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1、燃气工程与能源系统的关系燃气工程与能源系统的关系 世界能源结构与燃气的地位世界能源结构与燃气的地位 世界能源结构世界能源结构 燃气的地位燃气的地位能源结构的第一次大转变20世纪世纪20年代起煤炭、石油、天然气年代起煤炭、石油、天然气能源结构的第二次大转变本世纪前半期新能源本世纪前半期新能源难以大规模利用,正是天然气为主的时期18世纪世纪60年代起年代起 煤炭替代薪柴煤炭替代薪柴我国的能源结构我国的能源结构 我国的能源供应结构我国的能源供应结构 以煤为主、污染严重、利用率低以煤为主、污染严重、利用率低 油气匮乏、分布不均、受国际形势影响大油气匮乏、分布不均、受国际形势影响大 水电发展受到多方限制
2、水电发展受到多方限制 核电、太阳能和生物能应用处于起步阶段核电、太阳能和生物能应用处于起步阶段 我国能源消费结构我国能源消费结构 总体消费量增加迅速总体消费量增加迅速 电力增长(主要是居民用电)迅猛电力增长(主要是居民用电)迅猛 油气消费大幅增加油气消费大幅增加 煤炭消费保持增长煤炭消费保持增长我国燃气工程发展方向我国燃气工程发展方向 我国城市燃气发展方向我国城市燃气发展方向 优先使用天然气优先使用天然气 合理利用液化石油气合理利用液化石油气 发展完善煤制气发展完善煤制气 大力回收工矿余气大力回收工矿余气 6.1 6.1 概述概述 6.2 6.2 城市燃气负荷预测与计算城市燃气负荷预测与计算
3、6.3 6.3 城市燃气气源规划城市燃气气源规划 6.4 6.4 城市燃气输配系统规划城市燃气输配系统规划 6.5 6.5 城市燃气管网布线城市燃气管网布线p6.1.1 6.1.1 城市燃气工程系统规划的内容深度城市燃气工程系统规划的内容深度p6.1.2 6.1.2 城市燃气工程系统规划的任务与程序城市燃气工程系统规划的任务与程序6.1.3 6.1.3 城市燃气工程系统规划所需资料城市燃气工程系统规划所需资料6.1.4 6.1.4 燃气工程系统规划基本知识燃气工程系统规划基本知识p6.1.1 6.1.1 城市燃气工程系统规划的内容深度城市燃气工程系统规划的内容深度(一)城市燃气工程总体规划内容
4、深度(一)城市燃气工程总体规划内容深度 1.1.总体规划的主要内容:总体规划的主要内容:(1)(1)预测城市燃气负荷;预测城市燃气负荷;(2)(2)选择城市气源种类;选择城市气源种类;(3)(3)确定城市气源厂和储配站的数量、位置与容量;确定城市气源厂和储配站的数量、位置与容量;(4)(4)选择城市燃气输配管网的压力等级;选择城市燃气输配管网的压力等级;(5)(5)布局城市输气干管。布局城市输气干管。2.2.总体规划图纸:总体规划图纸:(1 1)城市燃气供应系统现状图;)城市燃气供应系统现状图;(2 2)城市燃气供应系统规划图。)城市燃气供应系统规划图。(二)城市燃气工程分区规划内容深度(二)
5、城市燃气工程分区规划内容深度 1.1.分区规划的主要内容:分区规划的主要内容:(1)(1)确定燃气输配设施的分布、容量和用地;确定燃气输配设施的分布、容量和用地;(2)(2)确定燃气输配管网的压力等级,布局输配干线管网;确定燃气输配管网的压力等级,布局输配干线管网;(3)(3)估算分区燃气的用气量;估算分区燃气的用气量;(4)(4)确定燃气输配设施的保护要求。确定燃气输配设施的保护要求。2.2.分区规划图纸:分区规划图纸:(1 1)分区燃气系统现状图;)分区燃气系统现状图;(2 2)城市燃气系统规划图;)城市燃气系统规划图;(3 3)必要的附图。)必要的附图。(三)城市燃气工程详细规划内容深度
