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深圳市天然氣轉(zhuǎn)換若干問題的研究與探討
廣東液化天然氣(以下簡稱LNG)項目已經(jīng)國家有關(guān)部門批準。 LNG接收站選址在深圳大鵬灣東岸的稱頭角。第一期規(guī)模為300萬噸,預(yù)計2005年投產(chǎn)。第一期輸氣干線從接收站至深圳、東莞、廣州、佛山、香港(供應(yīng)香港電燈集團有限公司、香港中華煤氣有限公司)五個城市,干管326.8公里(包括惠洲電廠支管32.6公里,前灣電廠支管78.8公里),年輸氣量40億米3,第二期干管181.7公里,覆蓋肇慶、江門、中山、珠海、惠洲等地,年輸氣82億立方米(其中南海天然氣15億立方米)。這一項目的實施對深圳市優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、提高居民生活水平、改善生態(tài)環(huán)境具有十分重要意義,因此必須從技術(shù)、安全、投融資、價格機制、環(huán)境保護等全方位對液化石油氣(以下簡稱LPG)向天然氣轉(zhuǎn)換進行研究,切實做好與天然氣接軌的準備工作。
1 深圳市燃氣現(xiàn)狀
經(jīng)過二十年的建設(shè),深圳市基本實現(xiàn)了城市居民和商業(yè)建筑燃氣化,全市居民氣化率己達98%以上,己形成了以LPG為主氣源、管道氣統(tǒng)一經(jīng)營、瓶裝氣多家經(jīng)營的供氣格局。
目前,全市建有LPG碼頭7座,LPG區(qū)域、小區(qū)氣化站15座,LPG儲配站21座,瓶裝供應(yīng)站120余個,燃氣汽車加氣站6座。汽車運輸槽車超過100輛。全市己建成的LPG貯罐總?cè)莘e181780立方米。
深圳華安液化石油氣有限公司液化氣低溫常壓儲存基地年周轉(zhuǎn)能力達96萬噸,庫容量達16萬立方米,為深圳市、廣東省乃至華南地區(qū)的LPG供應(yīng)提供了保障。亞洲最大、年設(shè)計供氣能力為15萬噸飛可供20萬用戶的羅芳氣化站為深圳市管道燃氣的穩(wěn)定供應(yīng)發(fā)揮了積極作用。目前,深圳市管道燃氣供應(yīng)居民用戶達24萬戶,管道公福、工業(yè)用戶880余戶,建設(shè)市政燃氣管網(wǎng)約400公里,庭院管網(wǎng)600余公里。
2 深圳市天然氣轉(zhuǎn)換若干問題的研究與探討
2.1壓力級制及調(diào)壓、計量設(shè)備的適應(yīng)性
2.1.1現(xiàn)階段輸配系統(tǒng)壓力級制及供氣方式
目前,深圳市LPG供氣輸配系統(tǒng)采用中壓一級壓力級制。氣化站出口壓力為0.07MPa,經(jīng)市政燃氣管網(wǎng)及庭院管網(wǎng),供氣至各樓棟。從庭院供氣至用戶燃具一般采用以下三種形式:
遠期氣源天然氣的壓力級制既要滿足遠期供氣范圍及供氣量的需求,又要充分考慮近期LPG輸配系統(tǒng)的特點。根據(jù)《深圳市燃氣專項總體規(guī)劃》(1996-2000),深圳市天然氣輸配系統(tǒng)的壓力級制為高中壓兩級系統(tǒng)。高壓管網(wǎng)的供氣壓力為1.6MPa,中壓干管供氣壓力為0.3MPa。
2.1.2計量設(shè)備的適應(yīng)性
目前,深圳市居民用戶管道燃氣流量計一般采用RICOH產(chǎn)品GR25M和MPD-23A流量計及YAZAKI產(chǎn)品Y2AS流量計。深圳市住宅一般為一廚一衛(wèi),但新建住宅一廚二衛(wèi)也很常見,大面積住房也有一廚三衛(wèi)。天然氣由于熱值較LPG低,相應(yīng)燃氣流量較LPG增大。熱水器分別按5升/分、8升/分、10升/分計算,天然氣熱值按32023千焦/標準立方米計算。雙眼灶主火熱負荷4.0KW,次火熱負荷3.4KW。
燃具配置 雙眼灶 6升/分熱水器 8升/分熱水器 10升/分熱水器 雙眼灶+6升/分熱水器 雙眼灶+8 升/分熱水器
