Газоснабжение микрорайона

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Общие данные

Проект газоснабжения микрорайона г. Нижнего Новгорода природным газом выполнен в соответствии:

- техническими условиями на присоединение газораспределительным сетям;

- с требованиями СНиП 42-01-2002 «Газораспределительные системы», СП 42-101-2003 «Общее положение по проектированию и строительству газораспределительных систем из стальных и полиэтиленовых труб», СП 42-102-2003 «Проектирование и строительство газопроводов из металлических труб», СП 42-103-2003 «Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов», «Правил безопасности систем газораспределение и газопотребления» ПБ 12-259-03

В качестве основных материалов для выполнения проекта использованы: генплан города, климатологические данные местности, а также данные о газопотреблении: котельные, расположенные в городе, промышленные и коммунально-бытовые предприятия (список потребителей тепла приведен ниже).

Источник газоснабжения - существующая газораспределительная станция (ГРС).

Распределение газа принято по кольцевой схеме, обеспечение которым осуществляется от ранее запроектированной ГРС, выходное давление
Р<1,2 МПа для газоснабжения ГРП и промышленных котельных.

Подбор диаметров газопроводов определены из условия нормального и экономического газоснабжения всех категорий потребителей в часы максимального газопотребления при максимально допустимых перепадах давления, т.е. обеспечения минимально допустимого давления на вводах потребителей и капитальных минимальных затрат на строительство газопровода.

Расчетной величиной для определения диаметра газопровода является максимально-часовой расход газа, необходимый потребителям.

Бытовые потребители газ используют как топливо для кухонных плит и отопительных котлов, газовых горелок.

2. Характеристика объекта газификации

Газифицируемый микрорайон находится в г. Нижний Новгород. Микрорайон подразделён на 2 подрайона с малоэтажной застройкой - 5 этажей и высотной застройкой - до 9 этажей. 70% населения будут иметь ЦГВС, 30% населения микрорайона будут пользоваться газовыми проточными водонагревателями, около 60% населения будут иметь индивидуальное отопление, 40% населения будут получать тепло от котельных.

Крупные промышленные предприятия: «Горьковский автомобильный завод» - 3,5 тыс. нм3/час; кондитерская фабрика - 2,5 тыс. нм3/час; мясокомбинат - 1,9 тыс. нм3/час; «Нижегородский масло - жировой комбинат» - 1,5 тыс. нм3/час.

Рельеф местности относительно спокойный. Климат умеренно - континентальный с умеренно - холодной зимой и теплым летом.

Согласно СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» г. Нижний Новгород имеет следующие климатические параметры, которые необходимы при проектировании систем газоснабжения.

Климатические данные:

- температуру наиболее холодной пятидневки: - 31° С

- продолжительность отопительного периода: 215 сут

- средняя температура отопительного периода: -4,1° С

- среднемесячные температуры:

Табл. 1.1

Месяц	t,° С	Месяц	t,° С
Январь	-11,8	Июль	18,4
Февраль	-11,1	Август	16,9
Март	-5,0	Сентябрь	11,0
Апрель	4,2	Октябрь	3,6
Май	12,0	Ноябрь	-2,8
Июнь	16,4	Декабрь	-8,9

3. Удельный вес и теплотворность газа

Используемые горючие газы, обычно, состоят из смеси ряда горючих компонентов.

В проекте предусматривается газоснабжение микрорайона природным газом от существующего магистрального газопровода Пермь - Казань - Горький. Со следующими параметрами газа (таблица 1.2).

Таблица 1.2. Состав газа

Вид газа	СН4	С2Н6	С3Н8	СО2	N2
% содержание	98,74	0,24	0,07	0,1	0,85

Теплота сгорания смеси горючих газов можно определить по уравнению:

Qнр=0,01 (аQ1,+бQ2+вQ3+…), МДж/нм3

где а, б, в - процентное содержание компонентов смеси газов,

Q1. Q 2. Q3 - теплота сгорания компонента смеси газов.

Удельный вес смеси горючих газов определяется по уравнению:

гсм=0,01 (аг1+бг2+вгз+…), кг/нм3,

где г1, г2, г3 - удельный вес компонента смеси газов.

