城市燃?xì)?第二章 城市燃?xì)庑栌昧考肮┬杵胶鈖pt課件

1、n城市燃?xì)庑栌昧磕暧脷饬縩燃?xì)庑栌霉r n燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的小時(shí)計(jì)算流量 n燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的供需平衡 n主要取決于用戶的類型、數(shù)量及用氣量目的 在進(jìn)展城市燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，首先要確定城市燃?xì)庑栌昧?，即各類用戶的年用氣量，也是管網(wǎng)系統(tǒng)所承當(dāng)?shù)妮敋庳?fù)荷。年用氣量是確定氣源、管網(wǎng)和設(shè)備燃?xì)饨?jīng)過才干的根據(jù)。一、用戶類型 居民生活用氣：根本對(duì)象，保證延續(xù)穩(wěn)定供氣公共建筑用氣：主要包括職工食堂、飯店、機(jī)關(guān)、學(xué)校、托兒所、醫(yī)院等；是與城市居民生活親密相關(guān)的一類用戶，也是城市燃?xì)夤獾闹匾獙?duì)象；工業(yè)企業(yè)消費(fèi)用氣：采暖通風(fēng)和空調(diào)用氣量氣源充足情況下，可酌情納入；燃?xì)馄囉脷饬績H指以天然氣和液化石油氣為氣源時(shí)才思索

2、納入；以上也稱為狹義的供氣對(duì)象。廣義上還包括：集中發(fā)電動(dòng)力用氣量作為原料的化工用氣量二、各類用戶的用氣量目的 n又稱為用氣定額 n普通均以耗熱量計(jì)算，再按燃?xì)獾陌l(fā)熱量換算成燃?xì)饬?n這種方法是根據(jù)閱歷數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)資料加上設(shè)計(jì)人員對(duì)燃?xì)庥脷馇闆r的開展趨勢的想象進(jìn)展估算，因此比較粗略，普通只用于規(guī)劃。 定義：每人每年耗費(fèi)的燃?xì)鉄崃繂挝唬篗J/(人.年影響要素： 住宅內(nèi)燃?xì)馄骶叩呐渲们闆r， 公共生活效力網(wǎng)的開展程度， 居民的生活程度和生活習(xí)慣， 地域的氣候條件， 燃?xì)鈨r(jià)錢， 住宅內(nèi)有無集中采暖設(shè)備和熱水供應(yīng)設(shè)備等城鎮(zhèn)地區(qū) 居民生活用氣量指標(biāo)有集中采暖設(shè)備無集中采暖設(shè)備東北地區(qū)23032721（5565

3、） 18842303（4555）華東、中南地區(qū)20932303（5055）北京27213140（6575） 25122931（6070）成都25122931（6070）城鎮(zhèn)居民生活用氣量目的 MJ/人.年104kcal/人.年 1. 表中的用氣規(guī)范為每戶裝一個(gè)燃?xì)獗恚猛緸榇妒潞蜔裏崴?，不適用于瓶裝液化石油氣用戶。2.“采暖是指非燃?xì)獠膳?. 燃?xì)鉄嶂蛋吹蜔嶂涤?jì)算。 根據(jù)調(diào)研闡明，居民用戶用氣量目的增長是非常緩慢的，平均每年的增長率小于1%；況且，隨著公共生活效力網(wǎng)的開展以及燃具的改良，加上某些家電器具對(duì)燃?xì)饩叩奶娲?，居民生活用氣量也能夠下降。因此在取用用氣量目的時(shí)，不用對(duì)今后開展思索過多而

4、過多加大用氣量目的。 n影響要素：n 用氣設(shè)備的性能、熱效率，n 加工食品的方式，n 地域的氣候條件等。 公共建筑用氣量目的應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)毓步ㄖ脷饬康慕y(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析確定，當(dāng)缺乏用氣量的實(shí)踐統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)踐燃料耗費(fèi)量、生活習(xí)慣、燃?xì)鈨r(jià)錢、氣候條件等詳細(xì)情況按下表確定。 類 別單位用氣量目的職工食堂MJ/(人.年)104kcal/人.年188423034555飲食業(yè)MJ/座.年104kcal/座.年79559211190220托兒所幼兒園全托MJ/(人.年)104kcal/人.年188425124560半托125616753040醫(yī)院MJ/(床位.年) 104kcal/床位.年29314

