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空混氣供氣方式的探討

字體: 放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-06-04  瀏覽次數(shù):793

空混氣-即液化石油氣摻混空氣,作為一種天然氣的過渡性氣源,1964年在錦州首次實驗成功后,正越來越多地受到一些中小城市的青睞。它較煤制氣具有投資省、見效快、運行經(jīng)濟效益好等優(yōu)點,同時,它的輸配系統(tǒng)具有向天然氣過渡方便、運行壓力高、供氣方式靈活、供氣范圍較廣等特點,本文將探討如何選擇合理的供氣方式,最大限度地發(fā)揮它的特點。

空混氣是液化氣按比例摻混空氣后,經(jīng)空混站內(nèi)的一次調(diào)壓,進入城市管網(wǎng)后,經(jīng)中壓--低壓的二次調(diào)壓后,向用戶供氣的。由于空混氣的露點比相應狀態(tài)下的純液化石油氣低,所以從再液化的角度出發(fā),它的出站壓力可達0.2Mpa,甚至更高一些。它的輸配系統(tǒng)多是采用中壓供氣,低壓用氣的中低壓兩級壓力系統(tǒng)的供氣方式較多,如果以二次調(diào)壓的位置來區(qū)別,可分為中壓分戶調(diào)壓和中壓樓棟集中調(diào)壓;如果以用戶管網(wǎng)的環(huán)通方式,又可分為下環(huán)上行的上飼式和上環(huán)下行的下飼式(見圖1),那么組合起來的這些供氣方式各有特點。

一、分戶調(diào)壓的供氣方式

氣源 --- 一次調(diào)壓 --- 中壓輸氣管網(wǎng) --- 中壓配氣支管 --- 室外中壓立管 --- 室內(nèi)中壓支管 --- 閥門 --- 用戶調(diào)壓器 --- 二次調(diào)壓 --- 低壓水平支管 --- 煤氣表 --- 單頭嘴 --- 燃具

分戶調(diào)壓即中壓進戶調(diào)壓,在我國對于人工煤氣、天然氣、液化石油氣等都具有許多成功的試點,在國外這已是一種十分成熟的供氣方式。根據(jù)用戶管網(wǎng)的環(huán)通方式不同,分戶調(diào)壓又有上飼式的分戶調(diào)壓和下飼式的分戶調(diào)壓,對于目前在液化石油氣或空混氣系統(tǒng)中較為多見的是上環(huán)下行式的下飼式調(diào)壓的供氣方式。

中壓進戶的最大優(yōu)點在于調(diào)壓裝置為各戶分開,所以用戶之間的影響較小,用氣壓峰所表現(xiàn)出來的壓力波動不明顯。而且調(diào)壓器低壓管段較短,所以燃具基本上是處在額定壓力下工作,運行工況較佳。其次它最大限度地利用了中壓輸氣系統(tǒng)的壓力,使管道的平均管徑比較小,達到節(jié)省管材的目的。分戶調(diào)壓同低壓供氣系統(tǒng)的經(jīng)濟性比較在許多方面都有較詳細的報道。再有由于對中壓管道較多地采用無縫鋼管焊接,施工較為簡單,特別是對于高層建筑對管道接口的可靠性提出多方面要求的情況下,這種接口方式是較合適的。

至于管網(wǎng)的環(huán)通形式,即所謂的上飼式或下飼式,對于中壓管道系統(tǒng)的影響并不大。我們之所以選擇不同的環(huán)通形式主要是基于利用介質(zhì)同空氣的重度差所產(chǎn)生的附加壓頭,來達到克服幫助的目的,那么對于空混氣來說,假設(shè)它供應一棟20層高60m的大樓,它所產(chǎn)生的附加壓頭為:

這個數(shù)值對于調(diào)壓器入口壓力為0.07Mpa的中壓系統(tǒng)來說,它影響的效果體現(xiàn)得并不明顯。所以中壓進戶的另一個特點是對于管網(wǎng)的環(huán)通形式要求不高,一般對于多層建筑來說,選擇上飼式的分戶調(diào)壓方式是較經(jīng)濟合理的,它節(jié)省了總的上升立管和樓頂?shù)沫h(huán)管,不但方便了施工,更方便了住戶或開發(fā)商對屋頂平臺的利用。但對于一些高層住宅,特別是底部為裙樓的高層建筑,在下環(huán)布置較為困難的情況下,也可以利用下飼式分戶調(diào)壓的供氣方式。

 
     
 

二、 樓棟集中調(diào)壓

氣源 --- 一次調(diào)壓 --- 中壓輸氣管網(wǎng) --- 中壓配氣支管 --- 室外樓棟調(diào)壓器 --- 低壓環(huán)管 --- 分支低壓立管 --- 室內(nèi)低壓支管 --- 閥門 --- 煤氣表 --- 單頭嘴 --- 燃具

