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  • 论文编号: 080011
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  • 资源类型: 毕业设计
  • 论文语言: 简体中文
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  • 整理录入: 昕晨
  • 更新时间: 2020/1/30 7:00:00

设计介绍    


 

摘  要

都市天然气是都市建设的重要基础设施之一,也是都市能源供应的一个重要组成部份,它为都市工业、商业和住民生活提供优质气体燃料。都市天然气输配系统的绝大部份工程属于都市地下基础工程。本设计主要是针对岳阳县城举行天然气供气规划。该设计运用的天然气管道资料为钢管。岳阳县近期(2010年)人口数目为11万,气化率为50%;远期(2020年)人口数目将到达14万,气化率将增加到80%。远近期用气量相差较大,规划时应思量岳阳县城远期的发展需要。举行规划时除建设接收长输管线天然气的门站外,还需思量设置储配站和调压站。因此,本设计主要包括城镇天然气环状管网的设计、门站设计、储配站和调压站设备选型计算这几个进程。

关头词:天然气;城镇天然气输配管网;水力计算;可靠性分析;门站
Abstract

Natural gas is one of urban construction's important basis facilities,is also the urban energy for most a important component,it for the urban industry,the trade and the resident lives provides the high quality ga搜索引擎优化us fuel.Natural gas loses matches system's major part resilience,is with the city underground foundation engineering.This design is mainly aims at Yueyang County to carry on the natural gas air feed the plan.The design is Steel pipe used in gas pipelines.Yueyang County,the recent (2010) population of 110 000,50 percent for Natural gas residential population the percentage of total population;long-term (in 2020) the population will reach 140 000, Natural gas residential population the percentage of total population will increase to 80%.Much larger difference between the recent Natural gas consumption,Yueyang county planning should take into account the long-term development needs.In addition to planning the construction of long-distance pipeline to receive gas station,the need to consider setting up a dedicated Storage and Distribution Station and regulator stations.Therefore,the design of urban natural gas ring main including pipe network design,the door stop design,Storage and Distribution Station and regulator station equipment selection process of calculating these.

Key words:Natural gas,urban natural gas transmission and distribution pipeline network,hydraulic calculation,reliability analysis; gas station.
目  录
摘  要 I
Abstract II
第1章 绪  论 1
1.1 都市天然气的重要性 1
1.2 中国天然气开发利用现状 1
1.3 都市天然气设计与规划的原则和任务 3
1.3.1 都市天然气设计与规划的目的 3
1.3.2 都市天然气设计与规划的原则 3
1.3.3 都市天然气设计与规划的内容 3
1.3.4 都市天然气设计与规划的任务 4
第2章 设计资料 5
2.1 原始资料 5
2.2 设计依据 5
第3章 天然气管网布置及方案确定 6
3.1 用户用气量计算 6
3.1.1 住民年用气量计算方法 6
3.1.2 各种用户年用气量 6
3.1.3 小时计算流量 7
3.2 天然气供需平衡及储气容量计算 7
3.3 管网布置 8
3.3.1 天然气输配管网平面布置 8
3.3.2 天然气输配管道纵断面布置 10
3.4 天然气输配管网方案的确定 12
第4章 天然气输配管网水力计算 13
4.1 初定流向和管段初始流量分配 13
4.2 管径的确定 15
4.3 环状管网水力平差计算 15
4.3.1 环状管网水力计算与水力工况分析 15
4.3.2 环平衡法 17
4.4 管网事故工况分析 24
4.4.1 最不利点事故工况分析 24
4.4.2 最远点事故工况分析 26
4.5 远期规划 29
第5章 门站的设计 31
5.1 设计目的和作用 31
5.2 设计规模和参数 31
5.2.1 设计规模 31
5.2.2 设计参数 31
5.3 工艺流程 31
5.4 站址选择 32
5.4.1 站址选择原则 32
5.4.2 站址选择 32
5.5 门站 32
5.5.1 过滤除尘装置 32
5.5.2 加臭装置 32
5.5.3 计量装置 33
5.5.4 调压装置 36
5.5.5 储气装置 38
5.5.6 其余附属装置 38
第6章 结  论 40
参照文献 41
致  谢 42
附  录 43
附表1:环平衡法水力平差计算表 43
附表2:最不利点事故工况水力计算表 46
附表3:最远点事故工况水力计算表 50
附图1:天然气管网设计总说明 54
附图2:岳阳县都市规划图 55
附图3:阀门井施工图 56
附图4:天然气中压管网平面布置图 57
附图5:天然气小时用气量分配图 58
附图6:天然气管网水力计算图 59
附图7:门站工艺流程图 60
附图8:门站平面布置图 61

