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.     

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)     

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）     

多气源混输管网的供气方案

为了提高天然气管网供气的可靠性和安全性,多气源同时接入跨区域大型管网的混输格局逐步形成.由于不同气源的气质以及供应形式存在差异,而且下游用户对热值波动的敏感度不同,对下游用户的计价原则也不同,因此提出合理的混输管网供气方案,实现城市管网公司及下游终端用户的利益均衡是急需解决的技术难题.基于中山大学BP液化天然气中心研发的燃气混输管网动态仿真平台,对某市高压混输管网进行仿真模拟,主要针对管网分开输送方案和多气源相互调配方案两种混输供气方案进行对比分析模拟,通过模拟两种方案中下游终端用户的热值动态响应情况,分析热值/华白指数波动对下游终端用户的影响,以及不同热值气源与各类下游用户的对应匹配情况.     

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.     

榆林-济南输气管道调峰方式优选

天然气长输管道受下游用户用气不稳定的影响,一定时间内必然处于进销不平稳状态。如何借助管道现有调峰手段,确定科学、合理、高效的调峰方案是管道运营企业追求的目标。以榆林-济南输气管道(榆济输气管道)为例,评估了该管道在不同输气量下的末端调峰能力,分析了配套储气库的注采气能力及工作要求,测算了管网下游用气不均衡系数,最终结合管网实际情况,提出了优选调峰方案的措施及步骤。将榆济输气管道调峰优化问题程序化、指标化,提高了制定方案的及时性、科学性及经济性。以该管道2012-2013年冬季的调峰问题为例,验证了优化方法的可行性,得出了日调峰以管存为主,季节性调峰应采用管存及储气库联合调峰,满负荷运行状态下管存尽量不调峰等共识,将有效指导管道的运行管理工作。     

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。     

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。     

天然气管网管存调控技术

为了保障天然气管网的安全平稳运行,对天然气管网管存的调控技术进行研究。结合目前天然气管网的生产运行经验,阐述了管存的分类、控制原则及控制标准,从春秋季销售、冬夏季保供、气量分配及预测事故管道生存时间4个方面对管存的调控技术进行详细分析。结果表明:针对春秋季销售周不均匀性的特点,应主动控制管存均匀变化;为保供冬夏季用气,应将管存提升至应急高管存或最高管存;利用管存的控制区域,可以对天然气管网气量进行合理分配;根据天然气管道的低管存限值,能够预测事故管道的生存时间。(图4,参23)     

华北天然气省级管网低负荷率对终端成本的影响

华北地区天然气管网发达,天然气需求日益增长,而各省级短途天然气管网运营主体不一,分布相对分散,管径、压力等级较小,运输负荷率低,在准许成本加合理收益的管输费定价模式下形成了中游运输环节"1+X"的局面,造成较大运输成本瓶颈。通过对比分析华北地区国家管网长输管道与省级管网短途管道天然气运价差异,指出提高管道负荷率至规定起算值以上,可明显降低单方气管道运价,对终端用户用气降本作用显著。并提出以下建议:减少运输环节,尽可能将省级管网并入国家管网公司,减弱运输成本瓶颈,激发市场活力;优化天然气管道输气、配气路径;积极推动省级短途管网向第三方公平开放;不断增强天然气资源调运供给,利用运量与运价相互关系,惠及用户,助推天然气行业的高质量发展。(图1,表8,参25)     

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.     

长输天然气管网多气源联合调峰

分析了长距离输送天然气管道成网后下游用户的调峰量,论述了在用气高峰月和用气低峰月分别采用气源调峰和储气库调峰的具体情况,介绍了不同类型气源和储气库联合调峰的方法,总结了多气源联合调峰的特点.     

