管道液化氣選擇論文
時間:2022-08-27 06:46:00
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摘要:結合長沙市管道液化氣供氣小區(qū)的實際情況,對三種調壓供氣方式進行技術、經(jīng)濟比較,進而總結出小區(qū)供氣方式選擇要素。
1前言
管道液化氣小區(qū)供氣是一種比較靈活的供氣形式,在許多中小城鎮(zhèn)或大中城市的邊緣地帶普遍存在。在進行住宅小區(qū)管道液化氣設計時,考慮的因素很多,諸如氣化站容量,氣化器選型,調壓方式等,其中調壓供氣方式的選擇至關重要,因為它關系到整個工程的造價及燃具燃燒工況的穩(wěn)定。所以,我們在選擇調壓供氣方式時,應通過技術、經(jīng)濟進行比較,力求做到技術可靠,供氣安全和節(jié)省投資。
2管道液化氣調壓供氣方式
管道液化氣調壓供氣方式有如下三種:
A低壓輸送,低壓進戶方式
氣化站內安裝中、低調壓器,供前管網(wǎng)全部為低壓。
B中壓輸送,樓棟調壓,低壓進戶方式
氣化站安裝中一中調壓器,供氣壓力控制在0.55kg/cm2左右,在樓棟前安裝樓棟調壓器,將壓力降至低壓后,經(jīng)低壓樓前管將燃氣送往各用戶。
C中壓輸送,中壓進戶,分戶調壓方式
氣化站內安裝中一中調壓器,供氣壓力控制在0.55kg/cm2左右,中壓燃氣直接進戶,然后在每戶安裝一個戶內調壓器。
3三種供氣方式的技術性比較
(1)從技術的角度來衡量,燃具前壓力越接近額定壓力,燃具的運行工況越穩(wěn)定,設備運行也越安全,采用分戶調壓方式,能保證燃具基本上處于額定壓力下工作。因此,與其它方式比較,具有無法比擬的技術優(yōu)勢。
(2)從施工和運行的情況來看,分戶調壓仍然存在著一些隱憂,主要是國產戶內調壓器失靈偶有發(fā)生,供氣的安全性不容樂觀。目前,通常選用可靠的進日分戶調壓器,或在用戶調壓器前加設安全切斷閥,然而將使用戶的調壓設備費用大幅度提高,設備費用的提高能否通過綜合費用來平衡,必須視小區(qū)的具體情況進行經(jīng)濟比較。
4經(jīng)濟性比較
(l)調壓設備費用比較
A、B、C三種調壓供氣方式使用調壓設備情況如下:
A、氣化站高一低一級調壓器。
B、氣化站高轉中一級調壓器,樓棟調壓器。
C、氣化站高轉中一級調壓器,用戶調壓器(進口)。
就某一供氣小區(qū)而言,A、B、C三種調壓方式其氣化站內調壓設備費用基本相同,因為只要小時流量(kg/h)相同,高轉低調壓器與高轉中調壓器的價格差不多。對于樓棟調壓,一般是50戶左右的樓棟,選用一臺30kg/h的調壓器(帶安全切斷裝置),價格為350元/座,分攤到每戶的平均費用為350/50=7元/戶。進口分戶調壓器的價格為350元左右。
(2)管網(wǎng)工程費用比較
管網(wǎng)工程費用包括三部分:戶內管(戶內垂直立管,表前及表后管)、樓棟樓前管(指每個樓棟的供氣支管)和小區(qū)干管計多個樓棟的供氣主管)。
①戶內管費用比較
就戶內管而言,雖然分戶調壓的戶內管理論管徑比其它兩種方式小,但從施工運行和管理的角度出發(fā),兩者實際選擇的管徑相差不大,以一般多層建筑為例,其戶內管費用比較見表1。
說明:長沙市戶內安裝人工費采用用戶包干制,與調壓方式或戶內管材及連接方式無關,工程費用僅體現(xiàn)在主材費上。上表實際上是戶內立管主材費用的比較,不包括表前及表后管,因為后者在各種供氣方式下的工程費用基本相同。
②樓棟樓前管費用比較
對于50戶左右的樓棟(每戶考慮一臺雙眼灶及一臺快速熱水器),其樓前管管徑如果按等壓降分配的原則進行水力計算,樓前管徑可取DN40,此時單位壓降僅為1Pa左右,而中壓管管徑理論上應比DN40更小,但為了施工、運行及管理方便,目前長沙市50戶左右的樓棟均選擇φ57×3.5無縫鋼管焊接或DN63×3.6PE管熱熔連接,其單位造價無中壓及低壓之分,無縫管為47.54元/m,(包括路面恢復費、人工費、防腐等等),PE管為37.69元/m,樓前管單位造價雖然相同,但樓棟調壓方式因安裝了樓棟調壓器,樓前管在進出調壓器時不得不走“彎”路。因此,樓前管戶均消耗材料量略高,對長沙市液化氣供氣小區(qū)樓前管耗材料量的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計表明,樓棟調壓方式戶均耗材量為1.56m/戶,而低壓供氣方式(A)及分戶調壓方式(C)戶均耗材量均為1.42m/戶。因此,樓前管戶均費用分別為:
當使用無縫管QLB=1.56×47.54=80.72元/戶,
QLA=QLC=1.42×47.54=74.16元/戶
當使用PE管QLB=1.56×37.69=58.80元/戶
QLB=1.42×37.69=53.52元/戶
③庭院供氣干管費用比較
要確定庭院干管費用,首先必須在平面布置圖的基礎上,根據(jù)庭院水力計算公式及壓降分配原則計算出各管段的管徑,因為管道的管徑直接影響管網(wǎng)的投資,目前長沙市液化氣小區(qū)常用無縫鋼管(包括主材、人工、防腐、土方、路面恢復)及SDR17.6PE煤氣管見表2,3。
從理論的角度來分析,樓棟調壓方式與分戶調壓方式因庭院于管的布置及運行的壓力相同,各管段的理論管徑相同,管網(wǎng)投資費用也相同,而低壓供氣方式,因運行壓力低,理論管徑相對較大,運行管理費用的也大。
④運行管理費用的比較
對于用戶調壓方式,因每戶安裝了戶內調壓器,眾多的調壓器使設備管理及運行維修費用增加,而且采用中壓進戶方式,對施工技術及管理水平的要求更高,因此運行管理費用是三種供氣方式中最高的。
⑤總費用比較
為便于比較,我們選擇長沙市稅務三分局庭院、咸嘉湖綜合開發(fā)區(qū)和湖南醫(yī)科大學杏林生活小區(qū),這三個小區(qū)在供氣規(guī)模,建筑布局,管道布置形式等方面(枝狀、環(huán)狀)有典型的代表性,并與別墅區(qū)及單體高層建筑相區(qū)別。它們三種供氣方式下使用無縫鋼管或PE管,作為庭院管的各項投資費用分別列表4、5、6,表中單位均為元。
長沙市稅務三分局庭院有2棟7層建筑共42×2=84戶,規(guī)模小,庭院管呈枝狀布置,主干管選擇φ57×3.5無縫鋼管或DN63×3.6PE管。
咸嘉湖綜合開發(fā)區(qū)有12棟7層住宅分兩排并列,共324戶,中等供氣規(guī)模,庭院主干管布置在兩排宿舍之間,呈枝狀,中壓供氣時選擇φ76×3無縫管或90×5.2PE管,低壓供氣時,選擇φ108×4無縫鋼管或DN11×6.3PE管。
湖南醫(yī)科大學杏林生活小區(qū)有6-7層住宅34棟,共1000戶,順較大,供氣干管布置成環(huán)狀,低壓供氣時,管徑為φl08×4,中壓供氣時,選擇管徑為φ76×3無縫鋼管或DN90×5.2PE管。
從表4—6可知,分戶調壓供氣方式
(C方式),雖然技術優(yōu)勢明顯,但增加調壓設備費用并不能通過降低管網(wǎng)的綜合費用來平衡,其戶均造價比A、B兩種方式高得多,運行管理費用在三種方式中也是最高的,低壓供氣方式技術上無優(yōu)勢可言,經(jīng)濟上也不及樓棟調壓方式節(jié)?。ㄐ⌒屯ピ撼猓鋺梅秶喈敧M窄;樓棟調壓方式管網(wǎng)綜合費用與分戶調壓方式基本持平,但調壓設備費用卻低得多,運行管理費用也比較節(jié)省,經(jīng)濟上處于優(yōu)勢,而技術上也比較有利,因為多層建筑通過合理選擇樓棟調壓器的出口壓力值,能使燃具基本上處于額定工況附近工作,所以樓棟調壓方式是目前應用比較廣泛的供氣方式。
5液化氣小區(qū)調壓供氣方式選擇要素
通過上述經(jīng)濟和技術性比較,總結出選擇液化氣小區(qū)調壓供氣方式的4點要素。
(1)高層單體建筑應選擇中壓進戶,分戶調壓方式(C方式)若選擇其它兩種進戶方式,戶內立管過大的附加壓頭將無法使大多數(shù)燃具在額定工況附近工作,技術性較差。
(2)多層建筑如果庭院用戶不多,可選擇瓶組供氣并采用低壓進戶的供氣方式(A方式)。因為此時低壓主干管可選擇φ57×3.5的無縫鋼管或DN63×3.6的PE管,管徑及管網(wǎng)投資并未增大,同時可節(jié)省調壓設備費用。
(3)如果用戶較多,應選擇中壓供氣、低壓進戶的樓棟調壓方式(B方式),因其相對于A方式可節(jié)省管網(wǎng)投資,相對于C方式而言,可大幅度節(jié)省調壓設備費用,同時也能使燃具在額定工況附近工作,技術性較好。
(4)對于建筑密度小的別墅區(qū),因管道鋪設的距離長而利用率很低,宜選擇中壓氣進戶的調壓方式供氣,以便降低管網(wǎng)成本。
總之,三種調壓供氣方式在技術和經(jīng)濟上各有其優(yōu)勢,適于不同場所,在選擇調壓供氣方式時就要力求技術和經(jīng)濟兼顧。否則,應優(yōu)先考慮技術因素。隨著戶內調壓器技術質量的不斷提高及成本的不斷降低,分戶調壓方式技術上是一種最理想的供氣方式,它將成為未來燃氣發(fā)展的主流。
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