考虑需求侧影响的天然气管网事故工况流量分配方法

天然气管网失效事件会严重影响天然气供应安全，降低天然气管网供气可靠性和用户满意度。为了最大限度保障用户的用气需求，将失效事件对管网供气可靠性和用户满意度的影响降至最低，提出耦合单元失效和需求侧影响的天然气管网事故工况流量分配方法。该方法首先建立适用于不同类型天然气用户的需求预测模型和用户分级机制；其次，天然气管网水-热力计算模拟，量化失效事件对管输能力的影响；最后，基于混合整数线性规划建立天然气管网流量分配优化模型，考虑用户需求侧和失效事件影响以及气源进气量、管网流量、压力和水力等约束，确定事故工况下管网最优流量分配方案。将所提方法应用于某实际天然气管网中，对管网关键供气节点和环节进行识别，并确定不同失效事件下的管网流量分配方案。结果表明，采用该管网流量分配方法，能够最大程度保障重要度更大的天然气用户，从而降低事故对下游用户的影响，为管网精准调控提供技术支撑。（图4，表6，参24）     

利用SPS软件分析城市高压燃气管网工况

城市高压燃气管网已逐步成为解决各级城市燃气市场供需矛盾的主要手段,它可以由1个长输管道气源站或1个LNG气源站供气,也可以由多个气源同时供气。对于多气源管网,可首先通过管径优选确定最优管网设计方案,其次考虑单气源或多气源的调峰运行方案。某城市规划建设运行压力低于6.4MPa的高压城市燃气管网,具有1个长输管道气源站和1个LNG气源站,3座调峰电厂和3座城市用户用气门站,利用SPS仿真模拟软件,分析了管网在规定运行压力下的合理管径,以及气源站和其中某电厂用户的压力和流量要求。     

天然气管网互联互通用户侧供需平衡仿真分析

中国油气体制改革进程中,石油公司下辖天然气管道与国家管网集团、省级管网公司下辖管道互联互通构成大型天然气管网,其具有气源/资源类型多样、不同管段设计/运行压力不同、下游用户类型复杂、用气规律多样等特点。为研究该类管网运行供需平衡问题,借助SPS软件对双气源、多用户管网进行仿真建模,在对现有管网运行参数进行可靠性验证的基础上,结合用户2025年用气需求对管网供需平衡问题进行仿真分析,并提出优化运行方案。结果表明：通过分输站对两路气源进行压力平衡的优化方案不仅能够满足下游用户双气源保供需求,同时资源分配更加平衡,尤其在冬季保供期,极大地分担了国家管网冬季保供压力,提升管网整体保供能力,可为管网现场运营调度提供指导。（图6,表5,参24）     

浙江省天然气管网规划布局

概述了在浙江省天然气管网规划中协调好西气东输二线与省管网路由重复段的关系的重要性.从浙江省的气源分布、安全平稳供气、管道压力级制、管道功能和地位等方面对规划方案进行了分析,提出采用杭衢温管道杭金衢段与西气东输二线同向敷设,使浙江省天然气管网呈"口"字形环状的规划布局更为合理,并对"多气源一环网"的布局方案进行了具体的阐述.     

中国海油广东地区天然气保供方案实践与优化

为缓解中国北方地区冬季天然气供需紧张问题,基于中国海油在广东省产供储销体系及其与西气东输二线管网互联互通的现状,对广东地区天然气基础设施信息进行梳理。采用SPS软件对多气源、多用户管网进行瞬态调峰水力仿真分析,为广东地区天然气基础设施剩余能力"南气北送"、各气源、管网协同调度提供解决方案。为了促进中国海油海气、LNG接收站等基础设施产能释放,实现"南气北送"天然气保供,同时对"互联互通"后的天然气管网进行优化,提出依托现有深燃管道向深圳、香港地区供气替代西气东输二线南下供气的优化方案,为保障国家天然气供应安全提供依据。(图4,表1,参21)     

