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2016年 第 14 期城市燃气调峰方式标准与优化分析
关义
（新地能源工程技术有限公司，河北　廊坊　065000）
摘要：城市管道燃气的稳定供应与否直接影响到相关业主的正常生产、生活，由于其季节、时段用气量的不均衡性以及随着城市的快速发展，城市居民和企业数量快速增加，一二线城市的燃气调峰问题日益突出。

本文对燃气主要调峰方案如储气球罐、高压储气管束、液化天然气、地下储罐库、气田上游调峰的工作原理、特点与工艺计算进行了分析，指出了每种调峰方式的适用条件与场合。

关键词：城市燃气调峰；方式标准；调峰量
中图分类号：TU996 文献标识码：A
作者简介：
关义（1982-），男，辽宁石油化工大学毕业，现在新地能源工程技术有限公司从事储运类项目的设计工作。

收稿日期：
2016-06-270　引言
近年来，在新闻媒体上经常出现燃气调峰这个名词，越来越多的人们知道并了解了城市管道燃气，由于业主用气不均衡性以及不同时间段燃气用量的差别大导致了各个城市都出现了燃气用气高峰和低谷，在部分城市如沈阳，其夏季和冬季的用气量差能达到6倍之多，导致燃气企业在进行气量调节时面临着不小的压力，这也迫使企业必须做好各个时间段的燃气调峰，以保障业主的安全稳定用气。

目前国内现有的调峰方式多种多样，没有统一科学的理论体系指导，基于此，本文针对目前国内现有的几种调峰方式进行了统计，并综合分析了其安全性和经济性，并指出了与之相对应的适用条件与场合。

1　调峰量的确定
每个城市的用气量是悬殊很大的，它与这个城市的发展水平、居民生活水平有着直接的关系，同时又受到这个城市地理位置、四季温差等各种因素的影响，因此确保城市管道燃气供气稳定平衡，就必须对用气量进行基础的统计分析，以确定各个时间节点的用气量。

（1）季节调峰量的确定。

季节调峰是指燃气企业通过对季节性供大于求时的余气量进行储存，并作为储备补充气量，待出现季节性供不应求时使用，以达到供需总平衡。

（2）月、周调峰量的确定。

由于燃气用户的性质不同，其用气量的高峰也不相同。

企业、商户用户由于其生产需要，其用气量一般都比较稳定，而城市居民则由于生活习惯的不同，在周一至周五工作期间用气量相对较小，夏天高温、冬天低温晚上为用气高峰期，而如饭店餐饮等一般商业用户其在周六周末时间段用气量会明显增加。

（3）事故调峰。

由于受燃气管道、设备损坏、城市违章建筑占压、城市建设不规范作业等各种因素的影响，燃气管道经常会出现故障，导致输气收到一定的影响，因此燃气企业在进行供气时，为了保障供气可靠性，必须要考虑因事故出现的燃气调峰。

2　调峰方式方法
由于不同城市不同的特点及用气规律，为了保证用户用气的稳定性，目前存在着多种调峰方式，统计分析目前在用的主要有以下几种。

（1）储气球罐调峰。

通过储气球罐进行调峰是燃气企业常用的一种调峰方式，它的特点是燃气企业通过建造一些大型的高压储气球罐，在用气量较低的时间段将多余的气量储存到储气球罐，等到了用气高峰时期，把罐内燃气通过其他的方式输送出来来保证用气高峰期的用气稳定。

采用高压储气球罐进行燃气调峰具有良好的优势，但也存在一些短板，这是由于储气球罐自身性质决定的，由于储气罐压力进行降压时只能降至出站管网压力，这样就使得罐内燃气进行外输时，储罐内会留下一部分的天然气，导致储气球罐实际利用率不高，而为了满足季节性高峰期用气的稳定性，燃气企业只能再花巨资进行更多的高压储气球罐建设，这样就大大增加了企业的成本支出。

近年来，有专家学者和企业通过实践检验，提出了一种能大大提高储气球罐调峰能力的新技术——应用超音速射流器配套高压储气球罐协同进行燃气调峰新技术。

（2）高压储气调峰。

目前在用的高压天然气调峰方式主要有两种，一种为城市高压环网，城市高压管道储气能承受4.0 MPa 的压力，根据气体可压缩性的特点对管道内储存的燃气进行高压操作，这样就能大大增加管道储气量。

其次为压缩天然气（CNG ），由于部分地区建设液化工厂投资大，冷能利用效果差，造成了投资和能源的浪费，因此对于部分管道气较为丰富的地区，采用了直接建设CNG 母站的方式，对于一些小的燃气企业和城市燃气管网未铺设的地区是一个很好的解决方式，同时对于无法再征地扩建的储罐峰调压站内也可以采用CNG 进行补充调压。

