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
素很多,如住宅内的用气设备,生活习惯等。
根据居民生活用气量指标、
Qy
Nkq
3各类用户用气量计算示例
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
150Nm
3/h
(二班制)
灯泡厂
300Nm
3/h
(三班制)
食品厂
100Nm
3/h
(二班制)
大型公共建筑用气负荷:
高级饭店
300Nm
3/h
(三班制)
宾馆
300Nm
3/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
公共生活服务网的发展程度,居民的生活水平和
居民数、气化率即可按下式计算居民生活年用气
式中Qy――居民生活年用气量(NriVa);
N——居民人数人;
k气化率%;
q――居民生活用气定额(kJ/人・a);
3
Hi――燃气低热值(kJ/Nm)。
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);
3
Hi37.964MJ/Nm3。
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1164km,根据人口密度
400人/公顷,人口增长率为%则该市远期规划人口数为400X1164X(1+%14=48104人,近期规划时人口数为48104X70%=人,同理规划中期时为X85%=人。
所以近期规划时:
Qy
Nkq
可
4
33.61092%2800
36.39
23.8
106Nm3/a
中期规划时:
Qy
Nkq
可
4
40.81095%2800
36.39
29.8
106Nm3/a
远期规划时:
Qy
Nkq
Hl
48.00104100%2800
36.39
36.9106Nm3/a
居民年用气量汇总表表
名称
面积
(kmi)
人口密度
(人/公顷)
人口数
(万人)
气化率
(%
年用气量
(106Nrn/a)
备注
近期
1164
400
92
近期人数=远期X
中期人数=远期X
中期
1164
400
95
远期
1164
400
100
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
序
号
项目
千人指标
备注
1
医院
3〜床位,建筑面积129〜169
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〜座
共120〜160座位,多为炒菜馆
3
快餐店
〜座
共76〜176座位
4
面食店
〜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5000吊/处,需米暖。
7
幼儿园
20〜25床位
由《城镇燃气设计规范》(GB50028-93查得几种公共建筑用气量指标和千
人指数并列入表:
医院年用气量:
3.5481043000
100036.39
饮食业年用气量:
4
348108500
100036.39
快餐店年用气量:
4
348108500
100036.39
43
13.8104Nm3;
43
33.610Nm;
43
33.610Nm;
公共建筑的千人指数及用气量指标表表
类别
千人指数
单位
用气量指标
饮食业饭店
3〜座
MJ/(座.年)
7955〜9211
幼儿园(全托)
20〜25人
MJ/(人.年)
1884〜2512
医院
3〜床位
MJ/(床位.年)
2931〜4187
旅馆有餐厅
一
MJ/(座位.年)
3350〜5024
招待所无餐厅
一
MJ/(座位.年)
670〜1047
高级宾馆
一
MJ/(床位.年)
8374〜10467
理发店
10次/人.年
MJ/(人.次)
则近期商业(公建)年用气量计算如下:
面食店年用气量:
4
2.5481085004“3
28.010Nm;100036.39
理发店年用气量:
4
104810443
52.810Nm;36.39
旅馆(有餐厅)年
三用气量:
104810440004“3
52.8104Nm3;100036.39
20481042500小小‘J“3
托儿所年用气量(全托):
66.010Nm。
100036.39
远期规划商业(公建)总年用气量为:
463
13.833.633.628.052.852.866.0102.8110Nm/a
中期规划商业(公建)总年用气量为:
2.811060.852.39106Nm3/a
近期规划商业(公建)总年用气量为:
663
2.81100.71.9710Nm/a
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:
饭店的数目人口数千人指标如卫9,约取为9个。
考虑7个
160座位160
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):
2100243651.75106Nm3/a;
宾馆(共二处、三班制):
2100243651.75106Nm3/a。
总用气量为:
1.751061.751062.50106Nm3/a
中期和近期时:
高级饭店(共一处、三班制):
100243650.87106Nm3/a;
宾馆(共一处、三班制):
100243650.87106Nm3/a。
总用气量为:
0.871060.871061.74106Nm3/a
远期居民用户及商业(公建)总年用气量为:
36.91062.501062.8110642.21106Nm3/a
中期居民用户及商业(公建)总年用气为:
29.81062.391061.7410633.93106Nm3/a
近期居民用户及商业(公建)总年用气为:
23.81061.791061.7410627.33106Nm3/a
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:
42.21
106
(1
5%)
44.32
106Nm3/a
中期:
33.93
106
(1
5%)
35.63
106Nm3/a
近期:
27.33
106
(1
5%)
28.70
106Nm3/a
居民和公建年用气量表表
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106Nm3/a
中期106Nm3/a
远期106Nm3/a
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X35%
所以工业用气=(居民用气+共建用气+加气站用气+采暖用气)35
65
远期:
(44.321062.1710512.78106)3530.86106Nm3/a,
65
中期:
(35.65
106
1.45
105
7.3
106)
35
65
23.21
106
Nm3/a
近期:
(28.70
106
1.29
105
7.3
106)
35
65
19.45
106
Nm3/a
特定工厂用气:
(单厂)
纺织厂年用气量(二班制):
150163650.876106Nm3/a;
灯泡厂年用气量(三班制):
