通過區(qū)域計量數(shù)據(jù)提高調(diào)壓器配置的合理性

上海燃氣市北銷售有限公司 韓武忠

通過區(qū)域計量數(shù)據(jù)提高調(diào)壓器配置的合理性

上海燃氣市北銷售有限公司 韓武忠

分析了上海燃氣市北銷售有限公司3處區(qū)域流量基本情況，討論了配置調(diào)壓器的基本因素，提出了通過區(qū)域流量情況來合理配置調(diào)壓器的方法，對調(diào)壓器選型配置具有一定的參考意義。

區(qū)域計量 流量 調(diào)壓器配置

0 概述

所謂區(qū)域計量，是指在燃氣調(diào)壓器處安裝計量表，對下游封閉管網(wǎng)供應用戶的用氣量進行計量。通過區(qū)域計量，能夠反映該區(qū)域內(nèi)的調(diào)壓器供應能力、供氣量和購銷差率等情況。至 2011年底，上海燃氣市北銷售有限公司(簡稱市北公司)共有完整的區(qū)域計量試點10個，分別為：普陀區(qū)3個，閘北區(qū)2個，楊浦區(qū)1個，虹口區(qū)1個，寶山區(qū)1個及嘉定區(qū)2個。在對區(qū)域計量點配置計量表時，我們根據(jù)調(diào)壓器的額定流量匹配相應的計量表。經(jīng)過長期以來對計量數(shù)據(jù)的分析，我們發(fā)現(xiàn)區(qū)域計量表實際通過的小時最大流量遠小于表的量程，由此暴露出調(diào)壓器配置偏大的問題。這一問題在天然氣轉換工作全部結束后更為明顯。

本文選取普陀區(qū)、閘北區(qū)和寶山區(qū)各一處計量點進行分析。

1 區(qū)域計量點的基本情況

三處計量點所選擇的住宅區(qū)于1995~2001年建成，小區(qū)范圍內(nèi)商業(yè)公建配套面積較少，戶型面積70~100 m2。建成之初使用人工煤氣，后轉換為天然氣。各處區(qū)域計量范圍的戶數(shù)和調(diào)壓器配置分別見表1和表2。

表1 各處區(qū)域計量用戶數(shù)(戶)

表2 調(diào)壓器情況

2 配置調(diào)壓器考慮的因素

調(diào)壓器在配置選型過程中要考慮流量、調(diào)壓器進出口壓力、燃氣種類、調(diào)節(jié)精度、閥座形式和連接方式等因素。本文只討論流量因素。

流量是在調(diào)壓器配置選型時應首要考慮的因素，所選調(diào)壓器要同時滿足兩個條件：(1)在最大進口壓力時通過最小流量；(2)最小進口壓力時通過最大流量。

當出口壓力超出工作范圍時，調(diào)節(jié)閥應能自動關閉。若調(diào)壓器規(guī)格選擇過大，在最小流量下工作時，調(diào)節(jié)閥幾乎處于關閉狀態(tài)，則將產(chǎn)生顫動、脈動及不穩(wěn)定的氣流，所以為了保證調(diào)節(jié)閥出口壓力的穩(wěn)定，調(diào)節(jié)閥應在調(diào)壓器最大流量的 20%~80%工作。這也意味著我們在選取調(diào)壓器時應保證調(diào)壓器的計算流量應為管網(wǎng)計算流量的1.2倍，這樣才能保證調(diào)壓器的穩(wěn)定運行。即：

式中：Q0——調(diào)壓器的最大流量，m3/h；

Qh——管網(wǎng)計算流量，居民和非居民用戶用氣量之和，m3/h。

3 管網(wǎng)計算流量的確定

3.1 居民用戶燃氣計算流量

根據(jù)《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》(GB 50028—2006)10.2.9，居民用戶燃氣計算流量按下式計算：

式中：Qh1——居民用戶小時計算流量，m3/h；

K—— 燃具同時工作系數(shù)；

n—— 同種燃具或成組燃具的數(shù)目；

Qn——燃具額定流量，m3/h。

K值根據(jù)《城市煤氣、天然氣管道工程技術規(guī)程(附條文說明)》(DGJ 08-10-2004)確定，用戶數(shù)大于700戶取0.114。

根據(jù)上海市民的生活習慣，天然氣雙眼灶流量按0.7 m3/h，天然氣熱水器流量按2.2 m3/h選取，則Qn為2.9 m3/h。

3.2 非居民用戶燃氣計算流量

區(qū)域內(nèi)非居民用戶用氣包括工業(yè)用氣和營業(yè)、事業(yè)和團體單位(簡稱營事團)用氣。三個計量區(qū)域內(nèi)均無大型的工業(yè)用戶，即使存在工業(yè)用戶，其氣源從現(xiàn)有的中壓管網(wǎng)接出，故暫不考慮區(qū)域內(nèi)的工業(yè)用氣。