Определим теплоту сгорания и плотность газа, зная процентное содержание компонентов:

QнP=0,01 (98,7435840+0,2463730+0,0793370)=35,61 МДж/м3

QнP=35606,7 кДж/м3=8500 ккал/м3

усм=0,01 (98,740,717+0,241,356+0,072,02+0,11,97+0,851,251)=0,73 кг/нм3

усм=0,73 кг/нм3

4. Определение расходов газа

При газоснабжении населенных пунктов предусматривают использование газа: на хозяйственно - бытовые нужды, приготовление пищи и горячей воды для населения; на технологические процессы для предприятий и учреждений коммунально-бытового и культурного обслуживания населения; на отопление и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий; на отопление и технологические процессы для промышленного производства.

Газовое потребление газа городом является основой для составления проекта газоснабжения. Расчет годового газопотребления производится в соответствии с СНиП 42-01-2002 «Газораспределительные системы».

Все виды потребления газа можно сгруппировать следующим образом.

а) бытовое потребление (потребление газа в квартирах);

б) бытовое потребление в коммунальных и общественных предприятиях;

в) потребление на отопление и вентиляцию зданий;

г) промышленное потребление.

Определение годовых и расчётных часовых расходов газа
на бытовые, коммунально-бытовые нужды

Расчет расхода газа на бытовые, коммунальные, общественные нужды представляет собой сложную задачу, так как количество газа, расходуемого этими потребителями, зависит от ряда факторов: газового оборудования городских учреждений и предприятий, степени обслуживания населения этими учреждениями и предприятиями и от климатических условий. Большинство приведенных факторов не поддается точному учету, поэтому потребление газа рассчитывают по средним нормам, разработанным в результате многолетнего опыта. Особенно трудно определить расход газа в квартирах. В нормах расхода газа учтено, что население частично питается в кафе, столовых и так далее, пользуется услугами коммунально-бытовых предприятий.

В квартирах газ расходуют на приготовление пищи, горячей воды и стирку белья.

Расход газа на бытовые и коммунально-бытовые нужды и нужды на отопление и вентиляцию зависит от численности населения и годовых норм газопотребления.

Число жителей N определяется по плотности населения р, т.е. по числу жителей приходящихся на 1 га и по площади р населенного пункта или микрорайона:

N=р·F, чел.

Плотность населения зависит от этажности застройки и норм жилой площади на человека. При норме площади 12 м2 на человека для 9-х и 5-х этажных зданий р1=315 чел./га и р 2=250 чел./га.

Площадь жилой застройки (определяемая по генплану), составляет - F1=942 га и F2=763 га.

Откуда: N1 =315·942=296785 чел.

N2=250·793=190580 чел.

Число жителей газифицированных районов города N=487365 чел.

Годовой расход газа на бытовые и коммунально-бытовые нужды:

Потребление газа в квартирах:

Qк=ук·N·(qк1 ·z1+qк2·z2 + qкз·z3) МДж/год,

где: ук - степень охвата населения района города газоснабжением N - численность населения в районе.

z1 - доля людей, проживающих в квартирах, имеющих центральное горячее водоснабжение.

z2 - доля людей, проживающих в квартирах с горячим водоснабжением от газовых водонагревателей.

z3 - доля людей, проживающих в квартирах без горячего водоснабжения.

qк1, qк2, qк3 - соответственно нормы расхода теплоты на одного человека в год в отмеченных выше типах квартир, МДж/год. [].

qк1=4100 МДж - централизованное горячее водоснабжение;

qк2=10000МДж - газовая плита и ВПГ

qк3=6000МДж - газовая плита.

Потребление газа в предприятиях бытового обслуживания:

В прачечных.

При расчете потребления газа этими предприятиями учитывается расход газа на стирку белья в дезкамерах и банях. Норма расхода газа на стирку белья отнесена к 1 т сухого белья, поэтому для перехода от указанной единицы к числу жителей необходимо знать годовую норму накопления сухого белья на 1000 жителей. Обычно эту норму принимают 100 т на 1000 жителей в год.

