城市燃气的储存调峰及其作用论文_罗逸群

城市燃气的储存调峰及其作用论文_罗逸群

中石油昆仑燃气有限公司贵州分公司 贵州贵阳 550081

摘要:天然气储气调峰主要是用来解决天然气季节性峰谷差巨大的问题,只有科学地选择合适的调峰方式,才能收到理想的调峰效果,提高供气质量,达到天然气供应的季节性平衡,减少天然气供应中的矛盾和问题,确保天然气供应服务水平。

关键词:城市燃气;储存调峰;作用

一、城市燃气的储存方法分析

1、地下储存方法

地下储存方法是城市燃气储存的主要方法之一,地下储存库一般都是在原有地形结构的基础上进行构建的,比如没有石油的油气田和地下含水层等。这种城市燃气储存方式在应用过程中投入的成本比较少,而且储存空间也比较大,比较寒冷的季节里就可以利用这种方式进行天然气的储存,通过研究发现,全世界建造的地下储气库在600座以上,储气能力比较高,其是城市快速发展的基石。

2、天然气液化储存方法

天然液化储存的方法也比较常用,这是一种常用的低温储存方法,首先对其进行冷处理,待天然气的饱和蒸气压与常压一致时,再将其储存起来。天然气在进行形态转变的过程中其体积也会发生变化。天然气液化体积会缩小600倍左右,利用这种方法进行储存可以减少储存应用空间,增加储存量。LNG是对城市用气高峰期进行调节的重要方法。对天然气进行液化处理之后,会使用低温储罐对其进行储存,在城市对天然气需求量比较大的时候,就可以将低温储罐中的天然气进行气化并将其供应到有需求的地区,实现城市燃气的合理调峰。

3、高压储气罐储存方法

储气罐在应用的过程中可以对城市燃气供气不足的现象进行有解决,但是其属于一个短期的处理方法。常用的储气罐有两种,分别是低压储气柜和高压储气罐,这是比较常见的气罐应用形式。这两种储气罐在应用的过程中,低压储气柜的整体压力比较低,调峰时可以通过加压的方式增加天然气的压力,让天然气在压力的作用下进入城市管网中,但是这种方法在应用的过程中需要花费较多的时间,所以不常用。

4、高压管道储气方法

这种储气方法是基于自身管线的应用特点,在进行燃气输送的过程中,也可以根据实际情况适当增加管径,可以将天然气储存在管线中。这种储气方法主要包括两种,一种是长输管线末段储气,一种是城市高压管道储气。第一种储气方法是利用压气站和配气站之间的管线进进行储存的。第二种储气方法是利用铺设在城市外围的高压管道来进行天然气的储存。因为第一种储存方法只能用管线末端进行储气,所以这两种储气方法还是第二种比较常用。高压管道储气方法不光融合了长输管线末端储气的优点,而且自身拥有管径小,承受能力较高的特点,这种方法在应用的过程中不会占用较多的地下空间,而且实现了原有城市管道的高效应用,使管道可以同时进行天然气的输送和储存,整体的经济性较为良好。但是这种方法在实际应用时也需要结合城市管线铺设长度来确定具体的储气能力,如果高压管线的长度不是很长,压力也比较低,这就无法进行大量天然气储存。

二、城市燃气的调峰方法分析

1、地下储气库

地下储气库是指用枯竭的气藏或油气藏、孔性含水岩层、盐岩层等地下构造储存天然气的场所。对于季节性气体供需的不平衡,常用储气量大、调节能力较强的地下储气库来解决,是一种优点较多的储气模式。世界上典型的天然气地下储气库类型有4种:枯竭油气藏储气库、含水层储气库、盐穴储气库、废弃矿坑储气库,其中,枯竭油气藏储气库利用枯竭的气层或油层而建设,是目前最常用、最经济的一种地下储气形式,具有造价低、运行可靠的特点,数量占地全球现有地下储气库总数的75%以上,其次为,含水层储气库、盐穴储气库。

