基于SPS软件的输气管网调峰分析

黄靖雅 梁光川 周军(西南石油大学石油与天然气工程学院，四川 成都 610500)

基于SPS软件的输气管网调峰分析

黄靖雅 梁光川 周军(西南石油大学石油与天然气工程学院，四川 成都 610500)

随着我国燃气管网运行日趋复杂，如何实现天然气的供需平衡是运营管理工作的重点。本文依托国际知名输气管道仿真软件对川气东送管网调峰方案进行黄靖雅梁光川周军了仿真与分析，针对金坛下游A市72小时高峰用气进行调峰模拟，设计了高峰采气，平稳采气等三种典型采气方案，分别输出三种方案的末站压力波动，首站流量波动，末段管存量和压缩机功率等参数进行比对，得到了安全平稳且运行费用更低的调峰方案。

SPS；调峰；川气东送；用气负荷；金坛储气库

随着我国天然气管道和储气库的建设，燃气管网运行日趋复杂，如何实现天然气的供需平衡是运营管理工作的重点。所谓调峰，就是要协调管道上下游的供气，保障居民稳定用气。如何才能使供气满足用气，又能让管道最大限度良好运行，本文以金坛下游A市72小时高峰用气调峰为例进行探讨。

1 调峰量预测

城市燃气的使用是不均匀的，通常用不均匀系数表示，用气不均匀系数可分为三种，即月不均匀系数，日不均匀系数和时不均匀系数。[1]2017年A市用气高峰发生在1月份，月高峰系数为1.29，月高峰系数为1.04，小时高峰系数取2.5。

本文考虑在川气东送管道增压一期工程投产后，管道达到110×108m3/a输量下，由川气东送管道承担金坛下游A市分输站城市燃气用户高月高日连续72小时的调峰要求，对金坛储气库的采气方案进行比选。

川气东送管道向A市平均供气量13.65×104m3/h，而城市燃气小时用气波动较大，最大用气量达到46×104m3/h，最大用气量高于管道供气量32.35×104m3/h,这部分天然气需要从储气库采出。

2 调峰方案制定

输气管网系统短期调峰（调峰周期在一个月以下）的基本提法是：在给定的调峰周期内选择该系统的工艺运行方案，使之满足各分气点（包括管道终点和中间分输点）的分气流量与最低供气压力（由供气合同决定，故也叫合同供气压力）要求。具体来说，可以有以下几种制定采气方案的模式：

（1）每日用气高峰时多采气，用气低谷时少采气或不采气。

（2）每日内采气流量维持不变。[3]

3 模拟结果

按照金坛储气库12小时、18小时、24小时采气量不变原则，以用气缺口量作为采气量参考值，利用SPS软件对每一种调峰方案进行模拟，根据模拟出的末站压力值调整采气量，直到满足用户用气量和合同压力。

模拟结果汇总如下：

表1 模拟结果汇总

4 结语

（1）从仿真结果可知，采气变化越贴近用气量波动，末段可参与调节的储气量越少。

（2）对应采气量小的方案，普光净化厂气量的供气量越大，压气站的费用越多，但总运行费用越少。

（3）采气量与用气缺口越吻合，上海末站和扬子末站压力波动越小，普光净化厂作为首站，流量波动越小，管道整体运行越平稳。

[1]周军，卢春明，等.城镇燃气用气不均匀性的探讨[J].上海煤气,2003,1,15-17.

[2]肖杰.枝状天然气管网调峰方案综合评价研究[D].西南石油大学硕士学位论文,2014.

[3]左丽丽.输气管网调峰方案仿真与优化研究[D].中国石油大学博士学位论文,2008.