近幾年，市北公司天然氣銷售結構維持在居民用氣量、工業(yè)用氣量以及營事團用氣量的用氣比為6:2:2。營事團用氣量約為居民用氣量33%。

式中：Qh2——非居民用戶小時計算流量，m3/h；

Qh1——居民用戶小時計算流量，m3/h。

調(diào)壓器計算流量根據(jù)式(1)進行計算，取管網(wǎng)計算流量的1.2倍，居民小時計算流量按照式(2)計算，非居民小時流量按式(3)計算，得出三個區(qū)域的燃氣管網(wǎng)計算流量及調(diào)壓器計算流量如表3所示：

表3 根據(jù)設計規(guī)范得出的管網(wǎng)及調(diào)壓器計算流量單位：m3/h

3.3 根據(jù)區(qū)域計量得出的管網(wǎng)計算流量

根據(jù)區(qū)域計量得出各區(qū)域的管網(wǎng)最大小時流量如表4所示，調(diào)壓器計算流量根據(jù)式(1)進行計算，取管網(wǎng)最大小時流量的1.2倍。

表4 根據(jù)區(qū)域計量得出的調(diào)壓器計算流量單位：m3/h

4 調(diào)壓器的配置

4.1 根據(jù)設計規(guī)范計算的管網(wǎng)流量配置調(diào)壓器

根據(jù)表3中調(diào)壓器計算流量并參照市北公司調(diào)壓器選型規(guī)定，選型結果如表5所示：

表5 根據(jù)設計規(guī)范配置調(diào)壓器單位：m3/h

4.2 根據(jù)區(qū)域計量得出的管網(wǎng)流量配置調(diào)壓器

根據(jù)表4中調(diào)壓器計算流量并參照市北公司調(diào)壓器選型規(guī)定，選型結果如表6所示：

表6 根據(jù)區(qū)域計量配置調(diào)壓器單位：m3/h

4.3 調(diào)壓器配置方式的比較

根據(jù)表5和表6可知，根據(jù)區(qū)域計量的流量所配置的調(diào)壓器規(guī)格遠小于根據(jù)設計規(guī)范，說明選型存在不合理性，可考慮對調(diào)壓器計算流量的計算方式進行適當修正。通過對表 5中調(diào)壓器計算流量Q0設計和表6中區(qū)域計量的調(diào)壓器計算流量Q0區(qū)域進行對比分析，計算出流量比系數(shù)K。

各區(qū)域計算出的流量比系數(shù)如表7所示：

表7 區(qū)域內(nèi)流量系數(shù)比

從表 7中的計算結果可知，K值最大值只有0.263。說明根據(jù)設計規(guī)范計算得出的流量是在充分考慮了各種最不利工況的情況下計算得出的，已經(jīng)大大超過了實際使用工況下的流量。

此外本次所選擇的區(qū)域的調(diào)壓器均是按照人工煤氣流量配置，現(xiàn)狀運行介質(zhì)為天然氣，因為熱值的差異，造成調(diào)壓器配置偏大。

上世紀末期，即該三處區(qū)域建設時期，正好處于雷諾式調(diào)壓器向箱式調(diào)壓器的過渡階段，雷諾式調(diào)壓器能夠選用的最小規(guī)格即為DN150，也是造成調(diào)壓器配置過大的原因之一。

5 結語

根據(jù)以上分析，從兼顧安全供應、降低維護成本和配套成本綜合考慮，在今后確定調(diào)壓器選型配置時可以從以下幾方面進行修正：

(1)對完成天然氣轉換區(qū)域的調(diào)壓器，在改造時可考慮降低調(diào)壓器規(guī)格為原來流量的30%左右。

(2)在計算新發(fā)展住宅區(qū)域調(diào)壓器計算流量時，對居民用戶用氣量和非居民用戶用氣量應綜合考慮。計算居民用戶用氣量時，流量比系數(shù) K取0.3~0.5。對有商業(yè)和公建配套的住宅區(qū)域，計算用氣量應充分了解商業(yè)和公建配套的功能定位，按照規(guī)范要求確定用氣量。

(3)新建住宅中配備分戶型燃氣地暖系統(tǒng)的居民用戶，流量的計算方式有待研究，尚無規(guī)范明確。

Improving the Rationality of Regulator Configuration by Analyzing Datum of Region Metering

North Shanghai Gas Business CO., Ltd. Han Wuzhong

By analyzing the situation of 3 regions metering of the company and discussing the factors affecting the regulator configuration, the paper puts forward the method to improve the rationality of regulator configuration by analyzing datum of region metering, which can be as a reference for regulator configuration in the future.

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