4.6供需平衡
城市各类用户对燃气的使用情况是随着月、日、时发生不均匀变化的，这决定了城市燃气的供应也随着月、日、时发生不均匀变化，但气源的燃气生产量不可能完全按用户用气量变化而变化，因而燃气输配应具有维持燃气供需平衡的能力
目前，用以调节用气不均匀性的有效方法如下： 1) 改变气源的生产能力和设置机动气源
改变气源的生产能力和设置机动气源，应考虑气源的运转和启停的难易程度以及气源生产负荷变化的可能性和变化的幅度。还应考虑供气的安全性、可靠性和技术经济的合理性。
2) 利用缓冲用户进行调节
城市燃气供应的缓冲用户是一些大型的工业企业和锅炉房等可使用多种燃料的设备。在夏季用气处于低谷时，可将多余燃气供应给这些缓冲用户使用，而在冬季用气高峰时，这些缓冲用户可改用其它燃料。这样可以调节季节性不均匀和一部分日用气不均匀
3) 利用储气设施进行调节
输配系统的储气罐、高压燃气管束储气及长输干管末端储气，都可用于调节日和小时的用气不均匀性，但不能调节月用气的不均匀性。
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第5章 燃气输配系统的设计
5.1燃气输配系统的组成
本设计的输配系统主要有以下几部分组成： (1) 中压一级压力系统的燃气管网 (2) 专用调压器、楼栋调压箱 (3) 门站
系统框架图如下：
庭院与室内管道 → 用户
↑ 低压燃气管网
↑
楼栋调压箱 ↑
门站→ 中压燃气管网
↓
专用调压站 → 工业用户
图5-1 系统框架图
5.2燃气管网的分类及选择
我国城镇燃气管道根据输气压力(MPa）一般分为以下几种：
表5-1 城镇燃气设计压力(表压)分级
名称 高压燃气管道 A B A B A B 压力(MPa） 2.5﹤P≦4.0 1.6﹤P≦2.5 0.8﹤P≦1.6 0.4﹤P≦0.8 0.2﹤P≦0.4 0.01≦P≦0.2 P﹤0.01 次高压燃气管道 中压燃气管道 低压燃气管道 13
输配系统的压力级制与供气规模和供气压力密切相关，压力级制的选择不仅要考虑气源情况，还要与现状输配系统的压力级制及城市的发展情况相适应。根据国内外多数城市燃气管网运行情况并结合郑州市实际情况，经过经济技术性比较，高—中压两级系统较高—中—低压三级系统可节省投资，而且高—中压两级系统能够保证用户燃具前的压力稳定，提高热效率。根据郑州城市发展规划及用户分布情况等，本次远景规划确定郑州市某区的压力级制为中压一级系统，城网中压管道输配气方案。
居民用户和小型工业用户一般直接由低压管道供气，低压管道输送人工燃气压力不小于2MPa；输送天然气时压力不小于3.5MPa
中压B和中压A管道必须通过区域调压站或专用调压站才能给城镇分配管网中的低压和中压管道供气或给工业企业大型公共建筑用户以及锅炉房供气。
一般无论是旧的城镇还是新建的城镇，在选择燃气输配管网系统时，应考虑许多因素，其中主要因素如下：
1) 气源情况：燃气的种类和性质、供气量和供气压力、气源的发展或更换气源的规划。对天然气气源和加压气化气源，可以采用次高压、中压A或中压B一级管网系统，以节省投资。对人工常压制气气源，尽可能采用中压一级或中—低压二级管网系统。
2) 城镇规模、远景规划情况、街区和道路的现状和规划、建筑特点、人口密度、各类用户的数量和分布情况。对于大城镇应采用较高的输气压力，当采用一、二级混合管网系统时，输气压力一般不低于0.1兆帕，对于中、小城镇可以采用一、二级混合系统，其输气压力可以低些。街道宽阔、新居住区较多的地区，可选用一级管网系统。
3) 原有的城镇燃气供应设施情况。
4) 对不同类型用户的供气方针、气化率及不同类型的用户对燃气压力的要求。
5) 大型燃气用户的数目和分布。 6) 储气设备的类型。
7) 城镇地理地形条件，敷设燃气管道时遇到天然和人工障碍物(如河流、湖泊、铁路等)的情况。
8) 城镇地下管线和地下建筑物、构筑物的现状和改建、扩建规划。
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9) 对城镇燃气发展的要求。