Для расчета расхода газа на прачечные воспользуемся формулой:

Qn=(100·zп·уп·N·qп)/1000, МДж/год,

где уn - доля охвата прачечных газоснабжением

zп - доля людей, пользующихся прачечными

qn=12600 МДж - норма расхода теплоты на стирку белья в немеханизированных прачечных с сушильными шкафами.

В банях.

При определении количества промывок в банях можно исходить из расчета 52 помывки в год одним человеком в банях или в ваннах квартир.

Расчет выполним, используя формулу:

Qб=52·z6·уб·N·qб, МДж/год,

где yб - доля охвата бань газоснабжением;

zб - доля населения, пользующегося банями;

q6=40 Мдж - усредненная норма расхода теплоты на одну помывку в банях без ванн.

52 - количество недель в году

Потребление газа в учреждениях здравоохранения:

При расчете газа в больницах следует учитывать, что их общая вместимость определяется из расчета 11-12 коек на 1000 жителей.

Расход газа на учреждения здравоохранения вычисляем по формуле:

Qу.з.=12·уу.з·N·qy.з./1000 МДж/год,

где уу,з - доля охвата больниц газоснабжением;

qуз=3200+9200=12400МДж/ - удельная годовая норма потребления теплоты больницами на приготовление пищи и горячей воды на одну койку в год.

Расчёт годового расхода газа для хлебозаводов и пекарен:

При расчете расхода газа для хлебозаводов и пекарен ведется в предположении, что суточный объем выпечки на 1000 жителей составляет 0,6 - 0,8 т и определяется по формуле:

Qx.n=(0,6-0,8)·365·ухп·N·qсрхп/1000 МДж/год,

где уxn - доля охвата хлебозаводов и пекарен газоснабжением

qcpxn=5000 МДж - осреднённый расход теплоты на выпечку

365 - количество дней в году.

Расход газа на предприятия общепита.

При расчете годового расхода газа на предприятия общественного питания учитывается их средняя загрузка. Охват обслуживанием населения принимается 0,25 - 0,3 от общей численности населения, считая при этом, что каждый человек регулярно пользуется столовыми и ресторанами потребляет в день примерно 1 обед и ужин (завтрак).

Для расчета используем формулу:

Qпоп=360·zпоп·упоп N·qпоп, МДж/год,

где yб - доля охвата предприятий общественного питания газоснабжением;

zб =0,3 - доля населения, пользующихся предприятиями общественного питания;

q6=4,2+2,1 Мдж - усредненная норма расхода теплоты на один обед+завтрак (ужин) [].

Расход газа на прочие коммунально-бытовые нужды

Годовые расходы газа на нужды предприятия торговли предприятий бытового обслуживания населения (ателье, мастерскими, парикмахерскими магазинами, и т.д.) принимается в размере 5% от годового расхода газа на жилые дома.

Часовой расход газа на коммунально-бытовые нужды определяется с помощью коэффициента часового максимума кт по уравнению:

Vкбч=кт·Vкб, нм3/час,

т.к. N=487365 чел., то кт=1/3300 []

Расчёт годовых и расчётных часовых расходов газа на бытовые, коммунально-бытовые нужды сведён в таблицу 1.3.

Определение годовых и расчётных часовых расходов газа на нужды отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и промышленных предприятий

Расчет тепловых потоков

1. Максимальный тепловой поток на отопление, Вт:

=qo·А•(1+к1),

=173·(12·296785)·(1+0,25)/0,85 = 906,1 МВт

=81·(12·190580)·(1+0,25)/0,85 = 272,4 МВт

где: q0 - максимальный тепловой поток на отопление 1 м2 здания, Вт/м2:

qo 1 =173 Вт/м2, qo 2=81 Вт/м2,

А = 12 м2 - отапливаемая площадь жилых зданий, м2;

К1 = 0,25 - доля расхода тепла на отопление.

=0,85 - КПД отопительных котельных.

