天然气区域管网供气与调峰优化

【摘要】：我国各个城市天然气需求量不断增长。尤其是最近十年来,西气东输一线、二线的竣工,港口LNG码头的投产,使城市天然气的消费量呈爆炸式增长,天然气消费结构也不断地向多元化的方向发展,已有的燃气设施很难满足各类用户的天然气需求。基于未来天然气发展的需求,需要对新时期天然气供气方案进行优化和确定。天然气管网供气和储气调峰是天然气供气方案当中的重要内容。 论文以北方某地区五个相邻城市的天然气供应为例,对新时期供气方案当中的管网供气和储气调峰问题进行了研究,具体的研究内容主要包括： 第一部分,理论分析部分,包括第二章、第三章和第四章。第二章介绍了天然气稳定流动方程、国内常用水力计算公式和图论的基本知识,然后运用图论的基本原理对燃气管网的结构进行了数学描述,利用管网计算的基本方程,用解节点方程法对管网计算数学模型进行求解,为管道供气方案当中水力计算提供了理论依据。第三章详细介绍了灰色多元回归预测模型,回归模型的自变量用灰色关联分析法进行确定,这样就使建立的多元线性回归模型得到优化,提高了预测精度,并将GM(1,1)灰色模型融入线性回归模型,实现了模型的优势互补。第四章结合本例对天然气用户的类型和用气特性进行了分析,认为我国天然气消费量增长迅速,消费结构不断优化并向多元的方向发展,现有燃气设施已经满足不了各类用户的用气需求,必须对供气方案中存在的问题进行解决。 第二部分,实例部分,包括第五章和第六章。第五章结合该区域具体情况,对多种供气方案进行了比较,最终确定建立区域高压管网调度中心,并将燃气降压发电、高压引射等新的技术用于供气系统,实现了城镇燃气输气系统与热电项目输气系统的有机结合,认为这种供气方式是未来城市管道天然气供气系统的发展方向。第六章首先利用灰色多元回归预测模型对区域近远期日调峰量进行了预测,检验结果表明该模型具有较好的适应性,能够用于调峰量预测。然后根据预测调峰量确定出日调峰主要靠各城市当地储气调峰设施结合管网储气的方式,季节调峰主要靠上游供气企业在用气高峰月增加供气量解决,应急调峰依靠大区高压管网调度中心调度并结合各城市LNG气化站的调峰方式解决的调峰方案。 最后,结论部分对研究内容和研究成果进行了总结。基于本文所做的研究,该竹道供气方案和确定的储气调峰方式已经企业和相关部门的认可,证明该论文研究成果具有实用价值。 【关键词】：区域管网 管道供气 调峰优化 水力计算模型 组合预测
【学位授予单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU996
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 课题研究的背景及目的11-12
• 1.1.1 国外天然气发展概况11
• 1.1.2 国内天然气发展概况11-12
• 1.2 课题研究的目的和意义12-13
• 1.3 国内外同类课题研究的现状13-15
• 1.3.1 天然气管网供气研究现状13-14
• 1.3.2 储气调峰研究现状14-15
• 1.4 论文主要研究内容15-17
• 第二章 燃气管网水力计算理论17-21
• 2.1 天然气的稳定流动方程17
• 2.2 水力计算公式17-18
• 2.3 图论基本原理18
• 2.4 水力计算模型18-20
• 2.4.1 管网结构的数学描述18-19
• 2.4.2 水力计算数学模型19-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第三章 灰色-多元回归组合预测理论21-31
• 3.1 灰色模型概述21
• 3.2 灰色预测理论及一般过程21-24
• 3.2.1 灰色预测理论概述21-22
• 3.2.2 GM(1,1)模型的建模过程22-23
• 3.2.3 灰色预测的一般过程23-24
• 3.3 灰色组合模型的选择24-25
• 3.4 灰色多元回归组合预测模型25-29
• 3.4.1 多元回归预测模型25-28
• 3.4.2 利用灰色关联分析法确定带入回归模型的自变量28-29
• 3.4.3 回归模型自变量的灰色预测29
• 3.5 组合模型预测29
• 3.6 本章小结29-31
• 第四章 天然气用气特性分析31-43
• 4.1 天然气应用概述31-32
• 4.1.1 应用情况概述31
• 4.1.2 输配系统概述31-32
• 4.2 天然气用户类型及用气特性32-41
• 4.2.1 城镇燃气用户33-39
• 4.2.2 分布式能源用户39-40
• 4.2.3 热电项目用户40-41
• 4.2.4 化工原料用户41
• 4.3 竹道供气方案及调峰问题41-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第五章 天然气区域管网供气方案43-56
• 5.1 工程概况43-44
• 5.1.1 该地区规划用气量概况43
• 5.1.2 该地区气源及高压管网供气概况43-44
• 5.2 高压管网供气问题分析44-46
• 5.2.1 不同类型用户用气特性分析44-45
• 5.2.2 多气源供气格局下天然气物性差异问题分析45
• 5.2.3 气源问题分析45-46
• 5.2.4 现有输气管网问题分析46
• 5.3 目前天然气管网供气方案存在的问题46-47
• 5.4 管网供气方案确定原则47
• 5.5 高压管网布局原则47-48
• 5.6 管网供气方案确定48-53
• 5.6.1 管网供气方案确定的重点问题49-50
• 5.6.2 管网供气方案一50-52
• 5.6.3 管网供气方案二52
• 5.6.4 管网供气方案比较与确定52-53
• 5.7 高压管网水力计算53-54
• 5.7.1 水力计算条件53-54
• 5.7.2 高压管网水力计算54
• 5.8 本章小结54-56
• 第六章 天然气区域储气调峰方案56-65
• 6.1 储气调峰量确定56-59
• 6.1.1 日调峰量确定56-58
• 6.1.2 季节调峰量确定58
• 6.1.3 应急调峰量确定58-59
• 6.2 城镇天然气储气调峰方式59-62
• 6.3 天然气调峰方式确定62-64
• 6.3.1 储气调峰现状分析62-63
• 6.3.2 调峰方式确定63-64
• 6.4 本章小结64-65
• 第七章 结论65-67
• 参考文献67-70
• 致谢70-71
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况71

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