“城镇燃气干管的布置，宜按逐步形成管网供气设计”这是为保证可靠供气的要求，否则在管道维修和新用户接管安转时，影响用户用气的面就大了城镇燃气都是逐步发展的，故在条文中只逐步形成，而不是要求每一期工程都必须完成环状管网；但要求每一期工程设计都宜在一项最后“形成干线管网”的总体规划指导下进行，以便形成干线环状管网。
设计城镇燃气管网时，在全面考虑上述诸因素进行综合，从而提出数个方案技术经济比较，选用经济合理的最佳方案，方案的比较必须在技术指标和工作可靠性相同的基础上进行，城镇燃气干管的布置，应根据用户用气量及其分布，全面规划，宜按逐步形成环状管网供气进行设计。
根据本市规模，远景规划情况，街区和道路的现状和规划、人口密度、各类用户的数量和分布情况，设计采用长输管线储气、中压供气、低压用气、楼栋调压、专用调压相结合的供气方式。本设计采用中压一级供气，具有运行可靠，管理方便，节省投资和运行费用低的优点，管网的压力机制为中压B级
本设计的供气范围是整个城市，由三个中压环组成，工业区中由中压管道经专用调压器直接供气，部分环网设计不到的地区，采用枝状管网供气，门站位于城市的东北角。
5.3中压管道布置
中压干管沿城区主干道布置，通过河流时，将燃气管道水下穿过河流。中压管网主干线成环状布置。
燃气输配系统规划总体布置图详见附图。 因此根据以上选择依据采用两种方案，如下： (一)低压——中压A两级管网系统
该系统以天然气为气源，采用长输管线的末端储气。如图所示。
天然气长输管线从东西方向经燃气分配站送入该城镇。中压A管道连成环网，通过区域调压站向低压管网供气，通过专用调压站向工业企业供气。低压管网根据地理条件分成三个不连通的区域管网。该系统特点是输气干管直径较少，比中压(B)—低压二级系统节省投资，但中压(A)管道对管材、安全距离、安装方面要求较高输气压力小于0.005MPa的低压干管上一般不设阀门。在低压管道上
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进行检修或排除故障时可用橡胶球堵塞管道。高压、中压燃气干管上，应设置分段阀门，在其支管上的起点处，也应设置阀门，在调压站的进出管上、过河燃气管道的两端与铁路和公路干线相交的两侧均应设置阀门。阀门应设置在非常必要的地方，以便在检修、处理故障或进行改建扩建时，可关断个别管段而避免出现大片用户停气的情况。当然，每增加一个阀门，既增加了投资，也增加了漏气的可能性。
居民用户和小型公共建筑用户由低压管网供气。根据居民区规划和人口密度等特点，一般情况是低压管道沿大街小巷敷设，以组成较密集的低压环网；另一种情况则是低压管道敷设在街区内，而只将主干管连成环网。
第一种情况适用于城镇的老区，因为那里建筑物鳞次栉比，又分成许多小区，故低压管道敷设在每条街道上、胡同里，互相交叉而连成较密的环网，从低压管道上连接用户引入管。
第二种情况适用于城镇的新建区，那里居民住宅区楼房整齐地布置在街区内，楼房之间保持必要的间距。在这样的条件下，低压管道可以敷设在街区内，这些楼房可由枝状管道供气，只将主要街道的低压干管成环，以提高供气的可靠性和保持供气压力的稳定性。
低压管网只将主干管连成环网是比较合理的，而次要一些的管道可以是枝状管。为了使压力留有余量，以保证环网工作可靠，主环各管段宜取相近的管径。不同压力等级的管网应通过几个调压站来连接，以保证在个别调压站关断时仍能正常供气。这样的管网方案，既保证了必要的可靠性，同时也比较经济。近年来，城镇燃气输配系统中低压燃气管道不再连成统一的、许多环的大环网，而是分成一些互不相通的区域管网。因为从供气安全可靠的角度看，一个大型或中型城镇的低压管网连成大片环网的必要性不大，再则要穿越较多的河流、湖泊、铁路和公路干线也并不合理。
以上是用户直接与低压管网相连的情况。如居民用户和小型公共建筑用户均设置单独调压器时，低压管网的系统也没有原则性的变化，只是低压管网中燃气的压力值可提高到0.005MPa或直接由中压管道供气。
区域调压站的主要设备是调压器，调压器将压力较高的燃气降压，并保证其出口具有给低压管网供气的区域调压站的数量，应由技术经济计算决定。调压站宜布置在其供气区的中心，并应靠近管道的汇交点。调压站一般应设在地上单独
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