2. На вентиляцию:

= 0,25·0,6·173·12·296785/0,85 = 108,7 МВт

= 0,25·0,6·81·12·190580/0,85 = 32,7 МВт

где k2 = 0,6 - доля расхода теплоты на вентиляцию от расхода на отопления

3. На горячее водоснабжение:

QГВС1 = 3,6·296785/0,85·(376·0,7+73·(0,3+0)) = 358,4 МДж/ч = 99,5 МВт

QГВС2 = 3,6·190580/0,85·(376·0,7+73·(0,3+0)) = 230,1 МДж/ч = 63,9 МВт

где = 376 Вт/чел. - тепловой поток на ЦГВС на 1 человека;

=73 Вт/чел. - тепловой поток без ЦГВС на 1 человека;

z1 = 0,4 - доля квартир с центральным ГВС;

z2 =0,6 - доля квартир с ГВС от газовых водонагревателей;

z3 =0 - доля квартир без ГВС.

Средний тепловой поток

4. Средний тепловой поток на отопление:

Qom=Qomax·(ti - tom)/(ti - to),

Qom1 = 906,1·(18+4,1)/(18+31) = 408,7 МВт

Qom 2 = 272,4·(18+4,1)/(18+31) = 122,8 МВт

где ti = 18°С - температура воздуха в отапливаемом помещении;

to = -31°С - расчетная температура наиболее холодной пятидневки.

t ot = -4,1° С - средняя температура отопительного периода.

5. Средний тепловой поток на вентиляцию:

Qvм=Qvmax*(ti - tom)/(ti - tv)

QVM 1 = 108,7·(18+4,1)/(18+31) = 49,0 МВт

QVM 2 = 32,7·(18+4,1)/(18+31) = 14,7 МВт

tv - расчетная вентиляционная температура.

6. Средний тепловой поток на ГВС:

QShm=Qhm·(60 - tsc)/(55 - tcs)·Яs

QShm 1 = 99,5·(60-5)/(55-15)·0,8 = 109,45 МВт

QShm 2 =63,9·(60-5)/(55-15)·0,8 = 70,29 МВт

где tcs = + 15°С температура холодной воды летом;

tс = +5°С температура холодной воды зимой;

Яs = 0,8 коэффициент, учитывающий изменение расхода воды в летний период:

Определение расходов газа

1. Годовой расход теплоты на отопление жилых и общественных зданий:

QОГОД=QVM·nom·24·3600,

QОГОД1 = 408,7·215·24·3600 = 7592,0·106 МДж/год

QОГОД2 = 122,8·215·24·3600 = 2281,1·106 МДж/год

nom =215 сут - продолжительность отопительного периода

2. Годовой расход теплоты на вентиляцию:

QV ГОД =QVM· поп·16·3600

QV ГОД1 = 49,0·215·16·3600 = 606,8·106 МДж/год

QV ГОД2 = 14,7·215·16·3600 = 182,0·106 МДж/год

16 - усредненное число часов работы системы вентиляции в сутки.

3. Годовой расход теплоты на горячее водоснабжение:

Qhгод= Qhm·non·24·3600 +(350-поп) ·24·3600,

Q hгод 1= 109,45·215·24·3600 +(350-215) ·24·3600 = 143,2·106 МДж/год

Q hгод 2= 70,29·215·24·3600 +(350-215) ·24·3600 = 175,9·106 МДж/год

4. Годовые расходы газа на отопление, вентиляцию и ГВС:

Vгод=Qгод/(QHP·з), м3/год

з =0,85 - КПД котельной

Расчет ведем в табличной форме (таблица 1.4)

5. Годовые расходы газа на промышленные предприятия найдем по формуле:

Vпп= Vппч · n · а, тыс. нм3/год

где: Vппч - часовой расход газа промышленными предприятиями;

n=16 час - количество рабочих часов в сутки;

а=249 - количество рабочих дней в году.