5、18770100旅館款待所有餐廳MJ/(床位.年) 104kcal/床位.年3350502480120無餐廳67010471625高級(jí)賓館MJ/(床位.年) 104kcal/床位.年837410467200250理發(fā)MJ/(人.次) 104kcal/人.次3.354.190.080.11.職工食堂的用氣量目的包括做副食和熱水在內(nèi)。2.燃?xì)鉄嶂蛋吹蜔嶂涤?jì)算。 3、工業(yè)企業(yè)消費(fèi)的用氣量目的 n可根據(jù)實(shí)踐的燃料耗費(fèi)量折算或按同行業(yè)的用氣量目的分析確定。n單位：MJ/噸。4、采暖和空調(diào)用氣量目的n可按國家現(xiàn)行規(guī)范CJJ34或當(dāng)?shù)亟ㄖ锖臒崃磕看_實(shí)定。n單位： kJ/m2.h；n、燃?xì)馄囉脷饬磕康呐c汽

6、車種類、車型和單位時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)里程有關(guān)。u當(dāng)缺乏燃?xì)獾挠脷舛~時(shí)，可按照熱值相等的原那么，將其他燃料的用量折算成燃?xì)獾暮馁M(fèi)量。這時(shí)應(yīng)思索不同燃料的熱效率。1居民生活年用氣量單位：Nm3/年式中： Qy1-居民生活年用氣量，Nm3/年； N -居民總?cè)丝跀?shù)，人； K -氣化率，； q -居民生活用氣量目的，KJ/(人.年)； Hl-燃?xì)獾蜔嶂?，kJ/Nm3。 分別計(jì)算各類用戶的年用氣量，各類用戶年用氣量之和為城市年用氣量。lyHNKqQ1居民用氣人數(shù)取決于城市居民人口數(shù)及氣化率氣化率是指城市居民運(yùn)用燃?xì)獾娜丝跀?shù)占總?cè)丝跀?shù)的百分?jǐn)?shù)。2公共建筑年用氣量 公共建筑的種類很多，如醫(yī)院、旅館托兒所等，不同種類

7、公建的用氣量目的不同。在計(jì)算其年用氣量時(shí)，首先要確定各類用戶的用氣量目的普通根據(jù)表格選取、還需求知道各類用戶的用氣人數(shù)。各類用戶用氣人數(shù)：取決于城市居民人口數(shù)和公共建筑設(shè)備規(guī)范。公共建筑設(shè)備規(guī)范：1000居民中入托兒所的人數(shù)，為1000居民設(shè)置的旅館床位數(shù)等等。例如：城市人口：100萬，入托150人/1000，旅館：8床位/1000人入托人口：100 10000 150/1000 入托人口的年用氣量： 入托人口 q/Hl旅館總床位數(shù)：100 10000 8/1000旅館的年用氣量：床位數(shù) q/Hl那么公共建筑年用氣量應(yīng)該等于各類公共建筑年用氣量之和。l2yHqNMQ式中：Qy2-公共建筑年用氣

8、量，Nm3/年；N -居民人口數(shù)，人；M -各類用氣人數(shù)占總?cè)丝诘谋壤龜?shù)； q -各類公共建筑用氣量目的，KJ/(人.年)；Hl-燃?xì)獾蜔嶂?，kJ/Nm3。 序號(hào) 公共建筑類別 比例數(shù)M 1 食堂 40座/100人 2 醫(yī)院 5床/1000人 3 門診部 6次/人.年 4 旅館 2床/1000人 5 學(xué)校 9人/100人 6 幼兒園 10人/100人 7 托兒所 10人/100人 8 理發(fā) 24次/人.年 9 洗澡 150次/人.年 上海地域各種公共建筑的設(shè)備規(guī)范3工業(yè)企業(yè)年用氣量 工業(yè)企業(yè)年用氣量與消費(fèi)規(guī)模、班制和工藝特點(diǎn)有關(guān)，在城市新建燃?xì)夤芫W(wǎng)規(guī)劃階段很難對(duì)工業(yè)用戶的用氣量進(jìn)展準(zhǔn)確計(jì)算，普