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2、LNG接收站

LNG液化天然气接收站。包括LNG码头和LNG储罐区。实施LNG冷能利用,可以减少冷污染,并提升能源综合利用水平。应该加大力度建设LNG接收站,以此提高七储气能力,最新建设、拓建的LNG接收站储气量应该达到设计年接收能力的10%以上,建成的LNG接收站扩建项目也应该首先考虑到增加储气能力,已达到中心城区、附近地区等的应急调峰需要,用气负荷中心城市,则要加快小型LNG储罐,CNG储罐和相关配套设备等的建设,以此来达到并满足一个城市的调峰用气需求。

3、可中断用户调峰

为了适应储气调峰,可以采取可中断用户调峰方式,也就是设置一些自身具备代用能源的用户,参照天然气企业的具体工作计划,来通过中断这些用户的供气达到调峰的目标,为了达到这一目标具体可推行天然气季节性差价、峰谷差价、可中断气价等价格政策,出台调峰气价机制,充分利用价格杠杆加强需求侧管理,引导用户削峰填谷,控制季节性峰谷差,达到科学储气调峰目的。

4、科学选择储气调峰方式

(1)储罐储气调峰

高压球状储气罐是较为常用的储气模式,长期运行,而且此类型的储气罐也在一定范围内投入使用,特别是一些经济发达地区,例如:一线城市的球罐容积甚至达到3000-10000m3,但是,因为受到球罐材质、工艺等的影响,其储气压力通常较低,只有0.9-1.7MPa。

这一储气模式有着完备的工艺和技术,然而,却对球罐的材质、焊接技术等提出了较高要求,这就为球罐的设计压力带来了难度,当长距离管道压力过大时,球罐则无法高效被利用,使得储气量也相对较少,间接地增加了投资成本,无法满足一些用气量较大的城市,而且此储气罐需要占用较大的空间,在储气调峰方面所发挥的功能十分有限。

(2)低温液化储存调峰

天然气一般是在低温状态下来存储、运输,也就是通过创建LNG液化工厂的方式来降低燃气温度,当发现饱和蒸汽处于常压模式下则可以开始储存,燃气状态的改变也会减少其填充容积大小,这样就有效地提升了燃气的储存量。如果简单地投建LNG液化工厂,则会增加成本,这是因为其运行与维护都需要较高的投资,特别是燃气从气态向液态转化的过程需要额外投资,其中还会伴随着能量消耗,必须在确保储气量足够大的条件下才能达到目标,而且液化燃气温度较低,可能伴随着安全隐患。近年来,为了缓解这一储气调峰方式的问题,加大了LNG气站的建设力度,将其通过地下储气库同步建设,二者相互配合发挥调峰作用,并设计几个辅助性储气站发挥辅助调峰功能。

(3)高压管束储气调峰

这一储气模式已经在国际上得到了应用,在我国的运用范围有限,通常在一些较为偏远的山区,特别适合于燃气管道难以触及的区域,具体原理就是通过槽车来运输燃气,使其到特定的气站,通过储存的方式来供气,然而,其占空间较大,损耗量较大。其运行原理为:充分运用燃气自身的高压来加压燃气,由于燃气自身具有很强的可塑性,当气体处于高压和正常状态时二者有一定的差距,对此需要在高压状态下来使用,低压力时则不适合采用。

结束语

城市燃气的储存方法和调峰方式的种类有很多,想要实现天然气的供需符合城市各个地区的发展需求,促进天然气行业稳定的发展,就需要结合城市实际的发展情况选择合适的储存调峰设施,在选择储存调峰方法的过程中,储气罐和输气管末端的应用性能比较灵活,可以结合实际需求进行调节,在操作方面也非常方便,对于目前城市燃气分布不均衡的问题有着明显的改善作用,而每个月城市用气的高峰期,可以通过应用管网系统、储气罐、输气管等设施进行合理调节。

参考文献:

[1]罗肖.城市天然气储存和调峰问题研究[J].中国科技博览,2014(36):115-115.

[2]田承鹏,司桂聪.城市燃气调峰与储存问题的分析[J].建筑工程技术与设计,2014(16).

论文作者:罗逸群

论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期

论文发表时间:2019/4/25

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