基于SPS軟件的輸氣管網(wǎng)調(diào)峰分析

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

基于SPS軟件的輸氣管網(wǎng)調(diào)峰分析

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

隨著我國燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行日趨復(fù)雜，如何實(shí)現(xiàn)天然氣的供需平衡是運(yùn)營(yíng)管理工作的重點(diǎn)。本文依托國際知名輸氣管道仿真軟件對(duì)川氣東送管網(wǎng)調(diào)峰方案進(jìn)行黃靖雅梁光川周軍了仿真與分析，針對(duì)金壇下游A市72小時(shí)高峰用氣進(jìn)行調(diào)峰模擬，設(shè)計(jì)了高峰采氣，平穩(wěn)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(dòng)，首站流量波動(dòng)，末段管存量和壓縮機(jī)功率等參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，得到了安全平穩(wěn)且運(yùn)行費(fèi)用更低的調(diào)峰方案。

SPS；調(diào)峰；川氣東送；用氣負(fù)荷；金壇儲(chǔ)氣庫

隨著我國天然氣管道和儲(chǔ)氣庫的建設(shè)，燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行日趨復(fù)雜，如何實(shí)現(xiàn)天然氣的供需平衡是運(yùn)營(yíng)管理工作的重點(diǎn)。所謂調(diào)峰，就是要協(xié)調(diào)管道上下游的供氣，保障居民穩(wěn)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(yùn)行，本文以金壇下游A市72小時(shí)高峰用氣調(diào)峰為例進(jìn)行探討。

1 調(diào)峰量預(yù)測(cè)

城市燃?xì)獾氖褂檬遣痪鶆虻模ǔＳ貌痪鶆蛳禂?shù)表示，用氣不均勻系數(shù)可分為三種，即月不均勻系數(shù)，日不均勻系數(shù)和時(shí)不均勻系數(shù)。[1]2017年A市用氣高峰發(fā)生在1月份，月高峰系數(shù)為1.29，月高峰系數(shù)為1.04，小時(shí)高峰系數(shù)取2.5。

本文考慮在川氣東送管道增壓一期工程投產(chǎn)后，管道達(dá)到110×108m3/a輸量下，由川氣東送管道承擔(dān)金壇下游A市分輸站城市燃?xì)庥脩舾咴赂呷者B續(xù)72小時(shí)的調(diào)峰要求，對(duì)金壇儲(chǔ)氣庫的采氣方案進(jìn)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?xì)庑r(shí)用氣波動(dòng)較大，最大用氣量達(dá)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(chǔ)氣庫采出。

2 調(diào)峰方案制定

輸氣管網(wǎng)系統(tǒng)短期調(diào)峰（調(diào)峰周期在一個(gè)月以下）的基本提法是：在給定的調(diào)峰周期內(nèi)選擇該系統(tǒng)的工藝運(yùn)行方案，使之滿足各分氣點(diǎn)（包括管道終點(diǎn)和中間分輸點(diǎn)）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(shí)多采氣，用氣低谷時(shí)少采氣或不采氣。

（2）每日內(nèi)采氣流量維持不變。[3]

3 模擬結(jié)果

按照金壇儲(chǔ)氣庫12小時(shí)、18小時(shí)、24小時(shí)采氣量不變?cè)瓌t，以用氣缺口量作為采氣量參考值，利用SPS軟件對(duì)每一種調(diào)峰方案進(jìn)行模擬，根據(jù)模擬出的末站壓力值調(diào)整采氣量，直到滿足用戶用氣量和合同壓力。

模擬結(jié)果匯總?cè)缦拢?/p>

表1 模擬結(jié)果匯總

4 結(jié)語

（1）從仿真結(jié)果可知，采氣變化越貼近用氣量波動(dòng)，末段可參與調(diào)節(jié)的儲(chǔ)氣量越少。

（2）對(duì)應(yīng)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(fèi)用越多，但總運(yùn)行費(fèi)用越少。

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

[1]周軍，盧春明，等.城鎮(zhèn)燃?xì)庥脷獠痪鶆蛐缘奶接慬J].上海煤氣,2003,1,15-17.

[2]肖杰.枝狀天然氣管網(wǎng)調(diào)峰方案綜合評(píng)價(jià)研究[D].西南石油大學(xué)碩士學(xué)位論文,2014.

[3]左麗麗.輸氣管網(wǎng)調(diào)峰方案仿真與優(yōu)化研究[D].中國石油大學(xué)博士學(xué)位論文,2008.