9、通只進(jìn)展粗略估算。 估算方法大致有以下兩種： 1)在有條件時(shí)可利用各種工業(yè)產(chǎn)品的用氣量目的及其年產(chǎn)量來計(jì)算； 2)在缺乏產(chǎn)品用氣量目的資料的情況下，通常是將工業(yè)企業(yè)其他燃料的年用量，折算成用氣量，在折算中應(yīng)思索燃煤及其他燃料和燒燃?xì)獾臒嵝什煌?，其折算公式如下：llyyHHGQ31000式中：Qy3-工業(yè)企業(yè)年用氣量，Nm3/年； Gy -其他燃料年用量，噸/年； -其他燃料的低熱值，kJ/kg； -燃?xì)獾牡蜔嶂担琸J/Nm3； -其他燃料熄滅設(shè)備熱效率，； -燃?xì)庀缭O(shè)備熱效率，； lHlH4建筑物采暖年用氣量 lyHFqnQ4lH與建筑面積、耗熱目的和采暖期長短有關(guān)，由于各地冬季采暖計(jì)算溫

10、度不同，因此各地域的q不一樣，其值可由采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得，普通由實(shí)測決議。 式中：Qy4-采暖年用氣量，Nm3/年； q-建筑物耗熱目的，kJ/m2.h； F-運(yùn)用建筑物采暖的建筑面積，m2； -燃?xì)獾牡蜔嶂?，kJ/Nm3； -采暖系統(tǒng)熱效率，； n-采暖負(fù)荷最大利用小時(shí)數(shù)，h。5.燃?xì)馄囉脷饬縩根據(jù)：加氣站數(shù)量、等級(jí)n燃?xì)馊珍N售量n年用氣量n例子：n緊縮天然氣一級(jí)加氣站給公交車加氣n平均每輛車50L/瓶計(jì)算，日加氣車次為200300輛n日銷售量n年用氣量6未預(yù)見量n城市年用氣量中還應(yīng)計(jì)入未預(yù)見量，主要是指管網(wǎng)的燃?xì)饴p量和開展過程中未預(yù)見的供氣量。n普通未預(yù)見量按總用氣量的5計(jì)算。 年用

11、氣量：05. 1QQQQy3y2y1Yn城市各類燃?xì)庥脩舻挠脷馇闆r是不均勻的，是隨月、日、時(shí)而變化的，這是城市燃?xì)廨斉涔こ讨斜匦杷妓鞯囊粋€(gè)特點(diǎn) n用氣不均勻性可以分為三種：即月不均勻性或季節(jié)不均勻性、日不均勻性和時(shí)不均勻性。用氣工況是一種時(shí)間過程，即用氣量隨時(shí)間的變化。一、月用氣工況 u居民月用氣不均勻性的主要影響要素是氣候條件。u公共建筑用氣的月不均勻規(guī)律及影響要素，與各類用戶的性質(zhì)有關(guān)，但與居民生活用氣的不均勻情況根本一樣。u工業(yè)企業(yè)用氣的月用氣量較為穩(wěn)定，其不均勻規(guī)律主要取決于消費(fèi)工藝的性質(zhì)。u建筑物采暖的用氣工況與城市所在地域的氣候有關(guān)。1、不同用戶的月用氣工況特點(diǎn)：2、表示方法月不均

12、勻系數(shù)反響一年中，月與月之間用氣量不平衡。 全年平均日用氣量該月平均日用氣量1K月頂峰系數(shù)月不均勻系數(shù)的最大值 計(jì)算月max1K月份哈爾濱 北京上海月份哈爾濱 北京上海一1.101.051.12七0.930.880.91二1.031.031.32八0.940.910.91三1.020.931.12九0.971.010.91四0.970.991.03十1.021.010.92五0.951.030.97十一1.071.070.91六0.940.940.91十二1.051.150.98居民生活用氣不均勻性居民生活用氣不均勻性根據(jù)各類用戶的年用氣量及需用工況，可編制年用氣圖表可制定供氣方案各月如何供氣