Vпп= 12,6 · 16 · 249=50198,4 тыс. нм3/год

Табл. 1.4. Годовой расход газа на отопление, вентиляцию и ГВС жилых и общественных зданий

Виды нагрузок	Годовой расход газа V, нм3/год
	1 район	2 район
Отопление Vогод	250,8·106	75,4·106
Вентиляция Vvгод	20,0·106	6,0·106
ГВС Vhmгод	4,1·106	5,0·106
УVгод	274,9·106	86,4·106

5. Определение часовых расходов газа на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение:

Vчастахo.v.h=Qo.v.hmax·3600/(QHP· з), м3/час

Расчет ведем в табличной форме (таблице 1.5)

Табл. 1.5. Максимальный часовой расход газа на отопление, вентиляцию и ГВС жилых и общественных зданий

Виды нагрузок	Максимальный часовой расход газа, нм3/час
	1 район	2 район
Отопление, VО час мах	48608,9	14605,3
Вентиляция, VV ЧАС МАХ	5827,8	1748,4
ГВС, V hm ЧАС МАХ	13017,5	8360,0
Суммарная нагрузка Vo-v-ЧАС МАХ	67454,2	24713,7

Табл. 1.6. Сводная таблица нагрузок по газопотреблению

Виды нагрузок	1 район	2 район	итого
Vk-б год, м3/год	75484655	48472347	123957003
Vк-бЧАС МАХ, м3/час	23638	15179	38817
V о-v ЧАС МАХ, м3/час	54436,7	16353,7	70790,4
Vhm-ЧАС МАХ, м3/час	13017,5	8360,0	21377,5
Vo-v-hmчас мах, м3/час	67454,2	24713,7	92167,9

5. Режимы потребления газа

Все городские потребители - бытовые, коммунальные, общественные и промышленные потребляют газ неравномерно. Потребление газа изменяется по месяцам года, дням недели и календарным дням, а также по часам суток. В зависимости от периода, в течение которого потребление принимают постоянным, различают:

сезонную неравномерность, или неравномерность по месяцам года;

суточную неравномерность, или неравномерность по дням недели, месяца или года;

3) часовую неравномерность, или неравномерность по часам суток или часам года. Режим расхода газа городами зависит от режима отдельных категорий потребителей и их удельного веса в общем, потреблении.

Неравномерность расходования газа отдельными категориями потребителей определяется рядом факторов: климатическими условиями, укладом жизни населения, режимом работы предприятия и учреждений, характеристикой газооборудования зданий и промышленных цехов. В большинстве случаев теоретический учет влияния отдельных факторов на неравномерность потребления оказывается невозможным.

Неравномерность потребления оказывает большое влияние на экономические показатели систем газоснабжения. Наличие пиков и провалов в потреблении газа приводит к неполному использованию мощностей газовых промыслов и пропускной способности магистральных газопроводов, что повышает себестоимость газа; приводит к необходимости строительства подземных хранилищ и создания потребителей-регуляторов, что связано с капитальными дополнительными вложениями в газотранспортные системы и вторые, топливные хозяйства потребителей.

Режимы потребления по месяцам года

Суммарные годовые графики потребления газа городами и экономическими районами являются основой для планирования добычи газа, а также для выбора и обоснования мероприятий, обеспечивающих регулирование неравномерности потребления газа. Решение проблемы неравномерности потребления позволяет обеспечить экономическую эффективность газоснабжающих систем.

Знание годовых графиков газопотребления имеет большое значение и для эксплуатации городских систем газоснабжения, т.к. позволяет правильно планировать спрос на газ по месяцам года, определять необходимую мощность городских потребителей-регуляторов, планировать проведение реконструкции и ремонтных работ на газовых сетях и их сооружениях.

Используя правила потребления газа для отключения отдельных участков газопроводов и газорегуляторных пунктов на ремонт можно провести его без нарушения подачи газа потребителями.

Неравномерности потребления газа различными категориями потребителей существенно отличаются друг от друга. Поэтому неравномерность графика в целом будет весьма значительно зависеть от доли в общем, годовом расходе потребителей со значительной неравномерностью. Наибольшие колебания расхода по месяцам будут наблюдаться в городах, в которых потребление газа на отопление и вентиляцию зданий, а также населением составляет значительную долю общего расхода. В городах, где технологическое потребление имеет большой удельный вес, годовой график более равномерный.

Основное влияние на режим бытового потребления оказывают климатические условия, Понижения наружной температуры вызывает увеличение потребления газа. Это объясняется тем, что в зимние месяцы температура водопроводной воды значительно снижается, и на ее нагрев расходуют больше тепла.

