基于SPS軟件的輸氣管網調峰分析

黃靖雅 梁光川 周軍(西南石油大學石油與天然氣工程學院，四川 成都 610500)

基于SPS軟件的輸氣管網調峰分析

黃靖雅 梁光川 周軍(西南石油大學石油與天然氣工程學院，四川 成都 610500)

隨著我國燃氣管網運行日趨復雜，如何實現天然氣的供需平衡是運營管理工作的重點。本文依托國際知名輸氣管道仿真軟件對川氣東送管網調峰方案進行黃靖雅梁光川周軍了仿真與分析，針對金壇下游A市72小時高峰用氣進行調峰模擬，設計了高峰采氣，平穩采氣等三種典型采氣方案，分別輸出三種方案的末站壓力波動，首站流量波動，末段管存量和壓縮機功率等參數進行比對，得到了安全平穩且運行費用更低的調峰方案。

SPS；調峰；川氣東送；用氣負荷；金壇儲氣庫

隨著我國天然氣管道和儲氣庫的建設，燃氣管網運行日趨復雜，如何實現天然氣的供需平衡是運營管理工作的重點。所謂調峰，就是要協調管道上下游的供氣，保障居民穩定用氣。如何才能使供氣滿足用氣，又能讓管道最大限度良好運行，本文以金壇下游A市72小時高峰用氣調峰為例進行探討。

1 調峰量預測

城市燃氣的使用是不均勻的，通常用不均勻系數表示，用氣不均勻系數可分為三種，即月不均勻系數，日不均勻系數和時不均勻系數。[1]2017年A市用氣高峰發生在1月份，月高峰系數為1.29，月高峰系數為1.04，小時高峰系數取2.5。

本文考慮在川氣東送管道增壓一期工程投產后，管道達到110×108m3/a輸量下，由川氣東送管道承擔金壇下游A市分輸站城市燃氣用戶高月高日連續72小時的調峰要求，對金壇儲氣庫的采氣方案進行比選。

川氣東送管道向A市平均供氣量13.65×104m3/h，而城市燃氣小時用氣波動較大，最大用氣量達到46×104m3/h，最大用氣量高于管道供氣量32.35×104m3/h,這部分天然氣需要從儲氣庫采出。

2 調峰方案制定

輸氣管網系統短期調峰（調峰周期在一個月以下）的基本提法是：在給定的調峰周期內選擇該系統的工藝運行方案，使之滿足各分氣點（包括管道終點和中間分輸點）的分氣流量與最低供氣壓力（由供氣合同決定，故也叫合同供氣壓力）要求。具體來說，可以有以下幾種制定采氣方案的模式：

（1）每日用氣高峰時多采氣，用氣低谷時少采氣或不采氣。

（2）每日內采氣流量維持不變。[3]

3 模擬結果

按照金壇儲氣庫12小時、18小時、24小時采氣量不變原則，以用氣缺口量作為采氣量參考值，利用SPS軟件對每一種調峰方案進行模擬，根據模擬出的末站壓力值調整采氣量，直到滿足用戶用氣量和合同壓力。

模擬結果匯總如下：

表1 模擬結果匯總

4 結語

（1）從仿真結果可知，采氣變化越貼近用氣量波動，末段可參與調節的儲氣量越少。

（2）對應采氣量小的方案，普光凈化廠氣量的供氣量越大，壓氣站的費用越多，但總運行費用越少。

（3）采氣量與用氣缺口越吻合，上海末站和揚子末站壓力波動越小，普光凈化廠作為首站，流量波動越小，管道整體運行越平穩。

[1]周軍，盧春明，等.城鎮燃氣用氣不均勻性的探討[J].上海煤氣,2003,1,15-17.

[2]肖杰.枝狀天然氣管網調峰方案綜合評價研究[D].西南石油大學碩士學位論文,2014.

[3]左麗麗.輸氣管網調峰方案仿真與優化研究[D].中國石油大學博士學位論文,2008.