由于樓棟調(diào)壓器的通過能力較大,所以這種方式可以較方便地解決一棟或數(shù)棟樓房的燃氣供應。根據(jù)樓棟調(diào)壓器位置的不同,可分為地面調(diào)壓和樓頂調(diào)壓兩種。地面調(diào)壓指調(diào)壓器布置在地面,中壓系統(tǒng)通過調(diào)壓后,經(jīng)水平低壓環(huán)管 、低壓上升立管向用戶供氣,即上飼式樓棟集中調(diào)壓。而屋頂調(diào)壓則是由一根中壓上升立管到屋頂,調(diào)壓器調(diào)壓后,經(jīng)水平低壓環(huán)管、低壓下降立管向用戶供氣,即上環(huán)下行的下飼式樓棟調(diào)壓。

無論是何種的樓棟調(diào)壓,它的燃具的灶前壓力要受到其它用戶的干擾,無法保證處在額定壓力下工作。其次樓棟調(diào)壓的立管處在低壓范圍內(nèi),為了克服阻力損失,它的平均管徑相對較大。如果從施工方向來看,既有中壓的焊接又有低壓的絲扣連接,施工較復雜,同時低壓所采用絲扣連接,對于高層建筑來說,它的連接可靠性不如焊接好。同時,前面中壓進戶調(diào)壓所忽略考慮的附加壓頭,對于樓棟調(diào)壓的供氣,就必須考慮了。

根據(jù)《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》50028--93之第7*2*9條規(guī)定,液化石油氣混空氣的低壓管道的允許阻力損失為250Pa,假如向一棟7層21m高的多層住宅供氣,它的附加壓頭將達到116.7Pa,約占允許壓力損失的46.7%,這個數(shù)值說明樓棟調(diào)壓方式供氣應該注意到用戶管網(wǎng)的環(huán)通方式。由計算可知,上飼式的樓棟調(diào)壓供氣方式對于10層以上的高層住宅,往往無法克服附加壓頭帶來的壓力阻力,這時就必須選擇下飼式的樓棟調(diào)壓,利用中壓系統(tǒng)的壓力來克服附加壓頭損失,以達到穩(wěn)定供氣的目的。

樓棟式調(diào)壓的這兩種供氣方式都具有局限性,下飼式供氣針對空混氣、液化石油氣能較好地克服附加壓頭損失,達到較好的供氣工況。但如果過渡到天然氣,這種供氣方式的效果不理想,也就是它的通用性不強。而且對于用戶較多的高層住宅,受調(diào)壓器通過能力的限制,往往需較多臺的調(diào)壓器,這就使得中壓的上升立管數(shù)目增加,屋頂調(diào)壓器的布置和水平環(huán)管的布置較為困難,當樓棟式調(diào)壓器的質(zhì)量不是很好時,它的維修較為麻煩。上飼式的供氣則只能滿足多層住戶的用戶,且較適于天然氣和煤制氣的使用,但它的壓力波動較大,且無法解決高層住宅用戶的用氣。

三、 比較上飼式分戶調(diào)壓和下飼式樓棟調(diào)壓(見表1)

供氣方式
上飼式分戶調(diào)壓
下飼式樓棟調(diào)壓
供氣效果
分戶調(diào)壓,用戶均處在額定壓力下
工作、運行工況良好
受用氣高峰和各種阻力的影響,特別
受附加壓頭影響較大,灶前壓力波動
管材利用
平均管徑較小,節(jié)省管材
平均管徑較大,增加了總上升中壓
力管,浪費管材
施工
較單一的焊接施工,焊口的可
靠性較高
焊接和絲扣連接,施工工序多,
絲扣連接的可靠性較差
更換氣源
后的系統(tǒng)
通用性
對于液化石油氣、煤制氣和天然氣
都可適用,變換簡便
對于天然氣、煤制氣須考慮到
附加壓頭的作用,通用性較差
調(diào)壓器事
故的影響
和維修
事故的影響面小,僅為1戶,
維修較簡單
事故的影響較大,為一棟或數(shù)棟樓
用戶,由于調(diào)壓裝置在屋頂,所以維
修較不方便

四、 結(jié)論:

1.通過以上的分析比較,對于空混氣供氣系統(tǒng)應該優(yōu)先選擇上飼式分戶調(diào)壓的供氣方式特別是針對某些氣源過渡性區(qū)域,即目前使用煤制氣,過渡到使用空混氣,而最終將使用天然氣的地區(qū),這種供氣方式可以解決氣質(zhì)變損所帶來的矛盾,提供較好的燃燒效果。

2.對于某些帶裙樓的高層用戶,在下環(huán)管布置較為困難的情況下,也可以選擇下飼式的分戶調(diào)壓供氣方式。

參考資料

1.《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》 50028--93
2.《燃氣工程技術(shù)手冊》 姜正侯
3.《深圳特區(qū)煤氣建設(shè)與管理》 賴元楷


 
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