6、(三)城市燃气工程详细规划内容深度 1.1.详细规划的主要内容:详细规划的主要内容:(1)(1)计算燃气用量;计算燃气用量;(2)(2)规划布局燃气输配设施,确定其位置、容量和用地;规划布局燃气输配设施,确定其位置、容量和用地;(3)(3)规划布局燃气输配管网;规划布局燃气输配管网;(4)(4)计算燃气管网管径;计算燃气管网管径;(5)(5)进行造价估算。进行造价估算。2.2.详细规划图纸:详细规划图纸:(1 1)燃气供应系统规划图;)燃气供应系统规划图;(2 2)必要的附图。)必要的附图。p6.1.2 6.1.2 城市燃气工程系统规划的任务与程序城市燃气工程系统规划的任务与程序(一)城市燃气
7、工程规划的主要任务(一)城市燃气工程规划的主要任务 结合城市和区域燃料资源状况,选择城市结合城市和区域燃料资源状况,选择城市燃气气源燃气气源,合理确定规划期内各种燃气的用电量,进行城市燃气气源规合理确定规划期内各种燃气的用电量,进行城市燃气气源规划;确定各种划;确定各种供气设施供气设施的规模、容量;选择并确定城市的规模、容量;选择并确定城市燃气燃气管网系管网系统;科学布置气源厂、气化站等统;科学布置气源厂、气化站等产、供气设施产、供气设施和和输配输配气气管网;制定燃气设施和管道的管网;制定燃气设施和管道的保护措施保护措施。(二)城市燃气工程系统规划的工作程序(二)城市燃气工程系统规划的工作程序
8、城市燃气网络与城市燃气网络与储配设施规划储配设施规划分区燃气管网与分区燃气管网与储配设施规划储配设施规划详细规划范围内燃气管线详细规划范围内燃气管线与供应设施规划与供应设施规划城市燃气负荷预测城市燃气负荷预测确定城市燃气系统确定城市燃气系统规划目标规划目标城市燃气气源规划城市燃气气源规划*制定规划之后应注意制定规划之后应注意及时反馈给城市规划部及时反馈给城市规划部门,调整完善城市规划门,调整完善城市规划布局。布局。6.1.3 6.1.3 城市燃气工程系统规划所需资料城市燃气工程系统规划所需资料(一一)自然环境资料自然环境资料(二二)城市规划资料城市规划资料(三三)气源部分基础资料气源部分基础资
9、料(四)输配系统基础资料(四)输配系统基础资料6.1.4 6.1.4 燃气工程系统规划基本知识燃气工程系统规划基本知识1.1.概念:概念:城市燃气(城市燃气(gasgas)系指城市居民、工业企业、事业单)系指城市居民、工业企业、事业单 位等使用的各种气体燃料的总称。位等使用的各种气体燃料的总称。涉及到的单位:涉及到的单位:热量:热量:J J、kJkJ、MJMJ、calcal、kcalkcal体积和重量:体积和重量:m m3 3、NmNm3 3、kgkg、t t热值:热值:KJ/NmKJ/Nm3 3、KJ/kgKJ/kg压力:压力:PaPa、kPakPa、MPaMPa(一)燃气的概念与分类(一)
10、燃气的概念与分类2.2.分类:分类:(1 1)按气源分类:)按气源分类:天然气:天然气:指在地下多孔地质构造中自然形成的烃类气体和蒸汽的混合气指在地下多孔地质构造中自然形成的烃类气体和蒸汽的混合气体;主要组分为低分子烷烃。根据其来源分为四类:从气田采体;主要组分为低分子烷烃。根据其来源分为四类:从气田采的的气田气气田气,随石油一起喷出的,随石油一起喷出的油田伴生气油田伴生气,含有石油轻质馏分,含有石油轻质馏分的的凝析气田气凝析气田气及从井下煤层抽出的及从井下煤层抽出的矿井气矿井气。人工煤气:人工煤气:指由固体燃料或液体燃料加工所产生的可燃气体;主要组分一指由固体燃料或液体燃料加工所产生的可燃气
11、体;主要组分一般为甲烷,氢和一氧化碳。根据制气原料和加工方式不同,主般为甲烷,氢和一氧化碳。根据制气原料和加工方式不同,主要分为要分为干馏煤气干馏煤气,气化煤气气化煤气,油煤气油煤气和和高炉煤气高炉煤气等。等。液化石油气:液化石油气:是石油开采和炼制过程中作为副产品而获得的是石油开采和炼制过程中作为副产品而获得的一部分碳氢化合物;主要组分为丙烷,丙烯,一部分碳氢化合物;主要组分为丙烷,丙烯,丁烷,丁烯等。丁烷,丁烯等。生物气(沼气):生物气(沼气):是有机物质在适宜条件下受发酵微生物作用而是有机物质在适宜条件下受发酵微生物作用而生成的气体,主要可燃组分为甲烷。生成的气体,主要可燃组分为甲烷。(