Режим потребления газа на отопление и вентиляцию зданий зависит от климатических условий района, в котором расположен город.

Режим потребления газа промышленными предприятиями зависит от характера технологического процесса.

Режим расходования газа на отопление и вентиляцию.

Расход газа на отопление и вентиляцию на месяц:

VOVМЕС =А·VOVГОД, нм3/мес

где А - коэффициент месячного потребления газа.

Его определяют в следующей последовательности:

1. На каждый месяц отопительного периода находят произведение разности температур на число дней в месяце: (tв - tмср)·nм=а, б, в, г… по числу месяцев, в которых работают системы отопления.

2. Определяют сумму полученных величин: а+б+в+г+…=Б.

З. Определяют А i АЯнварь=а/Б; А Февраль=б/Б;…

Результаты расчета сведены в таблицу 1.7., график приведён на рис. 1

Режим расходования газа на ГВС

Месячный расход газа на ГВС определяется:

V=24V[nом+(nм-nом)·в],

где пом - количество отопительных дней в месяце,

пм - количество дней в месяце.

Расчет газа ведется с условием, что на 15 дней в году (августе) горячая вода, а следовательно, и газ на ГВС отключается для проведения ремонтных и профилактических работ.

Результаты расчета сведены в таблицу 1.7., график приведён на рис. 1.2.

Режим расходования газа промышленными предприятиями

Месячный расход газа определяется:

Vппм=Vпп·т р.т м

np - количество рабочих дней в месяце

nм - количество дней в месяце

Результаты расчета сведены в таблицу 1.7., график приведён на рис. 1.2.

Режим расходования газа на коммунально-бытовые нужды

Режим потребления газа на коммунально-бытовые нужды условно считается одинаковым.

Колебания расходования газа определяем, используя коэффициент месячной, суточной неравномерности.

В течение года месячные расходы газа нм3/мес (суммарные расходы на коммунально - бытовые нужды) определяются по формуле:

Vмес=С· Vгодкб, нм3/мес

где с - коэффициент месячной неравномерности газопотребления.

Режим потребления газа по отдельным дням недели и суточная неравномерность.

Колебания потребления газа по отдельным дням недели и месяца (суточные колебания) в основном зависят от следующих факторов: уклад жизни населения, режима работы предприятий, изменение температуры наружного воздуха.

Суточные колебания, связанные с первым фактором, примерно одинаковы для любой недели, за исключением тех, в которые попадают праздники. Недельный режим работы предприятий также достаточно стабилен.

Третий фактор учесть значительно сложнее, т.к. трудно прогнозировать изменения температур по дням недели и месяца, вместе с тем максимальное значение коэффициента суточной неравномерности за месяц и оптимальный период можно определить, используя климатологические наблюдения за продолжительный период времени.

Почасовое потребление газа определяют для месяца и суток с максимальными расходами в следующем порядке:

1) для месяца с максимальным расходом газа недельный расход газа, нм3;

Vнед=7· Vмес/nмес,

где nмес - число дней рассматриваемого месяца.

Максимальный расход в январе:

Vянв =71136,3 тыс. нм3/мес

Vнед =7·71136300/31=16063041 нм3/нед.

2) Суточные расходы газа, нм3

Vcymкб = Акбс ·Vнед,

где Акбс - коэффициент суточной неравномерности. Результаты расчета сведены в таблицу 1.8., график приведён на рис. 1.3

Расход газа на коммунально-бытовые нужды по дням недели

V= 16063041 м3 /нед

Табл. 1.8

день недели	%	Vк-б сут
понедельник	13,4	2152448
вторнник	13,7	2200637
среда	13,7	2200637
четверг	13,7	2200637
пятница	14,3	2297015
суббота	18,3	2939537
воскресенье	12,9	2072132

3) Для суток с максимальным расходом газа часовой расход, нм3

Vcym max=2939537 нм3/сут,

Vчкб = Акбч · Vcymкб

Результаты расчета сведены в таблицу 1.9., график приведён на рис. 1.4.

