城市燃气工程系统的组成

5.1　城市燃气工程系统的组成

5.1.1　概述

城市燃气供应系统是供应城市居民生活、商业、采暖通风和空调、燃气汽车和工业企业等用户使用燃气的工程设施，是城市公用事业的一部分，是城市建设的一项重要基础设施。实现民用燃料气体化是城市现代化的重要标志之一。

燃气是一种清洁、优质、使用方便的能源。

在发展城市燃气事业中，会遇到气源、输送、储存、分配等方面的一系列技术和经济问题，而这些问题又与城市各个方面有着密切的关系。为了合理搞好城市燃气的建设和供应工作，必须做好城市燃气规划。城市燃气规划方案一经确定，就将成为编制城市燃气工程规划任务书和指导城市燃气工程分期建设的重要依据之一。因此，编制好城市燃气规划有助于建设功能完备、有现代化能源系统支撑的城镇基础设施体系，也是发展城市燃气事业的一项非常重要的工作。

5.1.2　城市燃气系统的组成

城市燃气供应系统由气源、输配和应用3部分组成。图5－1为以长距离管道输送天然气为气源的城市燃气系统流程示意图。

图5－1 某城市燃气系统组成

在城市燃气规划中，主要是研究有关气源和输配系统的方案选择和合理布局、城市燃气的供气对象和用气负荷确定等一系列原则性问题。

1．气源

在城市燃气供应系统中，气源就是燃气的来源，目前常用的气源有长距离管道输送天然气、液化天然气、压缩天然气、人工燃气、液化石油气、生物质燃气等。

2．输配系统

城镇燃气输配系统是由气源到用户之间的一系列燃气输送和分配设施组成，一般由门站、储气设施、燃气管网、调压设施、输配调度和管理系统等组成。

1)门站

以长距离管道输送天然气为气源的城市，门站是接受长距离管道天然气进入城市的门户，具有过滤、计量、调压与加臭功能，有时兼有储气功能。图5－2为某中等城市的天然气门站流程。

图5－2 某中等城市天然气门站流程

2)储气设施

储气设施是为了解决供气均匀性与用气不均匀之间的矛盾而设置的储气装置(储配站)，目前常用的有储气球罐、储气库、输气管道、管束储气等几种储气方式。储配站可以和城市门站合建(如图5－1)，也可分开设置。

3)燃气管网

城市燃气管网是指一个或数个气源厂至燃气用户之间的管网，可按输气压力、敷设方式和用途分类。

(1)按输气压力分类。我国现行的《城镇燃气设计规范》(GB50028—2006)规定，城镇燃气管网应按燃气设计压力P分为7级，具体见表5－1。

表5－1　城镇燃气设计压力(表压)分级

高压与次高压燃气管道一般采用焊接钢管，直径较小时可采用无缝钢管，具体应通过技术、经济比较确定钢种与制管类别。

中压与低压管道常用的管材有钢管、聚乙烯复合管(PE管)、钢骨架聚乙烯复合管、铸铁管等。

(2)按敷设方式分类，可分为地下燃气管道和架空燃气管道。

地下燃气管道一般在城镇中常采用。

架空燃气管道在管道通过障碍时或在工厂区为了管理维修方便，可采用。

(3)按用途分类。按用途分类可分为长距离输气管道、城市燃气管道和工业企业燃气管道。

长距离输气管道主要用来长距离输送燃气，一般压力很高。其干管及支管的末端连接城镇门站或大型工业企业，作为该供应区的气源点。例如:陕北—北京长输管道及西气东输管道。

城市燃气管道，又可分为:①分配管道，是将燃气自接受站(门站)或储配站输送至城镇各用气区域，或将燃气自调压室输送至燃气供应处，并沿途分配给各类用户的管道，包括街区燃气管道和庭院的燃气管道;②用户引入管，是将燃气从分配管道引到用户室内的管道;③室内燃气管道，是建筑物内部的燃气管道，通过用户管道引入口将燃气引向室内并分配到每个燃气用具的管道。

工业企业燃气管道包括:①工厂引入管和厂区燃气管道，是将燃气从城镇燃气管道引入工厂，分送到各用气车间的管道;②车间燃气管道，是从车间的管道引入口将燃气送到车间内各个用气设备的管道，包括干管和支管;③炉前燃气管道，是从支管将燃气分送给炉上各个燃烧设备的管道。

4)调压设施

调压设施是在城市燃气管网系统中用来调节和稳定管网压力的调压站(或调压柜、调压箱)，通常由调压器、阀门、过滤器、安全装置、旁通管及测量仪表所组成。有的调压站还装有计量设备，除了调压作用，还起计量作用，通常将这类调压站叫做调压计量站。

在城镇燃气输配系统中，不同压力级别管道之间应由调压站或调压箱(或柜)和调压装置连接，如图5－1。

5)输配调度和管理系统

城市燃气输配调度和管理系统，是对城镇燃气门站、储配站和调压站等输配站场或重要节点配备有效的过程检测和运行控制系统，并通过网络和调度中心进行在线数据交互和运行监控，如燃气SCADA系统、GIS系统和MIS系统等。其基本任务是，对故障事故或紧急情况做出快速反应，并采取有效的操控措施保证输配安全;使输配工况具有可控性，并按照合理的给定值运行;及时进行负荷预测，合理实施运行调度;建立管网运行数据库，实现输配信息化。输配调度和管理系统是燃气管网安全高效运行的重要技术措施，也是燃气管网现代化的重要内容。