燃氣調(diào)壓站設(shè)計有關(guān)問題的探討

1、燃氣調(diào)壓站設(shè)計有關(guān)問題的探討燃氣調(diào)壓站設(shè)計有關(guān)問題的探討摘要：摘要：探討了燃氣調(diào)壓站的設(shè)計規(guī)模、調(diào)壓流程、調(diào)壓器選型及降低投資的途徑等問題。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：燃氣調(diào)壓站；設(shè)計規(guī)模；調(diào)壓流程；調(diào)壓器中圖分類號：中圖分類號：TU996文獻標(biāo)識碼：文獻標(biāo)識碼：B0引言調(diào)壓站設(shè)計規(guī)模不僅決定了本身的投資，也對輸配系統(tǒng)的投資產(chǎn)生較大影響，因而調(diào)壓站的設(shè)計工作必須給予高度重視[1—4]。下面主要從燃氣調(diào)壓站的設(shè)計規(guī)模、調(diào)壓流程、調(diào)壓器選擇及降低投資的

2、途徑等幾方面進行探討。1設(shè)計規(guī)模的確定設(shè)計規(guī)模的確定要確定燃氣調(diào)壓站的設(shè)計規(guī)模，必須首先了解和確定以下3方面情況：①下游近期和遠期的用氣負(fù)荷；②上游和下游近期和遠期管網(wǎng)的設(shè)計壓力及運行壓力；③上游和下游管網(wǎng)建設(shè)情況。(1)用氣負(fù)荷用氣負(fù)荷是確定調(diào)壓站設(shè)計規(guī)模的基本參數(shù)。如果調(diào)壓站的下游管網(wǎng)自成體系，應(yīng)合理劃分調(diào)壓站的供氣區(qū)域。如果調(diào)壓站的下游管網(wǎng)是環(huán)網(wǎng)中的一部分，則應(yīng)合理分配調(diào)壓站的供氣量。用氣負(fù)荷的確定應(yīng)具有“發(fā)展的眼光、遠近結(jié)合的思

3、路、以近期為主的觀念”[5]。調(diào)壓站的建設(shè)不是短期行為，在確定用氣負(fù)荷時應(yīng)考慮到隨著城市建設(shè)的進展、人民生活水平的提高和燃氣應(yīng)用領(lǐng)域的擴展，將近期和遠期、現(xiàn)實和潛在的各類負(fù)荷進行認(rèn)真的分析和篩選，以期得到準(zhǔn)確的負(fù)荷數(shù)據(jù)。(2)設(shè)計壓力及運行壓力設(shè)計壓力及運行壓力是確定調(diào)壓站設(shè)計規(guī)模的必要參數(shù)。設(shè)計壓力應(yīng)與輸配系統(tǒng)保持一致，運行壓力則可以根據(jù)用氣負(fù)荷發(fā)展和管網(wǎng)工況定期做相應(yīng)調(diào)整。對于某個確定的調(diào)壓站，在不同的上下游管網(wǎng)運行壓力下，可以得到

4、調(diào)壓站不同的輸出能力。當(dāng)調(diào)壓站出口壓力不變時，其人口壓力的增加必然引起調(diào)壓站輸出能力的提高。當(dāng)調(diào)壓站人口絕對壓力不變且出口絕對壓力高于人口絕對壓力的05倍時(05為燃氣的臨界壓力比)，其出口壓力的增加一般會引起調(diào)壓站輸出能力的降低；出口絕對壓力不大于人口絕對壓力的05倍時，出口壓力升高時調(diào)壓站的輸出我能力基本不變。那么，當(dāng)調(diào)壓站入口、出口壓力同時發(fā)生變化時，就應(yīng)當(dāng)慎重考慮調(diào)壓站輸出能力的變化情況。一般情況下，管網(wǎng)的建設(shè)是具有超前性的。隨

5、著用戶的發(fā)展，可能提高各級管網(wǎng)的運行壓力，其具體的參數(shù)則取決于管網(wǎng)水力計算的結(jié)果。在確定管網(wǎng)運行壓力時，也應(yīng)特別注意區(qū)分新舊管網(wǎng)的不同情況。在由人工燃氣轉(zhuǎn)換為天然氣的過程中，該問題尤為突出。過去，中壓人工燃氣管道的設(shè)計壓力一般為01MPa以下，而新建天然氣中壓管道的設(shè)計壓力一般為02～04MPa。為了減少工程投資，希望管網(wǎng)有一個較高的運行壓力，而為了保證管網(wǎng)的供氣可靠性，又無法將新舊管道完全分開運行。因此，在對舊管道進行改造的同時，新建

6、管道和設(shè)施也必須充分考慮到現(xiàn)實的情況。(3)管網(wǎng)建設(shè)情況管網(wǎng)建設(shè)情況是確定調(diào)壓站設(shè)計規(guī)模的制約條件。一個全新的燃氣輸配系統(tǒng)，可以解決好調(diào)壓站與管網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)問題。但是，在既有的管網(wǎng)中，隨著用氣負(fù)荷的增加增建調(diào)壓站時，應(yīng)特別注意現(xiàn)狀管網(wǎng)的管徑和運行壓力等實際情況對新建調(diào)壓站設(shè)計規(guī)模的制約問題。如北京市現(xiàn)狀的中壓干管和次高壓干管基本以DN500mm及以下口徑的管道為基礎(chǔ)，這些管道在建的困難。同時，在進行調(diào)壓器選型時，用于選型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不合理