Расход газа на коммунально-бытовые нужды по часам суток.

VК - Б СУТ =2939537 м3 /сут

Табл. 1.9

Часы суток	%	VК - Б час
0-1	2	58790,7
1-2	1,5	44093,0
2-3	0,1	2939,5
3-4	0,1	2939,5
4-5	0,1	2939,5
5-6	0,8	23516,3
6-7	0,3	8818,6
7-8	3,7	108762,9
8-9	5	146976,8
9-10	6,2	182251,3
10-11	6,5	191069,9
11-12	6	176372,2
12-13	6	176372,2
13-14	6	176372,2
14-15	6	176372,2
15-16	6	176372,2
16-17	6,5	191069,9
Часы суток	%	VК - Б час
17-18	7	205767,6
18-19	6,5	191069,9
19-20	6	176372,2
20-21	6	176372,2
21-22	5	146976,8
22-23	3,7	108762,9
23-24	3	58790,7

Городские газовые сети рассчитывают на максимальные часовые расходы газа, которые можно определить, только достаточно надежными сведениями о часовых колебаниях потребления газа. Знания о суточных графиках необходимо для правильной эксплуатации газовых сетей и установок, и расчета аккумулирующей емкости для выравнивания суточного графика.

Для всех городских потребителей характерна так или иная часовая неравномерность потребления газа в течение суток. Наибольшая часовая неравномерность наблюдается у коммунальных и бытовых потребителей.

Суточный график потребления характеризуется двумя пиками - утренним и вечерним. Утренний пик падает на 8-11 часов, причем в будни он приходится на более ранние часы, а в воскресенье и праздничные дни на более поздние.

Вечерний пик приходится на 18-21 час. Вечерние пики превышают утренние, за исключением воскресенья. Суточные графики для рядовых дней недели близки по своему характеру, а графики субботних, воскресных, предпраздничных и праздничных дней значительно отличаются от них.

Суточные графики характеризуются теми же показателями, что и годовые: неравномерностью асут и максимальным значением К тахчн.

Неравномерность потребления равна такому количеству газа, которое, находясь в запасе, способно обеспечить нормальный режим использования газа потребителями при равномерной его подаче. Это количество газа не обходимое аккумулирующей емкости, которая способна выравнивать график потребления. Неравномерность, как аккумулирующую емкость, определяют в долях от суточного потребления. Коэффициенты неравномерности определяют как отношение часового расхода газа к среднечасовому за сутки.

Регулирование неравномерности газа

Для регулирования сезонной неравномерности газопотребления применяют следующие способы:

подземное хранение газа;

использование потребителей-регуляторов, которым сбрасывают излишки в летний период;

резервные мощности газопроводов и промыслов;

Магистральные газопроводы проектируют обычно с коэффициентом загрузки годового графика К3=0,85. Это значит, что фактическое количество газа, подаваемого за год по газопроводу составляет 85% максимально возможного количества или производительности магистрального газопровода. Превышение линии максимальной подачи газа над средней линией годового графика в долях от пропускной способности магистрального газопровода составляет величину, равную (1-К3). Это справедливо в том случае, если при использовании всех средств регулирования, включая резервные мощности магистрального газопровода, годовой график будет полностью зарегулирован, а пропускная способность магистрального газопровода будет равна максимальному месячному потреблению. При регулировании неравномерности годового графика сначала выявляют возможную степень его выравнивания путем использования подземных хранилищ. В периоды провалов потребления газ закачивают в хранилища, в результате увеличивается суммарное потребление, а в месяце наибольшего потребления газ отбирают из хранилищ и срезают тем самым максимум потребления.

Если ёмкость хранилища ограничена, тогда используют потребителей-регуляторов. С помощью этих потребителей можно заполнить только провалы потребления в графике путем подачи им излишков газа. Так как зимой потребители газа работают на другом топливе, то поэтому с их помощью срезать максимумы потребления нельзя. Следовательно, максимальная пропускная способность магистрального газопровода должна быть равна месячному потреблению после срезки максимумов подземными хранилищами.

В качестве потребителей-регуляторов используют электростанции, котельные цеха, которые имеют двойное топливоснабжение: газ-мазут или газоугольная пыль.

