靖西天然气管道末段储气调峰分析.pdf

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1、靖西天然气管道末段储气调峰分析田光焦金改鬲丽华(陕西省天然气股份有限公司，陕西西安710016)摘要：针对天然气管道末段平稳供气和不稳定用气之间的矛盾．管道末段利用管道本身的储气能力给下游用户调峰。为了深入研究管道末段储气量是否满足实时调峰量的需求，探讨了靖西天然气管道末段储气调峰原理，并建立了复杂输气管道非线性方程组，得出稳定过程的输气公式，该式反映出任意点压力和流量的关系，由此推导出榆气管道末段储气量的数学表达式一结合靖西天然气输气管道末段实际管网结构，列举两种工况，数值计算得到靖西天然气管道末段全天储气量的变化，总结了提高靖西线管道末段储气调峰能力的方法：结果表明：提高起点压力，增

2、加储气库及联络线，有效地提高了靖西天然气管道末段的储气量，增强了调峰能力。关键词：天然气管道末段储气调峰数值模拟储气规律1管道末端储气调峰数学模型的建立假设在储气高峰点时黄陵站出站最高压力为P

3、111。在用气高峰点时西安分输站进站最低压力为P2

4、lJ。。假设上游输气量稳定，‰。决定的管道沿线状态P。。、的管道容积为V。、，由终点最低允许压力氏。决定的管道沿线状态P。。的管道容积为V。，、。则该状况下输气管道末段管段储气量为。1：y(x)=Vm。一¨。=4frP。。dx一_P。。dx)(1)A-了ar而ZoTod"(2)4zTP、”’其中，推导输气管道不稳定流动方程组(3)、(4)：f面O

5、Q+窆卵(z飞)=o(3)【等+kQ=o(4)求解为：Pl功=n。+n，x+k∑q，x一戈．)(5)将第一种边界条件P(x)=P(0)：P。，当P，=‰。，时，有P(0)=‰州蓑

6、、：。=一KQ，代人方程组可得P(工)=p。。、一AQ，X+kEq。x一名，)；(6)同理，将第二种边界条件P(x)=P(L)=P!，当P二=P!mm时，有PfL)=P：。。代入方程组可得唯)=P。。+kQ。(L—x)一七∑g，[(￡飞)一(9／"--Xi)】：(7)将(2)、(6)、(7)代入(1)中，整理可得管道末段管段储气量表达式：㈨=专著小(‰。圾。砘”嚷q-k鼽)(8)式中：V一输气管末段的储气量，n

7、13；V。x_输气管末段储气结束时的储气量，1133；V。。—输气管末段储气开始时的储气量，I'B’；L_输气管末段的长度，m：P一气体压力，Po=101325Pa；T--气体温度，K；z一压缩因子；旷气体流量，m3／s；Q，、Q：一起点站、终点站流出、流入的气体流量，m3／s；qi一沿线分输气量，m3／s；d一输气管道的直径，m。各下标为O的参数．为天然气标准状态下的参数，无下标的参数为管道运行状态下参数。2管道末端储气量的计算及数值模拟2．1黄陵压气站到西安分输站沿线的负荷分布一垒卜_[H：H!h西安分输口十站X图1靖西线管道末端管网结构图天然气从黄陵压气站分两条管路输送到到西安分输

8、站x，HCX段(管径为426mm)为自然输气，HEX段(管径为610ram)可加压输气，两条管线沿线A、B、C、D、E、F点都有分输气量，两条管线同时给西安分输站供气。2．2对HCX段和HEX段进行数值模拟工况一：黄陵压气站开启天然气压缩机，HEX段加压输气，HCX段自然输气，SE与HEX分开运行，A、B、c、D、F处分销气量，以上工况和表1数据为依据，通过公式(8)计算HCX段、表1全天HCX段和HEX段压力o：oo2：oo4：006：oo8：oo10：0012：0014：0016：0018：0020：0022：00HCX进口压力4．234．274．294．3l4．284．34．344

9、．354．294．25HEX进口压力4．864．874．924．974．984．964．944．924．944．924．89Hcx出口压力2．672．592．642．652．762．822．742．762．682．442．58HEX出口压力3．093．193．263．293．213．063．013．O3．叭2．982．992016年4月化工彳鳕J35≯+、：◇!p：__p÷擎。箩、‘＼p专：?岁，=I：：『。。j；I一：!m}皇=盈Ij：：·瞻气重图2管道末段储气量与时间变化曲线表2全天HGX段和HEX段压力——P。^枯!谨——Fc^睹气星图3管道末段储气量与时间变化曲线0：002：(1

10、()4：006：008：0010：0012：OO14：0016：0018：oo20：0022：00I{CX进11晤力4．274．134．194．184．174．154．134．114．164．234．34．34HEX进11fE力4．344．334．194．264，164．274．164．284．324．36HCXHltf1眶力2．451．142．062．0()2．102．052．031．992，5l2．602．752．43FlEX}