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城市燃气精准调度的研究和探索

日期:2024-04-10    来源:航天能源

国际燃气网

2024
04/10
10:01
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关键词: 航天能源 城市燃气精准调度 天然气输配管网

天然气作为清洁、高效的能源,在我国的能源结构中占据着越来越重要的位置。随着天然气消费量的不断增长,城镇燃气呈现出多气源供应、输配管网复杂化、用户需求多样化等特点,因此天然气输配管网的精准调度成为了保障天然气供应安全、提高能源利用效率的关键环节。精准调度不仅能够优化资源配置,降低运营成本,还能够提升供应保障的安全性、可靠性、灵活性,对于促进能源行业的可持续发展具有重要意义。

航天能源作为国内最早从事天然气输配管网精准调度技术研究、产品开发和运维服务的专业公司,采用现代信息技术、自动化技术和优化算法等方法,开发了专用于城镇燃气精准调度的SG-IPF系列产品,相关产品已广泛应用于北京、上海、广州、南京、香港等各大燃气企业,获得用户高度认可。

2024年,航天能源全新推出绿色版无排放的SG-IPF/CS-X-N智能调压产品。该产品采用空气作为驱动气源,相比于采用天然气作为驱动气源的智能调压产品,其具有更安全、更环保、更高效等特点。

绿色版SG-IPF/CS-X-N智能调压产品在实现安全智能调压基础上,不仅完美解决了智能调压设备存在的微量燃气排放问题, 同时引入流量辅助保护调节算法,接入燃气场站压力、流量等参数,构建场站供气场景模型,进而实现调压支路/整撬的流量限制,大大减少调压撬超流、支路偏流等供气隐患,保障燃气供应效率、供应安全和燃气设施运行安全。

客户A:航天能源精准调度系列产品主要功能?

航天能源:平衡供气,平稳供气:通过精准调度产品实现在供气过程中各个场站、各支路之间的气流平稳流动,大大减少了因为压力波动而导致场站切断和超压放散次数。

削峰填谷,降压减漏:用气低峰时,精准地控制场站供气量,降低管网压力,降低泄漏风险。城市管网小孔泄漏流量公式:

通过公式可以看出当管网压力降低30%,泄漏率可降低14.02%;取分析泄漏率平均值作为国内管网泄漏率即0.3788kg/(km.hr);2公里燃气管道,若夜间压力降低30%,一年可减少泄漏约150方。各大城市管网都布有上万公里的管道,每年可减少的泄漏可以达到上百万方。

客户A:航天能源智能调压产品对比行业内调压产品有哪些优势?

航天能源:相比于行业内其他的调压产品,航天能源精准调度产品具有:

安全设计理念,产品本质安全:在失电、产品设备故障、通信故障等极端情况下,能保证调压站按照导阀设定的最低安全压力运行;

曲线调压,调压曲线平滑:根据每天用气规律,设定各个时段管网压力,实现全天候自动调压;

多种控制模式:同步、顺序、并行等多种控制模式,匹配现场各种工况环境;

绿色气源驱动:本产品可以采用空气作为驱动气源,降低潜在的安全风险;

流量辅助保护:根据现场工艺引入流量数据,可减少调压撬超流、支路偏流等供气隐患。

客户A:能否举例说明一下智能调压产品实用案例?

航天能源:

实际案例:

某燃气公司中中压调压站,该站单路设计流量10000Nm?/h,整撬设计流量20000Nm?/h,两用一备调压工艺,通过中压B管网供应老城区居民用气。

现场情况:

随着城市发展,老城区居民供气需求的显著提升,而且用气特征明显,低峰期供气量不足1000Nm?/h,高峰供气量最高达到30000+Nm?/h。中压B管道压力低,管存有限,用气高峰期管网压力下降严重,需要超负荷三路同时供气。为了保障供气压力,不仅要提前进行升压操作,还需要在供气高峰时不停地调整每条支路调压器指挥器使三路供气平衡,防止每条支路超流。

解决方案:

我司推荐安装了SG-IPF/CS-X产品后,可以通过设置供气曲线,自动完成高峰前升压,满足用量;高峰后降压,减少泄漏。同时智能调压模型基础引入了支路流量参数,构建支路供气平衡模型,普通用气高峰时两路平衡供气。特殊用气高峰时启动第三路,实现三路供气平衡。

使用效果:

改造前:三路供气不平衡

改造后:三路均衡供气


该图为优化后,晚高峰3路流量曲线图。(图中:1#流量:红色、2#流量:绿色、3#流量:黑色。)

从该图可以看出高峰来临时(下午5时),主从站路(1、2支路)先行同时开启,分摊流量。在1、2支路不能满足出口压力时,紧接备用路(3支路)开启,均衡流量。

晚高峰过去时(6时之后),随着管网用气量下降,流量逐渐减少。CSX在调节过程中,主从路和备用路流量相互交替减少,期间始终保持流量均衡。

客户A:绿色版智能调压产品对于普通版智能调压产品有什么不同?

航天能源:智能调压产品是一款利用燃气场站天然气管道压力能够自立运行,实现远程压力调节的气动产品,作为一套气动产品,驱动力是气,需要进气与排气,自然排气是客观存在的。绿色版利用空气气源模块取代了天然气作为驱动气源。避免了智能调压产品调节过程的排放问题。

绿色版智能调压产品避免天然气排放泄漏,对于环境保护、能源利用以及气候稳定等方面都具有重要意义。

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