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天然气集输管道调峰优化运行研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 08:15:13
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天然气集输管道调峰优化运行研究【摘要】:大庆油田天然气分公司管网系统结构复杂,为了使其安全平稳的运行,保证下游用户的用气安全,采用管道末段和地下储气库联合为其调峰的办法。由于在调峰

【摘要】: 大庆油田天然气分公司管网系统结构复杂,为了使其安全平稳的运行,保证下游用户的用气安全,采用管道末段和地下储气库联合为其调峰的办法。由于在调峰过程中流量和压力随时间的变化规律比较复杂,因此,需利用专门的软件对调峰方案进行仿真。TGNET软件是国际上广泛应用的输气管道仿真软件之一,为了有效利用该软件模拟调峰方案,研究了软件应用的相关问题。 为了更好的研究天然气分公司管网的短期调峰方案,取大庆至哈尔滨天然气管道为研究对象(运行平稳),以现场实测数据为基础,评价了几种水力摩阻系数的计算公式,为天然气分公司管网以及其它输气管道的水力计算提供了一定的参考。 本文在系统分析大庆至哈尔滨天然气管道输气系统拓扑结构及系统配置的基础上,利用TGNET软件建立了庆哈输气管道的水力模型。利用TGNET软件建立了庆哈输气管道的水力模型。根据下游用户用气规律以及地下储气库的实际运行要求,拟定了两种典型工况下的若干短期调峰方案,并对调峰方案进行了模拟。通过对不同调峰方案模拟结果的对比和分析,根据能耗费用最低原则优选出最佳调峰方案。 【关键词】:动力工程 输气管道 调峰 优化 动态模拟 摩阻系数
【学位授予单位】:大庆石油学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TE832
【目录】:
  • 摘要4-5
  • ABSTRACT5-13
  • 第一章 天然气管道的动态模拟13-22
  • 1.1 数学模型的建立13-15
  • 1.1.1 基本方程组13-14
  • 1.1.2 定解条件14-15
  • 1.2 模型的求解方法15-18
  • 1.2.1 特征线法16-17
  • 1.2.2 隐式有限差分法17-18
  • 1.3 模拟软件在输气管道上的应用18-22
  • 1.3.1 模拟软件的简介18-19
  • 1.3.2 模拟软件的应用19-22
  • 第二章 TGNET 使用研究22-29
  • 2.1 软件结构22-23
  • 2.2 TGNET 基本功能介绍23
  • 2.3 基本概念23-24
  • 2.3.1 管网元件23
  • 2.3.2 约束条件23
  • 2.3.3 控制模式(Mode)与边界条件23-24
  • 2.4 管网元件24-25
  • 2.4.1 阀门24
  • 2.4.2 外部调节器24
  • 2.4.3 压气站24-25
  • 2.4.4 压缩机与驱动机25
  • 2.5 节点25-26
  • 2.6 TGNET 使用中的几个问题26-29
  • 2.6.1 管段空间步长的选择26-27
  • 3.6.2 瞬态模拟的时步选择27
  • 2.6.3 控制模式的转换27
  • 2.6.4 瞬态模拟中流量的累计27-29
  • 第三章 输气管道水力摩阻系数研究29-43
  • 3.1 概述29
  • 3.2 莫迪图29-31
  • 3.3 水力计算基本流量公式31-32
  • 3.4 紊流区常用摩阻系数计算公式32-36
  • 3.4.1 科尔布鲁克(Colebrook-White)公式32-33
  • 3.4.2 威莫斯(Weymouth)公式33-34
  • 3.4.3 潘汉德尔(Panhandle)公式34-35
  • 3.4.4 AGA 公式35-36
  • 3.5 利用现场数据评价摩阻系数计算公式36-41
  • 3.6 小结41-43
  • 第四章 庆哈输气管道短期调峰优化研究43-59
  • 4.1 庆哈输气系统基础数据43-44
  • 4.1.1 管道线路数据43
  • 4.1.2 天然气组分43
  • 4.1.3 庆哈管道及其配套储气库情况43-44
  • 4.2 庆哈输气管道仿真模型44-46
  • 4.3 庆哈输气管道高峰周调峰方案的制定、仿真及优选46-59
  • 4.3.1 调峰方案的优选原则46-47
  • 4.3.2 调峰方案的制定方法47
  • 4.3.3 用户用气量变化规律47-50
  • 4.3.4 2009 年1 月高峰周调峰方案50-55
  • 4.3.5 设计输量下高峰周调峰方案55-59
  • 第五章 结论59-60
  • 参考文献60-62
  • 附录62-63
  • 致谢63-65
  • 详细摘要65-70


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