基于SPS軟件的輸氣管網(wǎng)調峰分析

黃靖雅 梁光川 周軍(西南石油大學石油與天然氣工程學院，四川 成都 610500)

基于SPS軟件的輸氣管網(wǎng)調峰分析

黃靖雅 梁光川 周軍(西南石油大學石油與天然氣工程學院，四川 成都 610500)

隨著我國燃氣管網(wǎng)運行日趨復雜，如何實現(xiàn)天然氣的供需平衡是運營管理工作的重點。本文依托國際知名輸氣管道仿真軟件對川氣東送管網(wǎng)調峰方案進行黃靖雅梁光川周軍了仿真與分析，針對金壇下游A市72小時高峰用氣進行調峰模擬，設計了高峰采氣，平穩(wěn)采氣等三種典型采氣方案，分別輸出三種方案的末站壓力波動，首站流量波動，末段管存量和壓縮機功率等參數(shù)進行比對，得到了安全平穩(wěn)且運行費用更低的調峰方案。

SPS；調峰；川氣東送；用氣負荷；金壇儲氣庫

隨著我國天然氣管道和儲氣庫的建設，燃氣管網(wǎng)運行日趨復雜，如何實現(xiàn)天然氣的供需平衡是運營管理工作的重點。所謂調峰，就是要協(xié)調管道上下游的供氣，保障居民穩(wěn)定用氣。如何才能使供氣滿足用氣，又能讓管道最大限度良好運行，本文以金壇下游A市72小時高峰用氣調峰為例進行探討。

1 調峰量預測

城市燃氣的使用是不均勻的，通常用不均勻系數(shù)表示，用氣不均勻系數(shù)可分為三種，即月不均勻系數(shù)，日不均勻系數(shù)和時不均勻系數(shù)。[1]2017年A市用氣高峰發(fā)生在1月份，月高峰系數(shù)為1.29，月高峰系數(shù)為1.04，小時高峰系數(shù)取2.5。

本文考慮在川氣東送管道增壓一期工程投產(chǎn)后，管道達到110×108m3/a輸量下，由川氣東送管道承擔金壇下游A市分輸站城市燃氣用戶高月高日連續(xù)72小時的調峰要求，對金壇儲氣庫的采氣方案進行比選。

川氣東送管道向A市平均供氣量13.65×104m3/h，而城市燃氣小時用氣波動較大，最大用氣量達到46×104m3/h，最大用氣量高于管道供氣量32.35×104m3/h,這部分天然氣需要從儲氣庫采出。

2 調峰方案制定

輸氣管網(wǎng)系統(tǒng)短期調峰（調峰周期在一個月以下）的基本提法是：在給定的調峰周期內選擇該系統(tǒng)的工藝運行方案，使之滿足各分氣點（包括管道終點和中間分輸點）的分氣流量與最低供氣壓力（由供氣合同決定，故也叫合同供氣壓力）要求。具體來說，可以有以下幾種制定采氣方案的模式：

（1）每日用氣高峰時多采氣，用氣低谷時少采氣或不采氣。

（2）每日內采氣流量維持不變。[3]

3 模擬結果

按照金壇儲氣庫12小時、18小時、24小時采氣量不變原則，以用氣缺口量作為采氣量參考值，利用SPS軟件對每一種調峰方案進行模擬，根據(jù)模擬出的末站壓力值調整采氣量，直到滿足用戶用氣量和合同壓力。

模擬結果匯總如下：

表1 模擬結果匯總

4 結語

（1）從仿真結果可知，采氣變化越貼近用氣量波動，末段可參與調節(jié)的儲氣量越少。

（2）對應采氣量小的方案，普光凈化廠氣量的供氣量越大，壓氣站的費用越多，但總運行費用越少。

（3）采氣量與用氣缺口越吻合，上海末站和揚子末站壓力波動越小，普光凈化廠作為首站，流量波動越小，管道整體運行越平穩(wěn)。

[1]周軍，盧春明，等.城鎮(zhèn)燃氣用氣不均勻性的探討[J].上海煤氣,2003,1,15-17.

[2]肖杰.枝狀天然氣管網(wǎng)調峰方案綜合評價研究[D].西南石油大學碩士學位論文,2014.

[3]左麗麗.輸氣管網(wǎng)調峰方案仿真與優(yōu)化研究[D].中國石油大學博士學位論文,2008.