基于用户满意度的天然气购销决策优化北大核心

天然气用气高峰期经常会出现气源短供现象,不仅减少了利润,还降低了用户的用气满意度。为了加快天然气产供储销的协调发展,以天然气供应链上游供应商发生事故导致下游出现短供的情况为研究对象,考虑不同管输机制的影响,满足节点容量约束、站场平衡、用户需求约束、供销平衡等约束,建立以利润最大、缺气指数最小为目标的两个优化模型,选取CPLEX软件作为优化计算工具,对混合整数线性规划模型进行求解。以某天然气供应链为例,求解得到不同管输机制下的供气策略,验证了新建优化模型的准确性。优化后的天然气购销决策可为天然气用气高峰期合理分配供气提供预警应急方案,具有较强的指导意义。     

天然气管道中间分输站运行方案的确定与优化

针对天然气长输管道沿线用户不同程度上存在的季节性用气量的差异,使分输站的供气方式及运行方案多有变化的问题,通过对下游用户用气规律进行了调查,确定孔板流量计的孔径规格,绘制现有支路及确定孔板在不同压力下的流量范围,分析选择出合适的供气方式,从而有效优化合理的管道运行方案.     

混氢天然气管道输送技术研究进展

氢能是公认的清洁能源,将氢气掺入天然气管道进行输送,是大规模输送氢气的有效途径。氢气的物性与天然气差异大,天然气中掺入氢气后天然气气质会发生改变。综述了世界各国在天然气管输系统混氢输送过程中混氢天然气的互换性、天然气管道混氢工艺系统适应性、管道设备安全性等研究进展。结合中国输气管网的实际情况,建议:(1)研究不同地区、不同类型燃具对混氢天然气燃气互换性的要求,评估混氢天然气对民用、工业用户等终端用户的潜在影响;(2)分析不同输量、季节、混氢量下管道运行参数,并探讨不同型号压缩机工况点变化规律及燃气轮机的适应性;(3)考虑含氢量、氢气-甲烷分层流等因素,改进气体组分在线/离线色谱分析系统;(4)结合CFD模拟及实验等方法,开展计量设备修正研究;(5)揭示混氢天然气泄漏扩散特性规律,针对不同泄漏场景优化燃气泄漏检测设备空间布置及安装方式,完善应急预案;(6)开展高钢级管道混氢输送适应性分析,保障管道本体安全。     

靖西天然气管道冬季高峰运行的工艺优化

针对靖西管道现有资源情况进行了认真分析,编制了该管道冬季高峰生产运行方案,优化了气源供气方式、制定了下游用户用气原则和管道冬季高峰优化运行模式,使现有资源得到了充分合理的应用.经实际应用验证,优化措施能够有效地提高管输效率、降低运营成本,实现长输管道冬季高峰的安全运营.     

单气源多用户管道的储气调峰

单气源多用户的管道储气调峰是管道业主执行供气用户及与用户签订"照付不议"合同的重要依据.分析了单气源多用户的用气类型和影响调峰的条件,对管道的用气负荷进行了计算.介绍了两种单气源多用户管道的储气调峰方法.结合西气东输管道的特点,考察了几种影响管道储气调峰的因素,提出了具体的应对方案.     

动态模拟在燃气环网储气调峰设计中的应用

天然气管道环网沿线用户用气量经常变化，尤其将天然气作为调峰电厂的燃料时，管网系统会出现输气不均衡现象。利用管道储气技术，通过动态模拟计算方法可以调整和优化设计，解决系统供需矛盾，向用户安全、稳定供气。动态模拟方法是基于流体力学原理，用数学分析方法对输气管网系统运行参数进行描述，以调整和优化管网系统设计。结合工程实例，采用动态模拟方法计算了管网系统储气调峰能力，并对储气量进行了校核，所得结果符合调峰电厂的储气调峰要求。     

靖边-西安输气管道季节调峰措施

根据靖西（靖边-西安）天然气长输管道近期的用气现状和今后规划,预测了至2015年的调峰需求量。分析了陕西省天然气供应中存在的问题,认为应采取的季节调峰措施不仅应进行地下储气库、调峰型液化天然气（LNG）储备站、压气站等的建设,还应引导天然气市场发展方向,充分利用上、下游及管道资源,进行冬季运行工艺优化和实行调峰气价以及多气源的争取。     