7、，也造成了較大的偏差。下面對調(diào)壓器選擇過程中的一些問題進行分析。(1)近、遠期壓力和用氣負(fù)荷的影響一般調(diào)壓站的設(shè)計規(guī)模是按照中、遠期的用氣需求確定的，而調(diào)壓站的進出口壓力設(shè)計值(即上下游管網(wǎng)的運行壓力)是一個范圍。為了保證調(diào)壓站設(shè)計的合理性，在選擇調(diào)壓器時往往采用各調(diào)壓流程的流量、最低的上游壓力、最高的下游壓力來計算調(diào)壓器的口徑。問題是，最低的上游壓力一般對應(yīng)的是現(xiàn)狀輸配規(guī)?；蛟缙谳斉湟?guī)模時上游管網(wǎng)的最低運行壓力，達到調(diào)壓站設(shè)計規(guī)模時，

8、上游管網(wǎng)的最低運行壓力一般應(yīng)高于現(xiàn)在所給定的最低的上游壓力，除非所給的設(shè)計條件是遠期的管網(wǎng)水力計算的結(jié)果。最高的下游壓力也存在類似的問題。正確的計算方法應(yīng)該是分別采用近期的流量、壓力參數(shù)和遠期的流量、壓力參數(shù)進行計算，取其較大的規(guī)格作為最終結(jié)果。如果存在中期工況，也應(yīng)按照上述原則一并考慮。另外一個問題也應(yīng)給予重視。如果調(diào)壓器出口絕對壓力在其波動范圍內(nèi)不會超過人口絕對壓力的05倍(05為燃氣的臨界壓力比)，比如入口壓力25～11MPa，出

9、口壓力01～04MPa，那么，入口壓力不變時，無論調(diào)壓器出口壓力在01～04MPa范圍內(nèi)如何變化，選型計算時該調(diào)壓器的最大輸出能力幾乎是不發(fā)生變化的。這種情況下，如果要增加調(diào)壓站的輸出能力，要么增加調(diào)壓流程的個數(shù)，要么提高調(diào)壓站的人口壓力。(2)調(diào)壓流程方案的影響在進行調(diào)壓器選擇計算時，單臺調(diào)壓器的通過能力與兩臺調(diào)壓器串聯(lián)連接的工作監(jiān)控式調(diào)壓器的通過能力是不同的。一般情況下，工作監(jiān)控式調(diào)壓器的通過能力是單臺調(diào)壓器通過能力的75％左右。也

10、就是說，給定調(diào)壓流程流量后，某一口徑的單臺調(diào)壓器能夠滿足流程流量的要求，但是，當(dāng)選用工作監(jiān)控調(diào)壓方案后，同一調(diào)壓流程所選用的調(diào)壓器的口徑可能會大于所選單臺調(diào)壓器的口徑。如果在調(diào)壓器選型中，只注意了流量，而忽略了調(diào)壓流程方案，可能會選出錯誤的結(jié)果。同調(diào)壓流程為工作監(jiān)控調(diào)壓方案一樣，只要調(diào)壓流程不是單臺調(diào)壓器調(diào)壓方案，不同程度地存在相似的問題。(3)降低噪聲的影響國標(biāo)《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》對不同區(qū)域的廠界噪聲制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。對于噪聲，一

11、般認(rèn)為在80dB以下，對聽覺和人身沒什么影響；在85dB以下，對90％的人沒有影響；在90dB以下，對85％的人沒有影響。在室內(nèi)，最高60dB開始對語言和思考有干擾，40dB則毫無干擾。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織1971年提出的聽力保護標(biāo)準(zhǔn)為：連續(xù)8h為85dB[7]。在以往的設(shè)計中，已經(jīng)注意到了調(diào)壓站內(nèi)的環(huán)境噪聲問題，一般要求距設(shè)備1m處的噪聲水平不能高于80～85dB。在調(diào)壓器選擇計算中，為使噪聲達標(biāo)，采取各種降噪手段，基本需降低調(diào)壓器15％左

12、右的通過能力。但是，還應(yīng)充分考慮到這種噪聲水平對居民的影響，尤其是靠近居民小區(qū)的大型供熱廠或連續(xù)生產(chǎn)的工業(yè)用戶專用調(diào)壓站。對于民用區(qū)域調(diào)壓站，主要應(yīng)考慮白天設(shè)備噪聲對周圍的影響，夜晚隨著用氣量的下降，設(shè)備噪聲減弱。降低噪聲應(yīng)從設(shè)備本體或出口管路上解決。一般情況下，靠增加調(diào)壓器出口管道的壁厚，降噪(實際上是隔噪)效果不明顯(可降低2～3dB)。如果從設(shè)備本體上解決，或者從設(shè)備出口管路上采取降噪措施，可能會對調(diào)壓器的流通能力產(chǎn)生影響。如果要

13、達到廠界噪聲要求，那么，調(diào)壓器通過能力的損失可能會高于15％。(4)結(jié)構(gòu)型式的影響由于調(diào)壓器結(jié)構(gòu)型式的不同，同一口徑、不同廠家的調(diào)壓器，其流通能力差別較大。即使是同一廠家，由于結(jié)構(gòu)型式的不同，同一口徑調(diào)壓器的流通能力差別也較大。通過選型資料或軟件計算可以看出，同一口徑調(diào)壓器的流通能力有時相差1倍以上。在滿足工藝和技術(shù)要求的前提下，進行設(shè)備招標(biāo)時，應(yīng)給予投標(biāo)商足夠的余地和靈活性，避免將所有的設(shè)計條件定死。比如在調(diào)壓器招標(biāo)時，應(yīng)給出調(diào)壓器的