В летний период они используют избытки газа, а зимой переводят на другой вид топлива.

Наибольшие трудности представляет покрытие суточных пиковых нагрузок, возникающих при значительных снижениях наружной температуры, т.е. покрытие суточной неравномерности отопительной нагрузки. Использование для этой цели подземных хранилищ неэкономично, так как с увеличением интенсивности отбора газа резко возрастают капитальные вложения в хранилища и особенно эксплуатационные расходы.

Для покрытия суточной неравномерности отопительной нагрузки приходится вводить ограничения, то есть прекращать или сокращать подачу газа промышленными предприятиями, переводя их газоиспользующие установки на другой вид топлива.

Для покрытия суточной неравномерности отопительной нагрузки приходится вводить ограничения, то есть прекращать или сокращать подачу газа промышленными предприятиями, переводя их газоиспользующие установки на другой вид топлива. Для большинства промышленных предприятий это связано с определенным ущербом.

Рациональное решение рассматриваемого вопроса - это создание станции пикового покрытия неравномерности газопотребления. На таких станциях сооружают изотермические хранилища сжиженного метана или пропана, и установки регазификации. Из испарившегося пропана до подачи в газораспределительную сеть приготавливают газовоздушную смесь, которая по теплотехническим характеристикам эквивалентна природному газу. Если на станциях хранится сжиженный природный газ (метан), тогда его после испарения непосредственно подают в сеть. Часовую, внутри суточную неравномерности потребления покрывать с помощью подземных хранилищ также неэкономично. Неэкономично использовать и газгольдерные парки, которые по указанным причинам теперь не строят. Для покрытия часовой неравномерности используют аккумулирующую способность последних участков магистральных газопроводов.

В ночное время газ накапливается в газопроводе и его давление растет. А днем производительность газопровода увеличивается вследствие выдачи аккумулированного газа. Если емкости последнего участка не хватает, тогда в нестационарный режим работы включается следующий участок магистрального газопровода. При невозможности покрытия часовой неравномерности с помощью аккумулирующей емкости магистрального газопровода приходится для этой цели использовать потребителей-регуляторов несмотря на то, что частые переходы с одного вида топлива на другой экономически невыгодны.

газоснабжение газификация расход микрорайон

6. Обоснование и выбор системы газоснабжения

Газовые сети бывают двух типов: разветвленные и кольцевые.

У разветвленных сетей газ поступает к узлу потребления по одному участку (направлению), поэтому они являются тупиковыми сетями.

Повысить надежность разветвленной сети можно путем их кольцевания. Кольцевые сети состоят из замкнутых контуров, в результате чего газ может поступать к потребителям по двум или нескольким линиям, т.е., потребители имеют двухстороннее или многостороннее питание.

Надежность кольцевой сети по сравнению с разветвленной значительно выше, т.к. она имеет резервирующие элементы - замыкающие участки. Надежность газоснабжение потребителей будет выше, чем надежность элементов сети, по которым газ в расчетном режиме последовательно движется к потребителям. При отказе элемента в расчетном пути газа потребителю возникает другой путь движения газа через резервирующий элемент. Следовательно, надежность кольцевой сети будет выше надежности элементов, из которых она состоит. Еще одна немаловажная деталь, у кольцевых сетей можно наметить бесчисленное количество вариантов распределения транзитных расходов. В общем случае транзитный расход для любого участка будет равен сумме всех узловых расходов, расположенных за этим участком. Учитывая, что кольцевые газопроводы проектируют исключительно для того, чтобы обеспечить надежную работу сети, при распределении транзитных расходов следует руководствоваться принципом максимальной надежности сети. Исходя из этого принципа наилучшим будет решение, допускающее взаимозаменяемость отдельных участков. В этом случае нагрузку участка, вышедшего из строя, можно передать на соседние участки с наименьшими нарушениями работы сети.

Изменение диаметра какого-либо участка кольцевой сети приведет к перераспределению расходов у всех остальных участков, т.к. ветви кольцевой сети включены параллельно, также изменится и давление в точке питания сети.

Размещено на Allbest.ru