陕西省天然气供需平衡分析及对策

为了促进陕西省天然气市场协调发展,应对天然气供需矛盾,基于陕西省天然气供应量的组成、天然气消费量的增长情况以及逐年增大的供需缺口,分析了天然气长输管网的负荷分布、运行特点以及燃气用户的用气特征,总结出影响陕西省天然气供需平衡的3个主要因素:供应量与需求量不均衡,天然气管网负荷不均衡,现有用户需求变化不均衡。建立了陕西省天然气年需求量数学模型,预测了近3年陕西省天然气的消费量和调峰量,并基于预测结果,结合供需平衡影响因素,提出了解决措施:争取多种类、多方向的供气来源,扩大天然气市场,多级共担调峰,合理化用户结构。     

大型复杂天然气管网离线仿真软件国产化研发及应用

面向国家石油天然气管网集团有限公司（简称国家管网集团）大规模复杂天然气管网的仿真应用需求与管道行业智能化转型的实际需要，提出了一种全新的仿真引擎核心算法——分区增量迭代法，攻关完成了具备先进性、健壮性、开放性的工业级天然气管网仿真引擎，基于总体架构与应用架构设计，完成了离线仿真软件的开发，实现了大型复杂天然气管网仿真核心技术自主可控。依托研发的天然气管网离线仿真软件，对某新建管道完成了设计校核，平均相对误差为0.1%；以全要素涩宁兰管道为对象建模，并与商业软件结果进行对比发现，管道沿线各站的压力、流量在稳态与瞬态仿真下的最大相对误差均小于1%；针对大规模、复杂拓扑结构的2×104 km级全要素天然气工业管网，该离线仿真软件对其具备仿真能力。所研发天然气管网离线仿真软件能够满足未来“全国一张网”的仿真需求，可为国家管网集团的数字化战略及智能化转型提供专业化仿真服务。（图7，表3，参22）     

某LNG站管网与管径的优化计算

天然气管道在实际运行时,由于用户种类不同,对气量和压力的要求相去甚远.通过对福建LNG站输气干线工程设计进行合理的优化设计计算,采用动态模拟方法对管网系统进行了分析和计算,研究了影响管网系统主要因素,提出了在天然气管网的设计中对管网系统进行优化的方法.     

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.     

珠海-中山天然气管道运行压力的选择

合适的运行压力对于保证天然气长输管道的安全生产至关重要。管道运行压力的选择应遵循以下原则:第一,出现故障时,能够做到上下游统筹兼顾;第二,建立管道允许运行的压力区间;第三,选定管道正常运行的压力区间;第四,确定不同岗位允许控制的压力区间。珠海-中山天然气管道设计最高运行压力为7.1MPa,根据用户需求调整最低运行压力,当管道正常运行时,最低运行压力为4.5MPa;当上游中断供气时,将最低运行压力调整为4.67MPa;当下游用户中断用气时,最高运行压力按照6.3MPa进行管理和控制。同时,管道运行压力的选择还需要考虑台风、设备故障等因素。管道输送企业进行运行压力局部调节的作用是极为有限的,为适应天然气产业链条化的发展现状,应建立从生产到最终用户的快速、有效的协调机制。     

冬季保供期间中亚进口气量预测

中亚天然气管道是中国重要的陆上能源通道.在近年的冬季保供期间,中亚进口气各气源国、过境国的供气量与下载气量受本国气温变化影响波动较大,常导致转供中国气量发生计划外、无预警降量,无法提前采取措施加以应对,影响中国在冬季保供期间的资源保障能力.针对该问题,对冬季保供期间影响供气量、下载气量因素的历史数据进行分析与评价,量化...     

基于动态规划法与改进遗传算法的管网稳态运行优化

为了降低天然气输送管网的运行费用,更好地实现节能降耗,应用输气理论与最优化方法,建立了以输气管网运行能耗费用最低为目标的稳态优化模型。利用动态规划与改进遗传算法对川气东送管道运行方案进行优化,并将算法优化结果与商业优化软件Syner GEE-Gas的优化方案进行对比。结果表明:在川气东送管道一期设计输量下,优化方案可实现全线运行能耗减少2.92 MW,降幅为4.4%,从而指导天然气管网安全、经济、可靠运行。