中国石油管道企业碳管理框架初探

“十二五”以来,中国石油的管道业务迎来历史性发展机遇,初步形成了横跨东西、纵贯南北、连通海外、覆盖全国、调度集中的油气供应网络。同时,根据集团公司的发展理念和发展战略,管道企业提出建设“绿色”管道、“安全、高效、低碳”运行管网的新要求。针对中国石油管道企业面临的各种低碳挑战和机遇,从低碳政策、标准、节能减排等方面,分析了建立企业碳管理的必要性,结合油气管道企业特性,提出了“中国石油管道企业碳管理”的定义,初步构建了中国石油管道企业碳管理框架,包括管道碳核算与审核、管道碳排放水平评价与高排放源识别、管道低碳解决方案、减排潜力、碳交易等5个步骤,对油气管道企业碳管理发展起到了一定的推动作用。（参12）     

枝状管网与环状管网的技术经济评价

介绍了城市配气枝状和环状管网的特点，通过对枝状管网和环状管网的技术评价和经济评价，指出枝状管网相对于环状管网较为经济，提出了枝状管风与环状管网相结合的城市配气方案，即在城市配气中将主要干管或高中原管道设计为环状管网，次要管道及楼房街区内设计为枝状管网，这种方案既能保障配气管网的水力可靠性，安全平稳供气，又能节约管材投资，提高经济效益。     

动态模拟在输气管道工艺设计中的应用

概述了动态模拟在输气管道工艺设计中的作用和意义,阐述了传统的工艺稳态设计方法的局限性,提出了动态设计方法的基本原则与步骤。通过实例对稳态和动态设计的结果进行了对比分析,指出动态模拟是提高输气管道工艺设计水平的关键。     

四川输气南干线管网最优运行方式的确定

针对四川输气南干线两佛复线投产后输量增加所产生的一系列问题,分析了重庆总厂至纳溪段的管网组成和用户用气的特点.根据分析结果和运行方式的比较,对各管段不同工况下的运行方式进行了比选,确定了最优运行方式.最优运行方式可以最大限度地利用现有天然气储运设施的能力,提高管输效率并能有效地缓解管网运行中的矛盾,对即将建设的北二环管网的运行也具有借鉴意义.     

湿天然气管输瞬变流模型及数值模拟技术研究

湿天然气浊经输技术的应用可减少海洋,沙漠,戈壁,滩海等条件恶劣的凝析气田的操作作人员和降低开采费用。在实际运行中,湿天然气在输送管道中的流动总是处于慢瞬变状态。     

复杂天然气管网系统运行期可靠性评价体系

中国天然气管道行业正朝着规模化、网络化方向发展,整个管网系统运行期的输气保障能力受到广泛关注,对其完成输送任务的可靠性进行评价显得尤为重要。为了保障大型天然气管网系统安全、高效运行与管理,对管网系统可靠性指标、系统可靠度计算、单元可靠度计算、可靠性数据及可靠性管理开展了研究。提出了包括可靠性类、维修性类以及健壮性类的3层系统可靠性评价指标体系,建立了基于管道工艺仿真的物理管网系统可靠度分布式阶梯计算模型,能够实现管网/管道/站场系统可靠度的简化、快速计算。将该计算模型在某压气站进行案例试算,按照站场系统→典型结构→基本回路→设备单元的顺序,将管网拓扑结构由上至下拆分为不同层级的可靠性框图,再利用单体设备可靠度由下至上依次计算各层级可靠度,获得该压气站在不同压缩机启停方案下的可靠度。该研究成果为今后持续开展大型天然气管网系统可靠性评价及管理奠定了基础。     

输气管网稳态运行优化计算方法

应用油气管道输送理论和最优化技术对管网系统的稳态运行进行了分析,建立了基于压缩机站的最小能耗费用数学模型,对管网的拓扑结构进行分解简化后,在动态规划算法的基础上结合网络最小费用流理论对其进行求解。结果表明,该计算方法对树形、环形管网均适用,而且优化效果好于一般的方法。