长输天然气管道配送方案研究

摘要

我国的天然气工业的发展对于我国城市化建设与可持续发展计划的实现起着相当重要的作用，对于石油、天然气资源分布不平衡的我国，如何将天然气从开采地输送到使用地成为不得不解决的问题，在众多内陆运输方式的不断使用中，长输管道逐渐击败其他的运输方式，成为了天然气开发与利用的主要输送方式。由于长输天然气管道成网后具有结构复杂，工况多样的特点，使得通过技术角度为天然气管网制定合理的运行方案成为不得不解决的一项难题。为了能够取得更好的经济效益和社会效益，必须对在役的天然气运行管网系统进行建模分析，并根据数据、资料和生产运行情况给出最佳方案。
　　本文针对枝状天然气管道网络即西气东输一线的实际情况，开展了以下的研究：首先，以国内外资料收集与现场调研的情况为基础，对输气管道的发展历程和天然气工业的组成部分和概况进行了介绍，对现有的天然气运行调度技术、综合评价方法以及油气储运技术在工程领域应用的现状进行了收集、整理和分析。其次，在收集了大量西气东输一线管道运行规范和运行数据、资料的基础上，根据现代管理理论中供应链管理与管理科学的内容，建立了高压枝状管道的一般数学模型，并根据长输天然气管道运行的条件、规律等特点，引入了初始条件和约束条件。然后，根据西气东输一线的压缩机站和分输站的分布情况，对现有的管网配置进行了抽象和简化，建立了具体的数学模型，对天然气管道运行管理关键因素进行研究，通过数据资料、运行经验的科学分析，将管道管理的经济性进行量化，以便于进行比较，并在此基础上对天然气管道运营成本和效益进行建模，对引起管道效率降低、成本提高的因素进行分析。最后，结合建立的西气东输一线数学模型，提出相应的控制措施，以达到提高管网运行的整体效率、提高临时调峰的运维能力，为管道运行管理的科学决策提供可靠的依据,以能够合理运用有限的人力和物力等资源、采取最适当的措施、达到最大化企业的运作收益为目的，进一步指导管道运营、改建、维护等运行管理工作。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1课题研究的背景和意义

2 长输天然气管道配送综述

2.1天然气管道系统概况

2.1.1 天然气采集输送系统组成

2.1.2 长输天然气管道系统组成

2.1.3 天然气长输管道系统的关键技术

2.2长输天然气管道配送方案研究及现状

2.2.1 国外研究现状

2.2.2 国内研究现状

3 天然气管网系统数学模型

3.1天然气物理特性参数运算

3.1.1 天然气相对密度计算

3.1.2 天然气压缩系数的选取

3.1.3 天然气绝对密度的选择

3.2长输天然气管道的物理特性

3.2.1 气体流速与管径

3.2.2 压气站间距对压力的影响

3.2.3 天然气气体的分输气量计算

3.2.4 压缩机功率与分输气量计算

3.2.5 压缩机轴端输出功率与天然气燃烧热值的计算

3.2.6 天然气燃烧热值与燃烧消耗天然气量的计算

3.3天然气管网系统运行数学模型

3.3.1 基本假设

3.3.2 目标函数

3.3.3 约束条件

3.3.4 数学模型

4 西气东输一线案例分析

4.1西气东输天然气管网系统现状

4.1.1 西气动输天然气管道简介

4.1.2 西气东输天然气输气管网图

4.1.3 现有管网系统运行状况

4.2西气东输天然气管网系统模型

4.3规划求解数学模型的建立

4.4使用Excel软件对模型进行试算求解

4.4.1 确认压缩机机组的启动站场位置及数量

4.4.2 计算求解各站的压差和燃料气消耗情况

4.4.3 燃料气成本计算

5 结 论

致谢

参考文献