 
第1章 绪  论
1.1 都市天然气的重要性
煤炭消费在我国能源消费结构中仍占70%以上,由于煤炭的大批运用,造成严重的大气污染;能源消费结构的落后,已成为我国经济发展的主要障碍。为掩护环境、减少污染、提高住民生活质量,现在必需对能源消费结构加以改善和优化,为此,国家正在加快开发和利用天然气的步调,实施“西气东输”及“俄气南供”工程,建设天下天然气管网,为各地输送天然气,以实现我国国民经济的高速发展和环境掩护的要求。
天然气是一种无色、比空气轻、含碳低的烷烃夹杂物,发烧量高,热值到达35.5MJ—41.8MJ;天然气经分离脱硫后,已基本不含硫化物和其余有害杂质,所以天然气作为燃料与油相比,它是一种优质高效和洁净的能源,燃烧产生的有害物资极少。因此被人们誉为“绿色燃料”,经济评价和环保评价好。根据相关资料讲明,相等热值的天然气和煤炭燃烧时,燃烧天然气排放的颗粒物只是燃烧煤炭的1/616、二氧化碳只是燃烧煤炭的1/120、一氧化碳只是燃烧煤炭的1/132。以1×108m3的天然气替换煤炭供城镇住民生活一年用,能够节煤3×105t,节煤率达50%—70%;并减少二氧化碳排放量3600t,减少烟尘排放量300t,其经济效益和环境效益都十分明显。此外,天然气中还不含有重金属。所以,天然气作为城镇燃气较之其余矿物燃料,如在气体质量、输送运用、环境掩护、减少大气污染等方面有很多优越之处。
都市天然气是都市建设的重要基础设施之一,也是都市能源供应的一个重要组成部份,它为都市工业、商业和住民生活提供优质气体燃料。都市燃气由气源、输配和应用三部份组成。气源是指以煤或油为质料制取的人工煤气、液化石油气、天然气和矿井瓦斯等,服务对象主要是城镇住民、商业和少许工业用户。
1.2 中国天然气开发利用现状
目前中国天然气产量仅303.4亿立方米,在中国能源生产中的比率不足4%,与世界相比具有很大的差距,随着中国经济的高速发展,对清洁能源的需求持续增大,天然气开发利用存留很大的发展空间,天然气勘探、开发、运输、业务等产业发展前景十分广漠。中国一次能源资源富厚,在世界上占有重要位置,而天然气资源却不充足。有关资料显示,中国天然气储量在世界天然气总量中不足2%。天然气产量在世界排名第十五位。
改革开放以来,中国天然气开发和利用有了很大发展,尤其在我国东北、西北、四川和沿海区域。以四川为例,天然气总量达7.4万亿立方米,年产量100亿立方米,占能源结构中的14%,高于目前日本、法国。全省60%工业产值与天然气有关,70%公司用上天然气,在四川GDP增进中占有重要位置。现在天下建整天然气输送管道约2万千米,其中主要有:陕北—北京、天津;陕北—西安;陕北—银川;鄯善—乌鲁木齐;四川盆地;东海平湖—上海;渤西—塘沽。油气输配管网是国家基础设施建设的一部份,随着国民经济建设发展对能源和原资料,尤其是清洁能源需求量的增加,天然气输气支线和输配系统的建设将引起国家的高度重视,响应地也将会增加投资力度和增强政策支持。目前我国累计探明天然气储量主要分布在中西部区域和近海海域,天然气开发利用遭到地域的限制,为了知足我国经济发达、能源短弱点东部及东南沿海区域的需求,我国将计划新建六项天然气利用工程,形成六个区域性输气管网。这六条管道分别是:涩北–西宁–兰州管道;“西气东输”工程—新疆轮南–上海管道;重庆忠县–武汉管道;陕北–北京复线管道;俄罗斯–东北–华北–华东管道;引进LNG和利用海上油气资源管道(参见图1.1)。待这六项工程建成后,将把这些区域性管网连接起来,形成横穿东西、纵贯南北的大天然气输送网络,这样天下的天然气利用水平也将从现在的2%左右,提高到7%以上。
 
