各类用户用气量计算示例.docx
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各类用户用气量计算示例
3各类用户用气量计算示例
3.1年用气量计算
随着城市的发展和现代化进程，城市人口逐年增多，相应的燃气用气量也逐年增多，所以在进行用户用气量计算时必须考虑到人口增长，即按近期（5年发展）、中期（10年发展）、远期（15年发展）城市发展来进行规划计算。
在进行城市燃气输配系统的设计时，首先要确定燃气需用量，即年用气量。
年用气量是确定气源、管网和设备燃气通过能力的依据。
年用气量主要取决于用户类型、数量及用气量指标。
分别计算各类用户的年用气量。
各类用户年用气量之和为城市年用气量。
某市是一个面积为11.64平方千米，人口约为46万的城市。
该市的燃气用户有：
居民用户、公共建筑用户、大型公共建筑用户、工业企业用户、CNG加气站五类。
其中工业企业有纺织厂、灯泡厂、食品厂三家，大型公共建筑有高级饭店和宾馆。
工业企业用气负荷为：
纺织厂150Nm3/h（二班制）
灯泡厂300Nm3/h（三班制）
食品厂100Nm3/h（二班制）
大型公共建筑用气负荷：
高级饭店300Nm3/h（三班制）
宾馆300Nm3/h（三班制）
3.1.1居民生活年用气量
在计算居民生活年用气量时，需要确定用气人数。
居民用气人数取决于城镇居民人口数及气化率。
气化率是指城镇居民使用燃气的人口数占城镇总人口的百分数。
居民用户的供气必须保证其连续稳定供气。
影响居民生活用气量指标的因素很多，如住宅的用气设备，公共生活服务网的发展程度，居民的生活水平和生活习惯等。
根据居民生活用气量指标、居民数、气化率即可按下式计算居民生活年用气量：
式中——居民生活年用气量（Nm3/a）；
N——居民人数；
——气化率；
——居民生活用气定额（kJ/人·a）；
——燃气低热值（kJ/Nm3）。
根据“十五”要求，考虑城市燃气近期5年规划取k=92%，中期10年规划取k=95%，远期15年规划取k=100%；q值由《燃气输配》教材表2-1查得按西南地区，无集中采暖设备q=2512~2931，取q=2800MJ/（人·年）；。
本设计中计算地区人口数是先求出远期规划时人数，再将其70%，85%分别考虑为近期、远期规划时的总人数。
该市占地面积约为1164km2，根据人口密度400人/公顷，人口增长率为0.2%，则该市远期规划人口数为400×1164×（1+0.2%）14=48104人，近期规划时人口数为48104×70%=33.6104人，同理规划中期时为48.0104×85%=40.8104人。
所以近期规划时：
中期规划时：
远期规划时：
居民年用气量汇总表表3.1
名称
面积
（km2）
人口密度
（人/公顷）
人口数
（万人）
气化率
（%）
年用气量
（106Nm3/a）
备注
近期
1164
400
33.6
92
23.8
近期人数=远期×0.7
中期人数=远期×0.85
中期
1164
400
40.8
95
29.8
远期
1164
400
48.00
100
36.9
3.1.2商业（公建）年用气量
居住区公共建筑定额指标（千人指标）表表3.2
序号
项目
千人指标
备注
1
医院
3～3.75床位，建筑面积129～169m2，其中10%采暖
综合性医院，两个居住区设一处，300床位，每日900人次
2
饮食业饭店
3～3.2座
共120～160座位，多为炒菜馆
3
快餐店
1.9～4.4座
共76～176座位
4
面食店
1.6～3座
共64～150
5
理发店
10座位
6
宾馆、旅店
7～10床位
宾馆两处，建筑面积5000m2/处，需采暖。
7
幼儿园
20～25床位
由《城镇燃气设计规》（GB50028-93）查得几种公共建筑用气量指标和千人指数并列入表3.3：
公共建筑的千人指数及用气量指标表表3.3
类别
千人指数
单位
用气量指标
饮食业饭店
3～3.2座
MJ/（座.年）
7955～9211
幼儿园（全托）
20～25人
MJ/（人.年）
1884～2512
医院
3～3.75床位
MJ/（床位.年）
2931～4187
旅馆
招待所
有餐厅
－
MJ/（座位.年）
3350～5024
无餐厅
－
MJ/（座位.年）
670～1047
高级宾馆
－
MJ/（床位.年）
8374～10467
理发店
10次/人.年
MJ/（人.次）
3.35～4.19
则近期商业（公建）年用气量计算如下：
医院年用气量：
；
饮食业年用气量：
；
快餐店年用气量：
；
面食店年用气量：
；
理发店年用气量：
；
旅馆（有餐厅）年用气量：
；
托儿所年用气量（全托）：
。
远期规划商业（公建）总年用气量为：
中期规划商业（公建）总年用气量为：
近期规划商业（公建）总年用气量为：
3.1.3大型公共建筑年用气量
某市大型公共建筑有二家高级宾馆，饭店的数目可计算得:
，约取为9个。
考虑7个普通饭店，2个高级饭店。
大型公共建筑年用气量计算如下：
近期和中期时考虑一处高级饭店和一处高级宾馆，远期时再分别多考虑1个；
所以远期：
高级饭店（共二处、三班制）：
；
宾馆（共二处、三班制）：
。
总用气量为：
中期和近期时：
高级饭店（共一处、三班制）：
；
宾馆（共一处、三班制）：
。
总用气量为：
远期居民用户及商业（公建）总年用气量为：