13、確定給緩沖用戶的供氣才干和所需的儲(chǔ)氣設(shè)備季節(jié)性儲(chǔ)氣 安排管網(wǎng)及設(shè)備的維護(hù)、修繕方案居民生活習(xí)慣 工業(yè)企業(yè)任務(wù)和休憩制度 室外氣溫變化1月周內(nèi)日用氣動(dòng)搖居民生活和公共建筑日用氣工況主要取決于居民生活習(xí)慣 ，具有周周期性。工業(yè)企業(yè)和采暖用氣量日不均勻系數(shù)按平衡用氣思索。日不均勻系數(shù)一個(gè)月或一周中，日用氣量的變化情況 日頂峰系數(shù)日不均勻系數(shù)的最大值 計(jì)算日該月中平均日用氣量該月中某日用氣量2Kmax2K1、不同用戶的小時(shí)用氣工況特點(diǎn)：城市中各類用戶的小時(shí)用氣工況均不一樣，居民生活和公共建筑用戶的用氣不均勻性最為顯著。每日有早、午、晚三個(gè)用氣頂峰。工業(yè)企業(yè)用戶小時(shí)用氣與消費(fèi)班制有關(guān)，消費(fèi)時(shí)段內(nèi)動(dòng)搖很小

14、。對(duì)于采暖用戶，如為延續(xù)采暖，小時(shí)用氣動(dòng)搖較小。假設(shè)為間歇采暖，小時(shí)用氣動(dòng)搖較大。小時(shí)不均勻系數(shù)一日中小時(shí)用氣量的變化情況小時(shí)頂峰系數(shù)小時(shí)不均勻系數(shù)的最大值 該日平均小時(shí)用氣量該日某小時(shí)用氣量3K例：居民和公建小時(shí)最大用氣量占日用氣量的11.27%，計(jì)算小時(shí)頂峰系數(shù)。7 . 21002427.11Kmax3不均勻系數(shù)法同時(shí)任務(wù)系數(shù)法確定燃?xì)夤芫W(wǎng)小時(shí)計(jì)算流量的方法小范圍的居民生活用氣(普通在2000戶以內(nèi))，尤其是燃?xì)庵Ч芎屯ピ汗艿?。整個(gè)城鎮(zhèn)全體居民生活用氣居民、公建、工業(yè)；城市燃?xì)夥峙涔艿?。城市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的管徑、設(shè)備的經(jīng)過才干和儲(chǔ)存設(shè)備容積不能直接用燃?xì)獾哪暧脷饬縼泶_定，而應(yīng)按計(jì)算月的小時(shí)最

15、大流量來計(jì)算。小時(shí)計(jì)算流量確實(shí)定，關(guān)系著燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。是分配管道所供應(yīng)的各類用戶燃?xì)庑r(shí)用氣量變化疊加得到的小時(shí)用氣量之和中的最大值。對(duì)于只需居民和公共建筑用氣的燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)：Q-燃?xì)夤艿烙?jì)算流量，Nm3/h；Qy-年用氣量，Nm3/年；K1max-月頂峰系數(shù)K2max-日頂峰系數(shù) K3max-小時(shí)頂峰系數(shù)max3max2max124365KKKQQyn應(yīng)根據(jù)城市用氣量的實(shí)踐統(tǒng)計(jì)資料確定。 n新建城鎮(zhèn)：nK1max=1.11.3；nK2max=1.051.2；nK3max=2.23.2 (當(dāng)供氣戶數(shù)多時(shí)，取低限值；總戶數(shù)少于1500戶時(shí)，可取K3max=3.34.0) 所謂供氣

