高压储气竖井在城市燃气供应调峰中的应用研究

摘要

中国具有比较丰富的石油资源，但人均占有量较少，而且勘探开发的难度日趋增长。人口不断增长和经济快速发展使我国早在1993年就成为石油净进口国，石油工业将面临严峻的挑战。如何保障中国石油供应安全和保持中国石油工业的可持续发展，成为当前备受关注的问题。而弥补中国石油部分不足的有效途径之一，就是加快天然气的发展。进入21世纪后，中国的天然气工业高速发展，它作为一种能源已被人们广泛应用于工业生产和居民生活。近年来，清洁、环保的CNG(压缩天然气)作为石油的替代品逐渐被应用于汽车动力。那么，如何科学合理地储存和使用天然气成为目前急切需要解决的问题。高压储气竖井占地少，经济，安全系数高，运行可靠，存在着诸多优势，逐渐成为人们首选的储气方式。目前在全国许多城市的CNG汽车加气站均采用了高压竖井储气进行储气，其运行良好。 本文针对当前广泛采用的三种储气方式进行了综合比较，分析了三种储气方式的优缺点及最佳使用场所；并针对高压球罐方式和高压竖井方式，在经济性和安全性方面进行了全面分析，说明了高压竖井储气方式的优势之所在。 本文详细介绍了高压竖井储气工艺，重点研究了高压竖井储气的关键技术，探讨了几种井口控制装置和固井方法，并分析了影响竖井储气装置安全使用和寿命的主要因素，指出了目前竖井在结构设计、施工安装以及实际运行等方面存在的问题，同时对应力强度和疲劳强度进行了计算，核实应力标准。 既然高压储气竖井具备诸多优势，那么我们是否可以将其借鉴到城市燃气供应调峰系统上呢?这是本文重点研究的对象，并简单介绍了如何准确预测和计算民用调锋量。 最后，本文还探讨了高压储气竖井的其它功能拓展，从而更有效的说明了推广这种技术的必要性和重要性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪 论

1.1研究的意义

1.2四种调峰储气方式

1.2.1低压罐储气方式

1.2.2高压球罐储气方式

1.2.3长输管线储气方式

1.2.4地下储气方式

1.3本文架构

第二章不同储气方式的对比分析

2.1基本参数

2.2方案说明与分析

2.2.1方案一：高压球罐储气

2.2.2方案二：长输管线储气

2.2.3方案三：高压竖井储气

2.2.4三种方案的技术经济分析

2.2.5从安全性和运行费用方面对比方案一和方案三

2.2.6从耗电量方面对比方案一和方案三

2.2.7从投资运行方面对比方案一和方案三

2.3结论

第三章高压竖井储气工艺

3.1高压竖井储气工艺

3.2高压竖井工艺的设计原则

3.3不同竖井结构的对比分析

3.3.1不同井口控制装置的分析比较

3.3.2不同固井方式的研究分析

3.4影响竖井使用寿命的几个主要因素

3.5竖井结构在设计及施工中存在的问题

3.6本章小结

第四章高压竖井结构的应力分析

4.1设计数据

4.2应力分析

4.2.1井底封头-套管

4.2.2套管-接箍：

4.2.3井口封头

4.2.4进、排气螺纹接头透镜垫几何尺寸计算

4.2.5进、排气螺纹接头强度计算

4.2.6进、排气螺纹接头应力计算

4.2.7螺纹(ZG1／2")接头计算

4.3本章小结

第五章城市供气调峰

5.1城市供气调峰的必要性

5.2城市供气调峰量的计算

5.2.1居民用户用气量影响的因素分析

5.2.2城市天然气用户现状及预测

5.2.3计算结果

5.3高压储气竖井的调峰工艺流程

5.4本章小结

第六章高压储气竖井的其它功能拓展

6.1城镇或大型住宅小区的地下储气设施

6.2工业用气的储存设施

6.3用于深埋处理各种有毒有害物质

6.4本章小结

第七章结论与展望

7.1主要结论

7.2工作展望

参考文献

致谢