管道液化气选择论文

时间:2022-08-27 06:46:00

管道液化气选择论文

摘要:结合长沙市管道液化气供气小区的实际情况,对三种调压供气方式进行技术、经济比较,进而总结出小区供气方式选择要素。

1前言

管道液化气小区供气是一种比较灵活的供气形式,在许多中小城镇或大中城市的边缘地带普遍存在。在进行住宅小区管道液化气设计时,考虑的因素很多,诸如气化站容量,气化器选型,调压方式等,其中调压供气方式的选择至关重要,因为它关系到整个工程的造价及燃具燃烧工况的稳定。所以,我们在选择调压供气方式时,应通过技术、经济进行比较,力求做到技术可靠,供气安全和节省投资。

2管道液化气调压供气方式

管道液化气调压供气方式有如下三种:

A低压输送,低压进户方式

气化站内安装中、低调压器,供前管网全部为低压。

B中压输送,楼栋调压,低压进户方式

气化站安装中一中调压器,供气压力控制在0.55kg/cm2左右,在楼栋前安装楼栋调压器,将压力降至低压后,经低压楼前管将燃气送往各用户。

C中压输送,中压进户,分户调压方式

气化站内安装中一中调压器,供气压力控制在0.55kg/cm2左右,中压燃气直接进户,然后在每户安装一个户内调压器。

3三种供气方式的技术性比较

(1)从技术的角度来衡量,燃具前压力越接近额定压力,燃具的运行工况越稳定,设备运行也越安全,采用分户调压方式,能保证燃具基本上处于额定压力下工作。因此,与其它方式比较,具有无法比拟的技术优势。

(2)从施工和运行的情况来看,分户调压仍然存在着一些隐忧,主要是国产户内调压器失灵偶有发生,供气的安全性不容乐观。目前,通常选用可靠的进日分户调压器,或在用户调压器前加设安全切断阀,然而将使用户的调压设备费用大幅度提高,设备费用的提高能否通过综合费用来平衡,必须视小区的具体情况进行经济比较。

4经济性比较

(l)调压设备费用比较

A、B、C三种调压供气方式使用调压设备情况如下:

A、气化站高一低一级调压器。

B、气化站高转中一级调压器,楼栋调压器。

C、气化站高转中一级调压器,用户调压器(进口)。

就某一供气小区而言,A、B、C三种调压方式其气化站内调压设备费用基本相同,因为只要小时流量(kg/h)相同,高转低调压器与高转中调压器的价格差不多。对于楼栋调压,一般是50户左右的楼栋,选用一台30kg/h的调压器(带安全切断装置),价格为350元/座,分摊到每户的平均费用为350/50=7元/户。进口分户调压器的价格为350元左右。

(2)管网工程费用比较

管网工程费用包括三部分:户内管(户内垂直立管,表前及表后管)、楼栋楼前管(指每个楼栋的供气支管)和小区干管计多个楼栋的供气主管)。

①户内管费用比较

就户内管而言,虽然分户调压的户内管理论管径比其它两种方式小,但从施工运行和管理的角度出发,两者实际选择的管径相差不大,以一般多层建筑为例,其户内管费用比较见表1。

说明:长沙市户内安装人工费采用用户包干制,与调压方式或户内管材及连接方式无关,工程费用仅体现在主材费上。上表实际上是户内立管主材费用的比较,不包括表前及表后管,因为后者在各种供气方式下的工程费用基本相同。

②楼栋楼前管费用比较

对于50户左右的楼栋(每户考虑一台双眼灶及一台快速热水器),其楼前管管径如果按等压降分配的原则进行水力计算,楼前管径可取DN40,此时单位压降仅为1Pa左右,而中压管管径理论上应比DN40更小,但为了施工、运行及管理方便,目前长沙市50户左右的楼栋均选择φ57×3.5无缝钢管焊接或DN63×3.6PE管热熔连接,其单位造价无中压及低压之分,无缝管为47.54元/m,(包括路面恢复费、人工费、防腐等等),PE管为37.69元/m,楼前管单位造价虽然相同,但楼栋调压方式因安装了楼栋调压器,楼前管在进出调压器时不得不走“弯”路。因此,楼前管户均消耗材料量略高,对长沙市液化气供气小区楼前管耗材料量的数据进行统计表明,楼栋调压方式户均耗材量为1.56m/户,而低压供气方式(A)及分户调压方式(C)户均耗材量均为1.42m/户。因此,楼前管户均费用分别为:

当使用无缝管QLB=1.56×47.54=80.72元/户,

QLA=QLC=1.42×47.54=74.16元/户

当使用PE管QLB=1.56×37.69=58.80元/户

QLB=1.42×37.69=53.52元/户

③庭院供气干管费用比较

要确定庭院干管费用,首先必须在平面布置图的基础上,根据庭院水力计算公式及压降分配原则计算出各管段的管径,因为管道的管径直接影响管网的投资,目前长沙市液化气小区常用无缝钢管(包括主材、人工、防腐、土方、路面恢复)及SDR17.6PE煤气管见表2,3。

从理论的角度来分析,楼栋调压方式与分户调压方式因庭院于管的布置及运行的压力相同,各管段的理论管径相同,管网投资费用也相同,而低压供气方式,因运行压力低,理论管径相对较大,运行管理费用的也大。

④运行管理费用的比较

对于用户调压方式,因每户安装了户内调压器,众多的调压器使设备管理及运行维修费用增加,而且采用中压进户方式,对施工技术及管理水平的要求更高,因此运行管理费用是三种供气方式中最高的。

⑤总费用比较

为便于比较,我们选择长沙市税务三分局庭院、咸嘉湖综合开发区和湖南医科大学杏林生活小区,这三个小区在供气规模,建筑布局,管道布置形式等方面(枝状、环状)有典型的代表性,并与别墅区及单体高层建筑相区别。它们三种供气方式下使用无缝钢管或PE管,作为庭院管的各项投资费用分别列表4、5、6,表中单位均为元。

长沙市税务三分局庭院有2栋7层建筑共42×2=84户,规模小,庭院管呈枝状布置,主干管选择φ57×3.5无缝钢管或DN63×3.6PE管。

咸嘉湖综合开发区有12栋7层住宅分两排并列,共324户,中等供气规模,庭院主干管布置在两排宿舍之间,呈枝状,中压供气时选择φ76×3无缝管或90×5.2PE管,低压供气时,选择φ108×4无缝钢管或DN11×6.3PE管。

湖南医科大学杏林生活小区有6-7层住宅34栋,共1000户,顺较大,供气干管布置成环状,低压供气时,管径为φl08×4,中压供气时,选择管径为φ76×3无缝钢管或DN90×5.2PE管。

从表4—6可知,分户调压供气方式

(C方式),虽然技术优势明显,但增加调压设备费用并不能通过降低管网的综合费用来平衡,其户均造价比A、B两种方式高得多,运行管理费用在三种方式中也是最高的,低压供气方式技术上无优势可言,经济上也不及楼栋调压方式节省(小型庭院除外),其应用范围相当狭窄;楼栋调压方式管网综合费用与分户调压方式基本持平,但调压设备费用却低得多,运行管理费用也比较节省,经济上处于优势,而技术上也比较有利,因为多层建筑通过合理选择楼栋调压器的出口压力值,能使燃具基本上处于额定工况附近工作,所以楼栋调压方式是目前应用比较广泛的供气方式。

5液化气小区调压供气方式选择要素

通过上述经济和技术性比较,总结出选择液化气小区调压供气方式的4点要素。

(1)高层单体建筑应选择中压进户,分户调压方式(C方式)若选择其它两种进户方式,户内立管过大的附加压头将无法使大多数燃具在额定工况附近工作,技术性较差。

(2)多层建筑如果庭院用户不多,可选择瓶组供气并采用低压进户的供气方式(A方式)。因为此时低压主干管可选择φ57×3.5的无缝钢管或DN63×3.6的PE管,管径及管网投资并未增大,同时可节省调压设备费用。

(3)如果用户较多,应选择中压供气、低压进户的楼栋调压方式(B方式),因其相对于A方式可节省管网投资,相对于C方式而言,可大幅度节省调压设备费用,同时也能使燃具在额定工况附近工作,技术性较好。

(4)对于建筑密度小的别墅区,因管道铺设的距离长而利用率很低,宜选择中压气进户的调压方式供气,以便降低管网成本。

总之,三种调压供气方式在技术和经济上各有其优势,适于不同场所,在选择调压供气方式时就要力求技术和经济兼顾。否则,应优先考虑技术因素。随着户内调压器技术质量的不断提高及成本的不断降低,分户调压方式技术上是一种最理想的供气方式,它将成为未来燃气发展的主流。