12、2 2)按热值分类)按热值分类:(:(heating capacityheating capacity)燃气的热值是指燃气的热值是指1Nm1Nm3 3燃气完全燃烧所放出的热量,单燃气完全燃烧所放出的热量,单位位kJ/NmkJ/Nm3 3或或kJ/kgkJ/kg 高热值燃气(高热值燃气(HCV gasHCV gas):):天然气、部分油制气、液化石油气,天然气、部分油制气、液化石油气,30MJ/Nm30MJ/Nm3 3以上以上 中热值燃气(中热值燃气(MCV gasMCV gas):):干馏煤气,干馏煤气,20MJ/Nm20MJ/Nm3 3左右左右 低热值燃气(低热值燃气(LCV gasLCV
13、gas):):气化煤气,气化煤气,1213MJ/Nm1213MJ/Nm3 3(3)按燃烧特性分类:)按燃烧特性分类:W华白数华白数;QH 燃气高热值燃气高热值;d燃气相对密度。燃气相对密度。1.1.城市燃气供气对象城市燃气供气对象(1 1)居民生活用户:)居民生活用户:城市燃气供气基本对象,优先安排并保证连续稳定供气;城市燃气供气基本对象,优先安排并保证连续稳定供气;(2 2)公共建筑用户:)公共建筑用户:与城市居民生活密切相关的用户,城市燃气供气的重要与城市居民生活密切相关的用户,城市燃气供气的重要对象;对象;(3 3)工业企业用户:)工业企业用户:城市中不宜建气源厂、站,生产工艺必须使用燃
14、气,节城市中不宜建气源厂、站,生产工艺必须使用燃气,节能显著、经济效益较好。能显著、经济效益较好。(二)城市燃气供气对象和供气原则(二)城市燃气供气对象和供气原则民民用用优优先先2.2.城市燃气供气原则:城市燃气供气原则:(1 1)居民和公共建筑用户的用气原则:)居民和公共建筑用户的用气原则:优先满足城镇居民炊事和日常生活热水用气;优先满足城镇居民炊事和日常生活热水用气;应尽量满足供气范围内的各类公共建筑的用气需要;应尽量满足供气范围内的各类公共建筑的用气需要;人工煤气一般不供锅炉用气,尤其不供季节性的供暖人工煤气一般不供锅炉用气,尤其不供季节性的供暖锅炉用气;锅炉用气;天然气若气量充足,并经
15、技术经济比较认为合理时,天然气若气量充足,并经技术经济比较认为合理时,可发展燃气供暖,但要有调节季节不均衡用气的手段。可发展燃气供暖,但要有调节季节不均衡用气的手段。(2 2)工业企业用户的供气原则:)工业企业用户的供气原则:人工煤气:人工煤气:优先满足工艺上必须使用煤气,用气量小,自建煤气发生站不经优先满足工艺上必须使用煤气,用气量小,自建煤气发生站不经济的工业企业用户;济的工业企业用户;对工艺上必须使用煤气,但用气量较大的工业企业,是供应城市对工艺上必须使用煤气,但用气量较大的工业企业,是供应城市燃气,还是自建煤气发生站,需进行技术经济对比,并考虑燃气,还是自建煤气发生站,需进行技术经济对
16、比,并考虑“三三废废”处理和运输等具体条件;处理和运输等具体条件;对临近管网用气量不大的其他工业企业,如使用煤气可提高产品对临近管网用气量不大的其他工业企业,如使用煤气可提高产品质量,改善劳动条件和生产条件的,可考虑供应燃气;质量,改善劳动条件和生产条件的,可考虑供应燃气;根据我国能源政策,以城市燃料代替烧油和用电,经过技术经济根据我国能源政策,以城市燃料代替烧油和用电,经过技术经济比较,节能效果确实比较显著,气源和输配系统又具备条件的,比较,节能效果确实比较显著,气源和输配系统又具备条件的,可以考虑供应这类工业用户;可以考虑供应这类工业用户;宜供应远离城市燃气管网的工业用户与将煤气大量用于加热的工宜供应远离城市燃气管网的工业用户与将煤气大量用于加热的工业用户;业用户;油煤气不宜供应可以直接烧重油的工业企业。油煤气不宜供应可以直接烧重油的工业企业。(2 2)工业企业用户的供气原则:)工业企业用户的供气原则:天然气:天然气:用气量较大又位于重要地段,改用气体燃料后用气量较大又位于重要地段,改用气体燃料后能显著减轻大气污染的工业企业;能显著减轻大气污染的工业企业;能代替电力、冶金焦和其他优