天然气转换问题研究论文

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广东液化天然气(以下简称LNG)项目已经国家有关部门批准。LNG接收站选址在深圳大鹏湾东岸的称头角。第一期规模为300万吨，预计2005年投产。第一期输气干线从接收站至深圳、东莞、广州、佛山、香港(供应香港电灯集团有限公司、香港中华煤气有限公司)五个城市，干管326．8公里(包括惠洲电厂支管32．6公里，前湾电厂支管78．8公里)，年输气量40亿米3,第二期干管181.7公里，覆盖肇庆、江门、中山、珠海、惠洲等地，年输气82亿立方米(其中南海天然气15亿立方米)。这一项目的实施对深圳市优化能源结构、提高居民生活水平、改善生态环境具有十分重要意义，因此必须从技术、安全、投融资、价格机制、环境保护等全方位对液化石油气(以下简称LPG)向天然气转换进行研究，切实做好与天然气接轨的准备工作。

1深圳市燃气现状

经过二十年的建设，深圳市基本实现了城市居民和商业建筑燃气化，全市居民气化率己达98％以上，己形成了以LPG为主气源、管道气统一经营、瓶装气多家经营的供气格局。

目前，全市建有LPG码头7座，LPG区域、小区气化站15座，LPG储配站21座，瓶装供应站120余个，燃气汽车加气站6座。汽车运输槽车超过100辆。全市己建成的LPG贮罐总容积181780立方米。

深圳华安液化石油气有限公司液化气低温常压储存基地年周转能力达96万吨，库容量达16万立方米，为深圳市、广东省乃至华南地区的LPG供应提供了保障。亚洲最大、年设计供气能力为15万吨飞可供20万用户的罗芳气化站为深圳市管道燃气的稳定供应发挥了积极作用。目前，深圳市管道燃气供应居民用户达24万户，管道公福、工业用户880余户，建设市政燃气管网约400公里，庭院管网600余公里。

2深圳市天然气转换若干问题的研究与探讨

2．1压力级制及调压、计量设备的适应性

2．1．1现阶段输配系统压力级制及供气方式

目前，深圳市LPG供气输配系统采用中压一级压力级制。气化站出口压力为0．07MPa，经市政燃气管网及庭院管网，供气至各楼栋。从庭院供气至用户燃具一般采用以下三种形式：

远期气源天然气的压力级制既要满足远期供气范围及供气量的需求，又要充分考虑近期LPG输配系统的特点。根据《深圳市燃气专项总体规划》(1996-2000)，深圳市天然气输配系统的压力级制为高中压两级系统。高压管网的供气压力为1．6MPa，中压干管供气压力为0．3MPa。

2．1．2计量设备的适应性

目前，深圳市居民用户管道燃气流量计一般采用RICOH产品GR25M和MPD-23A流量计及YAZAKI产品Y2AS流量计。深圳市住宅一般为一厨一卫，但新建住宅一厨二卫也很常见，大面积住房也有一厨三卫。天然气由于热值较LPG低，相应燃气流量较LPG增大。热水器分别按5升／分、8升／分、10升／分计算，天然气热值按32023千焦／标准立方米计算。双眼灶主火热负荷4.0KW,次火热负荷3．4KW。

燃具配置双眼灶6升／分热水器8升／分热水器10升／分热水器双眼灶+6升／分热水器双眼灶+8升／分热水器

热负荷MJ/h26．64445979．570．6485．64

流量m3/h0．831．371．842．482．212．67

目前香港中华煤气有限公司推广使用燃气干衣机，带动了燃气销售量的增加。林内牌RD-40型燃气干衣机的热负荷为6.5～16.6MJ/h，相应增加天然气流量0．2—0．5m3／h。

GR25M流量计能够计量2．5m3／h的LPG流量、3．8m3／h的天然气流量。MPD-23A流量计能够计量3．5m3/h的天然气流量。因此，RICOH产品GR25M和MPD-23A流量计基本能满足远期天然气一般用户的要求。工商用户一般需更换其流量表，新的流量表应为LPG流量表的2．6-3倍方可满足需要(要考虑压力校正)。

2．1．3调压设备的适应性

目前，深圳市楼顶及地上集中调压计量形式一般采用REGO产品LV4403B66型号调压器，分产调压计量形式一般采用日本FUJIKO产品RC4N型号的调压器。

每台LV3303B66型号调压器一般供应居民用户6-8户，其性能参数为：

调压器型号进口连接出口连接厂内设定压力调节范围丙烷流量LV4403B663／4’F.NPT3／4’F.NPT入口压力10PSIG(0．07MPa)时出口11”W.c．(279．4mm水柱)9’至13”W.C．(229—330mm水柱)935,000BTU／hr(926481KJ／hr)丙烷流量是基于进口压力10PSIG(0．07MPa)，出口压力9”w.c．(229mm水柱)下的流量，即10．58Nm3/h。

调压器型号进口连接出口连接进口压力出口压力流量RC3N1／2”1／2”0．025-0．1MPa280±50mm水柱1.6-2.0m3/h(LPG)

由于天然气中压管网的压力为0．3MPa，与现行LPG中压管网O．07MPa不匹配，为保证置换工作的安全性和经济性，目前理想的压力级制调整方案是：

楼顶集中调压计量和分户调压计量形式采取在每栋楼户外上升立管上增加中中压调压器，由0．3MPa降至O．07MPa；地上集中调压计量形式采取更换调压器或在庭院管中设地下中中压调压器形式(由0.3MPa降至0.07MPa)。

上述方案可充分利用现有调压器，但关键在于上述两种调压器能否适应天然气的要求。天然气燃具额定压力为2000Pa，使用压力可在1500—3000Pa之间，现有调压器基本能够满足要求(供应压力偏高)。

调压器额定流量是考虑最不利工况，即在规定进口压力范围内，当进口压力为允许最低值，其出口压力在稳定精度范围内能达到的最大通过流量。

LV4403B66调压器允许最小压力及出口压力(绝对)分别为134000Pa和102800Pa，P2／P1>(P2／P1)Kp=0.546，则：

式中：Q---—--—------调压器通过能力NM3／h

Q--------------调压器样本通过能力NM3／h

ΔP、ΔP’————调压器计算压力降、样本给出压力降；

P2、P’2一一一一调压器最小出口压力、样本给出最小出口压力Pa

po、p’o一一一一天然气和产品实验时介质密度kg/m3

经计算，LV4403B66调压器通过能力为12．3NM3/h。