如辽宁抚顺地区，冬天采用此种办法可以很好的解决储罐调峰的无法满足城市需求的问题。

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关义・城市燃气调峰方式标准与优化分析
生产质量
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其能够在输送到原油地带时增加岩石空隙度，提高石油的渗透力，还可以穿透部分石油的保护膜，促使包裹状态中的石油流出。

提高石油采收率所选用的微生物是微生物菌种，将这些菌种注入到油井中后，需要给其一定的反应时间，并且在特定时间为微生物菌种提供带有营养的水，同时采用水驱的方式使得原油输出[3]。

（2）微生物技术的应用。

当前，这种微生物技术的方式应用并不广泛，还处在一定的研究阶段，对于不同的地质环境条件下，微生物所能够做出的反应受到不同的限制，因此，在很难精确得出微生物驱油率的情况下，人们更倾向于选择更为简便的技术。

3　总结
综上所述，在越来越大的石油需求压力下，我国必须加快进行技术研究，通过更好的、更方便的技术来提高石油采收率，从而尽量保证国内的经济发展少受到国外原油危机的影响，也可让当前的油田减少开采浪费、最大化发挥作用。

参考文献：
[1] 刘玉亭.提高石油采收率的基础研究[J].化学工程与装
备,2016,02:179-180.
[2] 涂军,赵楠,陆晓峰,汪洋,汤超.混相驱提高石油采收率技
术的应用与发展[J].内蒙古石油化工,2010,17:81-82. [3] 包木太,牟伯中,王修林,周嘉玺,倪方天.微生物提高石油
采收率技术[J].应用基础与工程科学学报,2000,03:236-245.
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（3）液化天然气调峰。

液化天然气（LNG ）是将天然气经过如脱水、脱烃、脱酸性气体等净化处理后，采用一定的制冷工艺（如节流、膨胀或外加冷源等），在常压和-162 ℃条件下使其变成液态。

计算表明，采用LNG 调峰方式其优势明显，其比地面储气球罐单位容积的储气比高60倍之多；与井口采气压力为5 MPa 的地下储气库相比，其单位容积储气量是地下储气库的10倍。

LNG 方式由于独立性强，可以摆脱天然气管道的限制，当前使用LNG 方式进行燃气调峰主要有两种，一是建设LNG 储备站，根据城市燃气管网的覆盖面积和燃气用户业主的用气量，储备站的地址要综合统筹分析，以覆盖周围业主的用气需求。

另一种就是建设LNG 工厂，并与城市燃气管道相连，如果出现了用气高峰，则将LNG 气化后及时输送到管网。

（4）地下储气库调峰。

地下储气库调峰是近年来国家大力支持和发展的一种方法，它是通过在用气量低谷时期将“富余”的气储存起来，在城市业主用气量低峰时期，这个时候的用气量相对较少，就可以将多余的燃气进行压缩加压，并储存在地下储气库中；如果城市燃气用量出现高峰了，这个时候就可以将地下储气库的燃气进行开采释放，再进行降压后输送到城市燃气管网，这样就可以实时保证用气量和出气量处于动态平衡中。

地下储气库具有多方面的优势，具体表现在：①储气库容量大，这个在一些大城市由于季节性因素导致的用气高峰时能起到非常明显的稳定作用；②能够保证供气的稳定性，储气库由于库容大，可以长周期保证供气的稳定性，就算出现了上游天然气田产量不稳定时一样能满足用户需要；③储气库一次建成后综合成本相对较低，虽然建设初期投资很大，但是在建成以后，同等的调峰条件下，其综合运行维护成本要明显低于建设储气罐、LNG 库等方式。

地下储气库库容大、安全性高这是其等优势，然而其也有明显的缺点，具体表现为：①储气库对于建设地点要求严格，不仅要看建设地点的地质情况，还要求储
表1　集中调峰方式对比表
气库地址地址能够与下游的管道能够有效的衔接，从而提高运行效率。

②储气工艺流程复杂。

因为是把天然气压缩回注到储气库内，在下游用气高峰时再往外释放，这就导致了储气工艺流程比单纯的采气更加复杂。

③储气库内燃气性质变了。

由于是经过储气库储存，其气体性质也发生了变化，重点表现为气体含水量增加了，因为在进行燃气外输时首先要进行燃气脱水处理。

3　几种城市燃气调峰方式对比
在分析了上面几种主要调峰方式的基础上，本文对这几种主要的调峰方式做了对比，如表1所示。

4　结束语
投资巨大是城市天然气调峰系统工程一个重要的特点，因此在进行燃气调峰时，不仅要注重供气安全性，还要考虑企业的投资，尤其是对于一些用气量非常大的城市，不能仅仅采用一种调峰方法，应该多种调峰方法组合使用。

参考文献：
[1] 商艳. 输气管道干线末段储气调峰研究[J].油气储运，2014，
17(1):13-15.
[2] 陈平.天然气调峰方法研究[J].天然气工业，2015,12（5）：
19-26.。