中期居民用户及商业（公建）总年用气为：
近期居民用户及商业（公建）总年用气为：
考虑到发展工程中未预见情况和供气管网中然气的泄漏损失,将未预见量取为民用年用气量的5%：
远期：
中期：
近期：
居民和公建年用气量表表3.4
名称
居民用气
小型公建用气
大型公建用气
总和
考虑未预见量（5%）
近期
23.8
1.97
1.74
27.33
28.70
中期
29.8
2.39
1.74
33.93
35.63
远期
36.9
2.81
2.5
42.21
44.32
3.1.4工业企业年用气量
工业企业年用气量与生产规模、班制和工艺特点有关，一般只进行粗略估算。
某市已经给出工业企业用气负荷和工业企业数。
设每班工作8小时。
工业用气量总量=总用气量×35%
所以工业用气=（居民用气+共建用气+加气站用气+采暖用气）
远期：
，
中期：
近期：
特定工厂用气：
（单厂）
纺织厂年用气量（二班制）：
；
灯泡厂年用气量（三班制）：
；
食品厂年用气量（二班制）：
。
工业企业年总用气量为：
3.1.6加气站年用气量
该市总面积约为1164，远期人口数为48万人。
在该市建2个CNG加气站，即在近期和中期时考虑1个，远期时增加1个。
出租车耗气量为8升/100公里（汽油），年行驶10万公里，每辆车约服务600~800人；公交汽车耗气量为20升/100公里（柴油），年运行7万公里，每辆车约服务1500人。
1升柴油=0.96天然气，1升汽油=0.88天然气。
近期汽车用气量计算表3.8
项目
数量
改造率
改造量
折合天然气
单位
辆
%
辆
万Nm3/年
Nm3/日
Nm3/小时
公共汽车
224
60%
134
180.6
4949
206
出租车
448
100%
448
315.4
8641
360
合计
672
582
496
13590
566
中期汽车用气量计算表3.9
项目
数量
改造率
改造量
折合天然气
单位
辆
%
辆
万Nm3/年
Nm3/日
Nm3/小时
公共汽车
272
80%
218
292.4
8012
334
出租车
544
100%
544
383.0
10492
437
合计
816
762
675.4
18504
771
根据表3.8和表3.9，日用气量最大为18504方，则在近期和中期设计1个2万方的标准CNG加气站即可。
远期汽车用气量计算表3.10
项目
数量
改造率
改造量
折合天然气
单位
辆
%
辆
万Nm3/年
Nm3/日
Nm3/小时
公共汽车
320
100%
320
430.1
11783
491
出租车
640
100%
640
450.6
12344
514
合计
960
960
880.7
24127
1005
根据表3.10，则知在远期时加设1个1万方的CNG站就满足用气要求，此时的标准站的日用气量总和3万方。
、、等地汽车加气站的统计数据，加气站月、日用气量波动较小，一般每天加气量主要集中在16小时左右，存在着较大的时不均匀性。
因此，本规划取月、日高峰系数为1，按加气站每天工作16小时计算小时高峰系数，取小时高峰系数为1.5。
则：
近期加气站年供气量：
标准站年用气量=2万方×365天=7.3×106
中期加气站年供气量：
标准站年用气量=2万方×365天=7.3×106
远期加气站年供气量：
标准站年用气量=3.5万方×365天=12.78×106
3.1.7年用气量汇总
年用气量汇总表
类别
居民及共建
工业
采暖
CNG加气站
总和
近期
1.29×105
中期
1.45×105
远期
2.17×105
3.4小时用气量计算
城市燃气管网系统的管径及设备，均按计算月小时最大流量计算的。
城市中各类用户的小时用气工况均不相同，居民生活和公共建筑用户的用气不均匀性最为显著。
居民生活用户小时用气工况与居民生活习惯、气化住宅的数量以及居民职业类别等因素有关。
每日早、午、晚三个用气高峰，早高峰最低。
由于生活习惯和工作休息制度不同等情况，有的城市晚高峰低于午高峰，另一些城市则晚高峰会高于午高峰。
用日不均匀系数表示一个月中日用气量的变化情况，日不均匀系数K2可按下式计算：
该月中日最大不均匀系数称为该月的日高峰系数。
该市日高峰系数的围在1.05~1.2之间，本设计取日高峰系数。
通常用小时不均匀系数表示一日中小时用气量的变化情况，小时不均匀系数可按下式计算：
该日小时不均匀系数的最大值称为该日的小时高峰系数。
根据教材《燃气输配》表2-3得：
（1）近期民用（居民生活与公共建筑）小时最大用气量发生在10~11时
则:
小时高峰系数为K3max=11.27×24/100=2.7
民用最高日用气量11.43×104（Nm3/d）
采暖小时用气:
因为只在医院和宾馆考虑供暖，所以仍认为其供气均匀
==75（Nm3/h）
考虑工业供气均匀,则:
K1max=K2max=K3max=1加气站月、日用气量波动较小，
一般每天加气量主要集中在16小时左右。
K1max=K2max，K3max=1.5
即:
工业小时用气量：
取两班制和三班制工作各半。
三班制：
==1110（Nm3/h）
两班制：
==1665（Nm3/h）
加气站小时用气：
==1250（Nm3/h）
近期最高日小时用气量
时
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