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影响输配管网供气能力几个因数 　　摘 要 随着城市规划与建设的发展，为了改善城市空气质量，各个城市的天然气利用工程正在紧锣密鼓的进行着。浙江省天然气高压管网并没有全部形成，有些城市还在使用液化石油气（LPG）、混气，甚至还有少数城市使用人工煤气等其他气源。由于各种气源不仅热值、运动粘度、密度有很大的差别，而且运行压力也不同，本文对影响输配管网供气能力的几个因数进行探讨和总结。 关键词 各种气源；管材；输配；提压；改造；供气能力 中图分类号：TU996 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）14-0131-02 1 各种燃气的热值及每户用量 浙江省的各个城市燃气气源种类较多，常用的有天然气，液化石油气，液化石油气混空气，还有早期使用过的人工煤气，虽然杭-甬长输管线已经建立，东海LNG天然气已经上岸，天然气在各个城市普及率越来越高，但是仍有一些城市没有用上天然气，如金华，丽水，台州，温州等地区，一般天然气来临时要求管道燃气的气化率达到60%，所以这些城市的燃气管道规划和建设也刻不容缓。上面提到的各种燃气的热值都有差异。 人工煤气成分非常复杂，主要含有氢气（H2），一氧化碳（CO），水蒸气等，H2约占75%，单个分子的热值比C高，但比甲烷（CH4）分子热值低很多，热值Q=16190 kJ/Nm3；天然气主要成分是甲烷（CH4），热值Q=33812 kJ/Nm3；液化石油气主要成分是丙烷（C3H8），丁烷（C4H10）及少量的丙烯（C3H6），丁烯（C4H8），单个分子的热值都比CH4高，所以热值大约是天然气的3倍，热值Q=108720 kJ/Nm3；液化石油气混空气的体积比例一般是1：1，热值Q=54360 kJ/Nm3。 每户居民用气按照一台双眼灶和一台10 L的热水器计算。 2 管材变化对低压管道阻力损失的影响 低压燃气管道现在主要采用铸铁管，PE管，镀锌管，焊接钢管，各种管材的当量粗糙度K（mm）都不同。根据《城镇燃气设计规范》低压燃气管道水利计算公式，引入极限分析法，分别代入K=0.17 和K=0比较，减小只有2 Pa。单位管道长度的压力损失 变化并不大。 3 流量、运动粘度、密度及温度对阻力损失的影响 首先，以一根带30户居民的燃气立管为模型，用excel表进行水利计算，计算出的单位管长压降做成折线统计图1。然后进行分析，得出以下结论。 由于人工煤气流量大，单位长度压力损失远远大于其他燃气，此时流量占主导因素。也就是说输送人工煤气的管道管径需要放大，否则压降太大，不能满足用户。同时，我们可以看到天然气和混气几乎是同一条线。这说明它们极相似。 1）混气和天然气互相置换更加方便，可以互为备用。 2）运动粘度的增大会引起阻力损失增加。 对于气体来说，运动粘度随温度升高而增加，所以压损也增加。 由于燃气的密度会产生附加压头，所以实际运行时，应对图1进行修正，分别对不同的气源叠加各自附加压头。 由图可得出以下结论： 天然气压损和附加压力完全抵消，总压力降为负值。天然气在室内管输送阻力很小，在超高层建筑中供气，应进行水利计算，管径适当放小，以防止超压。同时可以节省管材、方便施工、有利于室内住宅的美观。 人工煤气由于密度较低，向上的附加压头大，抵消了不少压力，但整条曲线还是比较陡。应适当放大燃气管径，否则实际使用过程中容易造成居民用气不稳定。室外、室内管径都要放大，以便将更多的资用压力用来克服阻力损失。 3）混气和液化气由于密度大，向下的附加压头大，造成总压降更大了，液化气的总压降超过了1kPa。当采用下行上给供气方式时，一般不采用低压进户的方式，在高峰用气时候，顶层用户的用气压力很难保证，灶具会长期处于低负荷工况下 工作。 因此，从管道压力降上看，由于天然气热值远高于煤制气，所以在转换区域内总耗热量不变的前提下，转换后管道输送流量必将相应减小，而管道压降大体上与流量平方成正比，所以转换为天然气后，管道压降明显减小，改善了管网运行压力工况。转换后，由于地区调压器所需要的供气流量减少了，随之调压器负荷较前减小，供气能力提高了。由于天然气较煤制气气质干净，含水量少，所以转换后管道、设备的腐蚀、堵塞、积水等现象可以得到改善，同时又进一步减小了输配管网的运行阻力，增强了供气能力。 4 管材变化对中压管道阻力损失的影响 中压燃气管道水利计算公式：钢管（K=0.17）、PE管（K=0.01） K值越小，阻力损失会越小。由此推断，城镇燃气输送过程中，内径相同的情况下，PE管阻力最小，钢管次之，铸铁管最大。 5 提压改造后对供气能力的影响 杭州市地下燃气管道始