16、量最大利用小時(shí)數(shù)就是假設(shè)把全年876024365所運(yùn)用的燃?xì)饪偭?，按一年中最大小時(shí)用量延續(xù)大量運(yùn)用所能延續(xù)的小時(shí)數(shù)。 nQQy供氣量最大小時(shí)數(shù)與不均勻系數(shù)間的關(guān)系為： n=8764/( K1max K2max K3max) 可見，不均勻系數(shù)越大，那么供氣量最大利用小時(shí)數(shù)越小。式中： Q燃?xì)夤艿烙?jì)算流量，Nm3/h； Qy年用氣量，Nm3/a； n供氣量最大利用小時(shí)數(shù)，h/a。n居民及公共建筑供氣量最大利用小時(shí)數(shù)隨城市人口的多少而異，城市人口越多，用氣量比較均勻，那么最大利用小時(shí)數(shù)較大。目前我國尚無n值的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，下表僅供參考。氣 化 人 口 數(shù) （ 萬 人 ） 名 稱 0.1 0.2 0.3

17、0.5 1 2 3 4 5 10 30 50 75 100 n(h/a) 1800 2000 2050 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2800 3000 3300 3500 3700 .QnQnQNQKKQn0t居民用燃?xì)怆p眼灶的同時(shí)任務(wù)系數(shù) n一切雙眼灶不能夠在同一時(shí)間運(yùn)用，所以實(shí)踐上燃?xì)庑r(shí)計(jì)算流量小于一切雙眼灶額定流量的總和。n各種不同工況的燃?xì)馄骶叩耐瑫r(shí)任務(wù)系數(shù)是不同的，燃?xì)馄骶咴蕉?，那么燃?xì)馄骶咄瑫r(shí)任務(wù)的能夠性就越小，系數(shù)也越小。n該系數(shù)還隨燃具類型而異。詳細(xì)其他類型燃具的同時(shí)任務(wù)系數(shù)可由相應(yīng)的手冊(cè)查得。 不同燃?xì)饩咄瑫r(shí)任務(wù)系數(shù)不同燃?xì)饩咄瑫r(shí)任務(wù)系數(shù)戶數(shù)

18、烤箱、熱水器雙眼灶，熱水器10.70.820.510.5530.440.4740.380.4250.360.3960.330.3670.300.3380.280.3190.260.29100.250.27戶數(shù)烤箱、熱水器雙眼灶，熱水器150.220.24200.200.22300.190.21400.190.20500.180.20600.180.19700.180.19800.170.18900.170.181000.170.18不同燃?xì)饩咄瑫r(shí)任務(wù)系數(shù)不同燃?xì)饩咄瑫r(shí)任務(wù)系數(shù)n某居住區(qū)共有居民2500戶，每戶居民按口計(jì)算n知n低熱值17074kJ/m3n居民用氣量目的2800MJ/人年n系數(shù)本

19、人確定n計(jì)算從中低壓調(diào)壓站至小區(qū)庭院管入口管線小時(shí)計(jì)算用氣量。n某樓居民40戶，其中戶裝了燃?xì)鉄崴?，n其中：n雙眼灶熱負(fù)荷23450kJ/hn熱水器熱負(fù)荷25590kJ/hn煤氣低熱值17074kJ/m3n計(jì)算該樓供氣管道的小時(shí)計(jì)算用量BAABQ10002005002001004321ABQQQQQ？1Q2Q3Q4Q在運(yùn)用同時(shí)任務(wù)系數(shù)確定燃?xì)庵Ч艿挠?jì)算流量時(shí)，部分性燃?xì)夤艿赖墓?jié)點(diǎn)各管段計(jì)算流量之間不滿足流量的延續(xù)性。n供需平衡方法n儲(chǔ)氣容積的計(jì)算燃?xì)庀M(fèi)用戶 燃?xì)獾南M(fèi)，即氣源燃?xì)庀M(fèi)者或燃?xì)庥脩糁虚g環(huán)節(jié)，比如管網(wǎng)、儲(chǔ)罐以及其它設(shè)備1、改動(dòng)燃?xì)庀M(fèi)才干u天然氣：間隔產(chǎn)地不遠(yuǎn)，調(diào)理氣井?dāng)?shù)直接調(diào)

