最大值Khmax稱為計算日的小時高峰系數(shù)。4.城市燃氣年用量的計算年用氣量根據(jù)燃氣的用戶類型、數(shù)量及各類用戶的用氣指標確定，由于各類用戶的用氣指標單位不同，因此，城市燃氣年用氣量一般按用戶類型分別計算后匯總。(1)居民生活用氣量在計算居民生活年用氣量時，需要確定用氣人數(shù)。居民用氣人數(shù)取決于城市居民人口數(shù)和氣化率。氣化率是指城市居民使

14、用燃氣的人VI數(shù)占城市總?cè)薞I數(shù)的百分比。一般城市的氣化率很難達到100，其原因是有些舊房屋結(jié)構(gòu)不符合安裝燃氣設(shè)備的條件，或居民點離管網(wǎng)太遠等。根據(jù)居民生活年氣量指標、居民數(shù)、氣化率即可按以下公式計算：(2)商業(yè)用氣量計算商業(yè)年用氣量時，首先應該了解現(xiàn)狀(如建筑設(shè)施的床位，幼兒園和托兒所的人園、入托人數(shù)等)和規(guī)劃商業(yè)的數(shù)量、規(guī)模(如飲食業(yè)的座位、營業(yè)額、用糧數(shù))，醫(yī)院、旅館設(shè)施的標準(如人園、入托人數(shù)比例，醫(yī)院、旅館的床位和飲食業(yè)座位的千人指標等)，然后結(jié)合表53的用氣量指標進行計算。當不能取得商業(yè)建筑設(shè)施的用氣統(tǒng)計資料和規(guī)劃指標時，可向煤炭供應部門搜集上述用戶的現(xiàn)狀年耗煤量，并考慮自然增長(

15、據(jù)歷年統(tǒng)計資料推算增長率)進行計算。在折算時要考慮燃氣和燒煤的熱效率不同。(3)燃氣采暖用氣量房屋采暖年用氣量與使用燃氣采暖的建筑面積、采暖耗熱指標和年采暖期長短等因素有關(guān)，一般可按下式計算：由于各個地區(qū)的冬季室外采暖計算溫度不同，各種建筑物對室內(nèi)溫度又有不同的要求，所以各地的耗熱指標g。是不一樣的，一般可由實測確定。叼值因采暖系統(tǒng)不同而異，一般可達7080。(4)工業(yè)用氣量工業(yè)用氣量的確定與工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、工作班制和工藝特點有關(guān)。在規(guī)劃階段，由于各種原因，很難對每個工業(yè)用戶的用氣量進行精確計算，往往根據(jù)其煤炭消耗量折算煤氣用量，折算時應考慮自然增長率、使用不同燃料時熱效率的差別。一般工業(yè)

16、用戶用氣量可根據(jù)中小企業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，同時也要考慮對燃氣價格的承受能力，若有條件時，可利用各種工業(yè)產(chǎn)品的用氣定額來計算工業(yè)用氣量。在缺乏產(chǎn)品用氣量指標資料的情況下，通常是將工業(yè)企業(yè)其他燃料的年用量，折算成燃氣用氣量，其折算公式如下：各種燃料的熱效率參見表56。作為概略計算，也可以參照相似條件的城市的工業(yè)和民用用氣量比例，取一個適當?shù)陌俜謹?shù)進行估算。對于新建工業(yè)開發(fā)區(qū)，尚未確定用氣規(guī)模的大型工業(yè)用戶，當缺乏資料時也按工業(yè)用地面積測算指標測算用氣量。(5)燃氣汽車用氣量天然氣汽車主要包括公交車、出租車、環(huán)衛(wèi)車等。燃氣汽車用氣量應根據(jù)當?shù)厝細馄嚨姆N類、車型、發(fā)展規(guī)模及耗油量等統(tǒng)計分析確定，當缺乏

17、資料時，可參照已有燃氣汽車的城鎮(zhèn)的用氣量指標確定。(6)未預見氣量未預見氣量主要是指管網(wǎng)的燃氣漏損量和發(fā)展過程中未預見到的供氣量。一般未預見氣量按總用氣量的5計算。規(guī)劃設(shè)計中，應將未來的燃氣用戶盡可能地考慮進去，未建成、暫不供氣的用戶不能一律劃歸未預見供氣范圍。因此，城市燃氣年用氣量為各類用戶年用氣量總和的105倍。5.計算用量的確定燃氣的年用量不能直接用來確定城市燃氣管網(wǎng)、設(shè)備通過能力和儲存設(shè)施容積。決定城市燃氣管網(wǎng)、設(shè)備通過能力和儲存設(shè)施容積時，需要根據(jù)燃氣的需用情況確定計算月高峰小時計算流量。其中，高峰小時計算流量的確定，關(guān)系著輸配系統(tǒng)的經(jīng)濟性和可靠性。高峰小時計算流量定得過高，將會增加

18、輸配系統(tǒng)的金屬消耗和基建投資；定得過低，又會影響用戶的正常用氣。確定燃氣高峰小時計算流量的方法基本上有兩種：不均勻系數(shù)法和同時工作系數(shù)法。對于既有居民和公共建筑用戶，又有工業(yè)用戶的城市，高峰小時計算流量一般采用不均勻系數(shù)法，也可采用最大負荷利用小時法確定。對于只有居民用戶的居住區(qū)，尤其是庭院管網(wǎng)的計算，高峰小時計算流量一般采用同時工作系數(shù)法確定。(1)不均勻系數(shù)法在規(guī)劃、設(shè)計階段估算燃氣管道直徑及設(shè)備容量時可使用不均勻系數(shù)法。這種方法適用于各種壓力和用途的城市燃氣分配管道的小時流量的計算。一般在作城市燃氣供應系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計時，燃氣分配管道的小時計算流量可用下式計算： 城鎮(zhèn)居民生活及商業(yè)用戶用氣的高峰系數(shù)應根據(jù)城鎮(zhèn)用氣的實際統(tǒng)計資料確定。當缺乏實際統(tǒng)計資料，或給未用氣的城鎮(zhèn)編制規(guī)劃、進行設(shè)計時，可結(jié)合當?shù)氐木唧w情況，參照相似城鎮(zhèn)的系數(shù)值選取，也可按下列推薦值選?。寒敼鈶魯?shù)多時，小時高峰系數(shù)應選取低限值。幾個城市居民和商業(yè)用氣高峰系數(shù)見表。(2)同時工作系數(shù)法這種方法適用于居民小區(qū)、庭院及室內(nèi)燃氣管道的設(shè)計計算。在用戶的用氣設(shè)備確定以后，可以用這種方法確定管道的小時計算流量。管道的小時計算流量根據(jù)燃氣設(shè)備的額定流量和同時工作的概率來確定，其計算公式為