300243652.62106Nm3/a;
食品厂年用气量(二班制):
100163650.584106Nm3/a。
工业企业年总用气量为:
0.8761062.621060.5841064.08106Nm[a
3.1.6加气站年用气量
该市总面积约为1164Km2,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=Nm3天然气,1升汽油=Nm3天然气。
近期汽车用气量计算表
项目
数量
改造率
改造量
折合天然气
单位
辆
%
辆
万Nd3/年
Nd/日
Nd/小时
公共汽车
224
60%
134
4949
206
出租车
448
100%
448
8641
360
合计
672
582
496
13590
566
中期汽车用气量计算表
项目
数量
改造率
改造量
折合天然气
单位
辆
%
辆
万Nd/年
Nd/日
Nd/小时
公共汽车
272
80%
218
8012
334
出租车
544
100%
544
10492
437
合计
816
762
18504
771
根据表和表,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CNGta气站即可。
远期汽车用气量计算表
项目
数量
改造率
改造量
折合天然气
单位
辆
%
辆
万Nd/年
Nd/日
Nd小时
公共汽车
320
100%
320
11783
491
出租车
640
100%
640
12344
514
合计
960
960
24127
1005
根据表,则知在远期时加设1个1万方的CNG占就满足用气要求,此时
的标准站的日用气量总和3万方。
重庆、成都、西安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。
贝近期加气站年供气量:
454
48100.7cccc10、,4810
(80.88)(■
750100
0.7
1500
200.964
100
0.6)
63
5.010(Nm/a)
标准站年用气量=2万方X365天=
6o
X10(Nm/a)
中期加气站年供气量:
5
8100.8510、艸8100.85
(80.88)(
7501001500
200.96
100
0.8)
6.8106(Nm3/a)
标准站年用气量=2万方X365天=
63
X10(Nm/a)
远期加气站年供气量:
(48.°°10480.88型)(48.°°104
7501001500
200.96710)
100
8.8
106(Nm3/a)
标准站年用气量=万方X365天=X106(Nm3/a)
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
CNGta气站
总和
近期Nm3/a
28.70106
19.45106
X105
7.3106
5.56107
中期Nm3/a
6
35.6510
6
23.2110
X105
6
7.310
6.63107
远期Nm3/a
6
44.3210
30.8610
X105
12.7810
8.82107
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
K2可按
下式计算:
K2
该月中某日用气量该月平均日用气量
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
该月中日最大不均匀系数Kmax称为该月的日高峰系数。
该市日高峰系数的
小时不均匀系数
范围在~之间,本设计取日高峰系数Kmax1.15
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,
K3可按下式计算:
K3
该日某小时用气量
该日平均小时用气量
该日小时不均匀系数的最大值K「ax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=X24/100=
民用最高日用气量Qd,maxX104(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
Qy
24
0.18104
24
=75(NnVh)
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=
即:
工业小时用气量:
取两班制和三班制工作各半。
三班制:
Qh
Q总0.5_
19.45100.53心
365
24
36524
—III\
两班制:
Qh
Q总
0.5=
6
19.45100.5
=1665(NriT/h)
365
16
36516
加气站小时用气:
Q总
6
K3max=7.3101.5=1250(Nm3/h)
36524
h
36524
近期最高日小时用气量
时间
民用比丿
例(%)
弓民及公建
(104Nnn/h)
采暖用气
量(Nmi/h)
工业(三
班制Nm/h)
工业(两
班制Nn^h)
加气站用气
量(Nmi/h)
总用气量
43
(10Nm/h)
0-1
75
1110
1665
0
1-2
75
1110
1665
0
2-3
75
1110
1665
0
3-4
75
1110
1665
0
4-5
75
1110
1665
0
5-6
75
1110
1665
0
6-7
75
1110
1665
0
7-8
75
1110
1665
0
8-9
75
1110
0
1250
9-10
75
1110
0
1250
10-11
75
1110
0
1250
11-12
75
1110
0
1250
12-13
75
1110
0
1250
13-14
75
1110
0
1250
14-15
75
1110
0
1250
15-16
75
1110
0
1250
16-17
75
1110
1665
1250
17-18
75
1110
1665
1250
18-19
75
1110
1665
1250
19-20
75
1110
1665
1250
20-21
75
1110
1665
1250
21-22
75
1110
1665
1250
22-23
75
1110
1665
1250
23-24
75
1110
1665
1250
近期最高日小时用气量变化曲线图
近期最高日小时用气量变化曲线图
1日中的各小时
一居民及公建用气
——采暖用气量
—工业三班制用气
——工业两班制用气
—加气站用气量
一综合总用气量
输配系统小时计算流量
城市燃气输配系统的管径及设备的通过能力,不能直接用其年用气量确定,而是按燃气计算月的小时最大流量计算。
小时计算流量的确定,关系到燃气输配的经济性和可靠性.小时计算流量定得偏高,将会增加输配系统的金属用量和基础投资,定得偏低,又会影响用户的正常用气。
确定方法有不均匀系数法和同时工作系数法。
这里通过上表查得有关数据
小时计算流量汇总
类别
居民及共建
工业
(三班制)
工业
(二班制)
采暖
CNG加气站
总和
近期Nm3/h
1.29104
1110
0
75
1250
1.53104
中期Nm3/h
1.60104
1325
0
1250
1.87104
远期Nm'/h
4
1.9910
1761
0
100
2188
4
2.4010