红线-已建燃气老管道;深绿线-新建燃气管道;青蓝线-规划中燃气管道
图1.1 海内主要燃气管道和LNG气源分布图
1.3 都市天然气设计与规划的原则和任务
1.3.1 都市天然气设计与规划的目的
都市天然气是现代化都市住民生活和工业生产的一种主要能源。发展都市天然气能够节约能源,减轻都市污染,提高人民生活水平,促进工业生产。发展都市天然气,是建设现代化都市不可少的条件,对加速实现高度物资文明和精神文明的现代化都市具有重要的意义。
1.3.2 都市天然气设计与规划的原则
都市天然气输配系统的绝大部份工程量属于都市地下基础工程,建成后不宜破路扩建或改建。因此,都市新建天然气输配工程,首先必需在都市总体规划体例原则指导下,体例都市天然气输配系统长期规划,作为今后输配工程分期设计和建设的主要依据。对已有天然气设施的都市应根据都市总体规划,在已有供气设施的基础上,增补体例都市天然气输配系统计划,有利于改建或扩建设计和建设的举行。
体例都市天然气配气工程建设项目规划时,主要遵循以下原则:
1. 都市配气系统总体规划应以都市建设和发展总体规划为基础,并遵循当地总体规划体例原则。
2. 都市配气系统规划的供气规模,应以气源能力、都市能源结构和以天然气作为化工质料的工业发展规划为依据。
3. 主要供气对象和各种用户供气量的分配比率应根据天然气气源能力确定。
4. 应综合思量近期、远期气源情况,规划地下管网主干管道及其输送能力。
5. 地下管网主干管道走向规划,应合适都市建设长远规划要求;在管道可用期限内,应尽量避开开挖道路、修建房屋和其余市政设施的地段,以免造成管道的改建或重修等。
6. 配气系统的街区、庭院管网和地上设施等应远近期连系,并以近期规划为主。
7. 输配系统的近期规划期限为批准规划实施起的5~10年;长期规划为20年,与都市总体规划期限一致。
8. 都市总体规划由当地政府负责制定,其中都市天然气规划(包括气源规划和输配系统规划),应由都市规划设计机构和燃气专业设计单位协同体例。
1.3.3 都市天然气设计与规划的内容
1. 近期、远期供气能力和规模论证。
2. 近期、远期有合适供应资源的制气工艺方案的选择和论证。
3. 近期、远期气源规模、工艺流程简述、投资、技术经济论证。
4. 供气对象、各种用户用气比率关系,住民用气户普及率及用气量规范(或称耗气定额)。
5. 输配系统,长期与近期各种方案的技术经济对照。
6. 调节用气不平衡设施方案的技术经济对照。
7. 地下输气干管与其余地下管道走向,布线的协调。
8. 输气管线穿、跨、越各种工程建设,如道桥、河流、铁路和其余障碍物位置的确定。
9. 输配系统地面设施与配套设施的规划设计。
10. 输配系统规划实施的分期及年限,各阶段的建设投资、主要设备及主要管材数目、劳动定员和征用土地面积等。
11. 规划经济效益与社会效益的分析。
12. 主要技术经济指标。
1.3.4 都市天然气设计与规划的任务
1. 根据党与国家的有关方针政策、上级主管部门的指示和国家(或区域)燃料—动力资源的平衡情况,确建都市天然气的气化途径和供气方式。
2. 根据需要与可能,确建都市天然气供气规模、主要供气对象和供气范围。计算各种用户用气量及总用气量,选择经济合理的输配系统和调峰方式。
3. 预算规划期内所需建设投资、主要原资料。
4. 提出分期实现都市天然气规模的步骤和实施方案。
5. 提出采取新技术、新工艺的研讨项目和新设备、新资料的试制任务。
6. 对规划中存留的主要问题提出解决意见。
第2章 设计资料
2.1 原始资料
1. 岳阳县都市规划图(见附图2)。
2. 都市人口:11万(2010年);14万(2020年)。
3. 气化率:近期50%,远期80%。
4. 人均耗热指标:近期2300兆焦/人/年(55万千卡/人/年),远期2520兆焦/人/年(60万千卡/人/年)。
5. 天然气成份及特征见表2.1。
表2.1 忠县天然气组分及特征
名称

 35.58MJ/Nm3(8500kcal/Nm3)
密度 0.75kg/Nm3
气体常数 487J/kg•K
烃露点 ≤-40℃
水露点 -10℃
华白数 12351 kcal/m3
燃烧势 38.88
6. 气源:近期内有天然气到达。
7. 商业用户、工业用户用气量:近期商业占住民用气的20%,工业占10%;远期商业占30%,工业占30%。
8. 门站天然气压力:1.6MPa。
2.2 设计依据
1. 毕业设计任务书。
2. 相关手册、规范和参照书。
第3章 天然气管网布置及方案确定
3.1 用户用气量计算
3.1.1 住民年用气量计算方法
住民生活的年用气量可根据住民生活用气指标、住民总数、气化率和燃气的低热值按下列公式计算:
                                 (3-1)
式中:Qa—住民生活年用气量,m3/年;
N—住民人数,人;
k—城镇住民气化率,%;
q—住民生活用气指标,MJ/(人.年);
Hl—燃气低热值,MJ/m3。

...........................





















 



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