熱負荷MJ/h 26.64 44 59 79.5 70.64 85.64
流量m3/h 0.83 1.37 1.84 2.48 2.21 2.67
目前香港中華煤氣有限公司推廣使用燃氣干衣機,帶動了燃氣銷售量的增加。林內(nèi)牌RD-40型燃氣干衣機的熱負荷為6.5~16.6MJ/h,相應(yīng)增加天然氣流量0.2—0.5m3/h。
GR25M流量計能夠計量2.5m3/h的LPG流量、3.8m3/h的天然氣流量。MPD-23A流量計能夠計量3.5m3/h的天然氣流量。因此,RICOH產(chǎn)品GR25M和MPD-23A流量計基本能滿足遠期天然氣一般用戶的要求。工商用戶一般需更換其流量表,新的流量表應(yīng)為LPG流量表的2.6-3倍方可滿足需要(要考慮壓力校正)。
2.1.3調(diào)壓設(shè)備的適應(yīng)性
目前,深圳市樓頂及地上集中調(diào)壓計量形式一般采用REGO產(chǎn)品LV4403B66型號調(diào)壓器,分產(chǎn)調(diào)壓計量形式一般采用日本FUJIKO產(chǎn)品RC4N型號的調(diào)壓器。
每臺LV3303B66型號調(diào)壓器一般供應(yīng)居民用戶6-8戶,其性能參數(shù)為:
調(diào)壓器型號 進口連接 出口連接 廠內(nèi)設(shè)定壓力 調(diào)節(jié)范圍 丙烷流量LV4403B66 3/4’F.NPT 3/4’F.NPT 入口壓力10PSIG(0.07 MPa)時出口11”W.c.(279.4mm水柱) 9’至13” W.C.(229— 330mm水柱) 935,000BTU /hr(926481 KJ/hr) 丙烷流量是基于進口壓力10PSIG(0.07MPa),出口壓力9”w.c.(229mm水柱)下的流量,即10.58Nm3/h。
調(diào)壓器型號 進口連接 出口連接 進口壓力 出口壓力 流 量RC3N 1/2” 1/2” 0.025-0.1MPa 280±50mm水柱 1.6-2.0m3/h(LPG)
由于天然氣中壓管網(wǎng)的壓力為0.3MPa,與現(xiàn)行LPG中壓管網(wǎng)O.07MPa不匹配,為保證置換工作的安全性和經(jīng)濟性,目前理想的壓力級制調(diào)整方案是:
樓頂集中調(diào)壓計量和分戶調(diào)壓計量形式采取在每棟樓戶外上升立管上增加中中壓調(diào)壓器,由0.3MPa降至O.07MPa;地上集中調(diào)壓計量形式采取更換調(diào)壓器或在庭院管中設(shè)地下中中壓調(diào)壓器形式(由0.3MPa降至0.07MPa)。
上述方案可充分利用現(xiàn)有調(diào)壓器,但關(guān)鍵在于上述兩種調(diào)壓器能否適應(yīng)天然氣的要求。天然氣燃具額定壓力為2000Pa,使用壓力可在1500—3000Pa之間,現(xiàn)有調(diào)壓器基本能夠滿足要求(供應(yīng)壓力偏高)。
調(diào)壓器額定流量是考慮最不利工況,即在規(guī)定進口壓力范圍內(nèi),當進口壓力為允許最低值,其出口壓力在穩(wěn)定精度范圍內(nèi)能達到的最大通過流量。
LV4403B66調(diào)壓器允許最小壓力及出口壓力(絕對)分別為134000Pa和102800Pa,P2/P1>(P2/P1)Kp=0.546,則:
式中:Q---—--—------調(diào)壓器通過能力 NM3/h
Q--------------調(diào)壓器樣本通過能力 NM3/h
ΔP、ΔP’————調(diào)壓器計算壓力降、樣本給出壓力降;
P2、P’2一一一一調(diào)壓器最小出口壓力、樣本給出最小出口壓力 Pa
po、p’o一一一一天然氣和產(chǎn)品實驗時介質(zhì)密度 kg/m3
經(jīng)計算,LV4403B66調(diào)壓器通過能力為12.3NM3/h。
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