20、整，可平衡部分月不均勻用氣。u人工燃?xì)猓赫{(diào)理氣源的消費(fèi)才干，對(duì)爐子運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)進(jìn)展調(diào)整；u設(shè)置機(jī)動(dòng)氣源：利用油制氣、發(fā)生爐煤氣、液化石油氣充任機(jī)動(dòng)氣源?？捎脕碚{(diào)理月、日、甚至小時(shí)不均勻用氣。2、利用緩沖用戶發(fā)揚(yáng)調(diào)度作用 u大型的工業(yè)企業(yè)、鍋爐房可作為城市燃?xì)夤?yīng)的緩沖用戶；夏季燒氣冬季燒煤，平衡季節(jié)不平衡，及部分日不平衡；u調(diào)整企業(yè)作息時(shí)間平衡日不平衡及小時(shí)不平衡；3、利用儲(chǔ)氣設(shè)備1)1)地下儲(chǔ)氣：用來平衡季節(jié)不均勻用氣地下儲(chǔ)氣：用來平衡季節(jié)不均勻用氣2)2)低溫液態(tài)儲(chǔ)存：適于調(diào)理各種不均勻用氣。低溫液態(tài)儲(chǔ)存：適于調(diào)理各種不均勻用氣。3)3)高壓管束儲(chǔ)氣及長輸干管末段儲(chǔ)氣：用于平衡耗氣小時(shí)不高壓管

21、束儲(chǔ)氣及長輸干管末段儲(chǔ)氣：用于平衡耗氣小時(shí)不均勻性。均勻性。4)4)用儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣用儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣 ：儲(chǔ)氣罐只能用來平衡日及小時(shí)不均勻用氣。：儲(chǔ)氣罐只能用來平衡日及小時(shí)不均勻用氣。指滿足周調(diào)峰和日調(diào)峰所需的儲(chǔ)氣容積。n根據(jù)計(jì)算月燃?xì)夂馁M(fèi)的日或周不平衡工況計(jì)算儲(chǔ)氣容積日調(diào)峰儲(chǔ)氣容積周調(diào)峰儲(chǔ)氣容積n根據(jù)工業(yè)與民用用氣量的比例確定所需儲(chǔ)氣容積。u計(jì)算小時(shí)平均供氣量； u計(jì)算燃?xì)夤?yīng)量的累計(jì)值；u計(jì)算小時(shí)用氣量； u計(jì)算用氣量的累計(jì)值； u燃?xì)夤?yīng)量與用氣量的累計(jì)值之差，即為每小時(shí)末燃?xì)獾膬?chǔ)存量u根據(jù)計(jì)算出的最高與最低儲(chǔ)氣量絕對(duì)值之和得出所需儲(chǔ)氣容積。 知：計(jì)算月平均周用氣量，日不均勻系數(shù)及小時(shí)不均勻系數(shù)，

22、以計(jì)算周調(diào)峰儲(chǔ)氣容積。計(jì)算月最大日用氣量及小時(shí)不均勻系數(shù)，以計(jì)算日調(diào)峰儲(chǔ)氣容積。n知某城鎮(zhèn)計(jì)算月最大日用氣量為2800000m3/d，氣源在一天內(nèi)延續(xù)均勻供氣。每小時(shí)用氣量占日用氣量的百分?jǐn)?shù)見下表，試確定所需的儲(chǔ)氣容積。 小時(shí)0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-121.91.511.402.051.582.914.125.085.185.216.326.42小時(shí)12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-244.94.814.754.755.827.66.164.574.483.2

23、52.772.46小時(shí) 燃?xì)夤?yīng)量的累計(jì)值 用氣量 燃?xì)獾膬?chǔ)存量 小時(shí) 燃?xì)夤?yīng)量的累計(jì)值用氣量燃?xì)獾膬?chǔ)存量該小時(shí)內(nèi) 累計(jì)值 該小時(shí)內(nèi) 累計(jì)值0-14.171.91.92.2712-1354.174.948.585.591-28.341.513.414.9313-1458.344.8153.394.952-312.51.44.817.6714-1562.504.7558.144.363-416.672.056.869.8115-1666.674.7562.893.784-520.841.588.4412.416-1770.845.8268.712.135-625.002.9111.3513.6517-1875.007.676.31-1.316-729.174.1215.4713.7018-1979.176.1682.