劉廷韋 李庭軻

摘要：城市天然氣輸配方案的選擇不僅關乎整個工程的運行質量和經(jīng)濟指標，而且也對城市居民的日常用氣有著很大影響。在選擇天然氣輸配方案時，必須要明確項目的用氣量與氣化率，并結合城市在近、中、遠期的發(fā)展規(guī)劃目標來選擇具有最優(yōu)技術經(jīng)濟可行性的實施方案，以確保整個項目的建設能夠獲得應有的經(jīng)濟與經(jīng)濟效益。

關鍵詞：城市;天然氣;輸配方案

在對城市天然氣輸配方案進行選擇時，需要從多個方面來對不同方案進行技術性與經(jīng)濟性的比較，包括管道走向、項目年用氣量、工藝流程、調峰儲氣方式以及壓力級制等，以此確保所選的城市天然氣輸配方案能夠具備理想的性能價格比，進而為項目帶來更高的運行效益。

1天然氣輸配方案的重要性

城市天然氣輸配方案是否合理，直接影響該輸配系統(tǒng)在建成之后的經(jīng)濟效益與運行狀況。因此，制定并選擇符合城市發(fā)展特點及需要的輸配方案至關重要。主要應考慮以下幾個方面的因素：各類天然氣用戶用氣量預測、壓力級制的確定、輸配系統(tǒng)規(guī)劃、儲氣調峰方式、應急氣源設置等。應優(yōu)先選擇經(jīng)濟性較高的輸配方案，提高可行性，但也不能一味追求低成本，要在符合城市規(guī)劃理念及國家相關法規(guī)的范圍內，盡量合理預測城市天然氣發(fā)展趨勢，充分利用資金，加強盈利，規(guī)避投資風險。在具體的輸配方案制定中，應統(tǒng)籌考慮城市發(fā)展空間、上游能源供應、下游市場空間、企業(yè)建設能力等綜合因素。從全局性、前瞻性和統(tǒng)籌性上對整個城市的天然氣行業(yè)的發(fā)展做出合理預測及部署，保障城市天然氣輸配系統(tǒng)安全、高效的運行。

2燃氣輸配系統(tǒng)儲氣方案的選擇

2.1調配系統(tǒng)儲氣方案對比分析

當前，位于上游的天然氣管道企業(yè)只能對其下游用氣城市的月與季節(jié)的調峰問題進行解決，而對于用氣城市來說，要通過對儲氣設施進行建設來實現(xiàn)日、時調峰。球缸儲氣與管道儲氣是主要的兩種儲氣方式，在對調峰儲氣方案進行確定時，往往要選擇或組合這兩種儲氣方式。例如蕪湖、宜昌以及淮南這三個用氣城市，其均通過管道儲氣方式或是球罐和管道共同儲氣方式來實現(xiàn)調峰儲氣。通過對管徑、容積及壓力條件有不同差異情況下的上述兩種方案的技術經(jīng)濟性進行論證，可以確定宜昌與淮南都是通過管道和球罐共同儲氣方案來實現(xiàn)日、時調峰的。而蕪湖的用氣量在一期較低，所以通過管道儲氣進行調峰，但在二期則需由管道和球罐共同儲氣來進行調峰，這樣可節(jié)省投資，并可保證功能完整，能夠較為容易的實施，可使前期投資壓力得到有效緩解。

2.2不同方案的投資影響分析

項目投資規(guī)模的大小在很大程度上受到所選調峰儲氣方案的影響。在歐美國家，通常是利用管道儲氣來作為儲氣調峰方案的，不過要想選擇管道儲氣調峰方案，則需有兩大前提條件得到滿足，其一是項目建設資金必須保證充足，其二是門站入口壓力需要超過3MPa，供氣壓力只有達到2.5MPa以上時，才能確保該方案的技術經(jīng)濟性可行。對于上述兩個前提條件，我國城市還尚不能滿足，而且城市管網(wǎng)中長輸管道有著較低的進氣供氣壓力，如果選擇管道儲氣調峰方案，則要應用非常大的管徑，但這會使項目投資大幅增加，并且選線困難性極大。因此，在門站交氣壓力較低時，需要將球罐和管道共同儲氣調峰為最佳方案。

3燃氣輸配系統(tǒng)壓力級制方案的選擇

3.1確定輸配壓力

城市天然氣的供氣依賴于高壓管道，而且高壓管道具有儲氣和輸氣兩種功能，因此在選擇高壓管道時，必須要根據(jù)近期實際用氣量以及遠期規(guī)劃目標來確定。當前，門站交氣壓力只有1.6MPa，例如宜昌、蕪湖以及淮南這三個城市的天然氣高壓管道選取中，其近期輸氣壓力值設定為1.6MPa，而設計壓力則確定為2.5MPa，以確保后續(xù)發(fā)展有足夠空間。

3.2常用管網(wǎng)輸配壓力級制分析

輸氣配氣是中壓管網(wǎng)的重要功能之一，其在燃氣輸配系統(tǒng)中的占比較大，并且管徑大小以及輸配壓力級制會對輸配管網(wǎng)投資有直接影響。輸配壓力級制主要分為中-低壓兩級系統(tǒng)以及中壓一級系統(tǒng)。對于中-低壓兩級系統(tǒng)，其敷設較為容易，不過維護與管理難度較大，如果輸氣量相同，則其投資額要比中壓一級系統(tǒng)高。而中壓一級系統(tǒng)則有著較高的輸氣能力，其不需要較大管徑，可降低10%至20%的管道長度，因此能夠節(jié)約管材，有效節(jié)省投資，并且其可通過柜式或箱式裝置來進行調壓供氣，可確保供氣壓力穩(wěn)定，這能夠使用具燃燒效率提高3%左右，因此可使一氧化碳的排放量有效減少。

例如在宜昌、淮南和蕪湖三個城市中，其既需要對天然氣輸配管網(wǎng)進行新建，同時還要對現(xiàn)有的燃氣管網(wǎng)進行改造，通過結合其供氣情況及近中遠期的發(fā)展規(guī)劃，在燃氣管網(wǎng)新建部分，需要應用中壓一級系統(tǒng)來進行調壓供氣，而現(xiàn)有燃氣管網(wǎng)則需通過中-低壓兩級系統(tǒng)來進行供氣，等到報廢后對管道進行新建時，再選擇中壓一級系統(tǒng)供氣方案。

在對輸配運行壓力進行確定時，需要結合蕪湖、宜昌兩城的遠期規(guī)劃目標，以使天然氣壓力得到充分利用，將中壓管網(wǎng)的設計壓力值設定為0.4MPa，而在近期運行中，管網(wǎng)壓力則應設定為0.35MPa，在實施水力計算時則需以起點壓力0.35MPa來計算與校核。對于淮南來說，其中壓管網(wǎng)的設計壓力以及水力計算時的起點壓力則設定為0.25MPa，通過加大高中壓管道的壓差來最大限度地提升高壓管道儲氣能力。

4其他注意事項

第一，切勿輕易抬高門站壓力。抬高門站壓力應慎重，這種行為往往會埋下較為復雜的技術隱患。假設門站現(xiàn)在的供氣壓力為1.6MPa，如果抬高到2.5MPa或許能夠相應提高高壓輸氣管道的儲氣能力、輸氣水平，但這種行為缺乏技術保障，可行性不足，很可能導致嚴重后果。原因在于天然氣的輸送管道在提高壓力上，一般采取首站壓力的提升或通過設置中間加壓站的方式來實現(xiàn)，輸氣管的終端在供氣量增加的前提下較難同時具有對分配站增壓的能力。

第二，盡量選擇經(jīng)濟性輸配方案。在對城市進行天然氣輸配系統(tǒng)的規(guī)劃過程中，應綜合多方面因素來選擇輸配方案，尤其當城市面臨較高的供氣壓力、輸配管道較長時，應優(yōu)先選擇以高壓管道為主要儲氣方式的輸配方案。因為與其他儲氣方式相比，高壓管道儲氣方式在維修檢測、日常巡檢方面的費用消耗較低，更為經(jīng)濟實用。只要能保障高壓管道的各項參數(shù)性能，勢必能夠提高城市天然氣的輸配方案的經(jīng)濟性和實用性。

結束語：

城市天然氣輸配方案的選擇需要考慮多方面的因素，最重要的是要對該城市的各用戶用氣量、用氣特點、經(jīng)濟條件、消費能力、氣化率做出合理的預測，并在此基礎上，為城市定制最佳輸配方案，推動天然氣行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

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