城市燃气储气调峰方式
(1)地下储气库储气
地下储气库储气是利用地下多孔岩层或封闭洞穴储存燃气,储存容量大,不受气候影响,维护管理简便,安全可靠,不影响城镇地面规划,不污染环境,投资少,相比其他储气方式有比较明显的优势,主要用作调节燃气的季节供需不平衡,保障供气高峰的需要。通常有以下几种方式进行地下储存:枯竭油气田储气、地下含水层储气、盐矿层储气和岩穴储气,其中利用枯竭油气田储气最为经济,岩穴储气投资较大,其他两种方式在有适宜地质构造的地方可以采用。
(2)液化天然气存储
将天然气冷却至-163℃时就可将其液化,此时天然气的体积是气态时的1/600,极大的缩小了体积,因此,在没有条件建设地下储气库进行季节调峰的地区,经过技术经济比较后可以设置液化天然气储存站。天然气液化后在常压低温下储存比较安全,适用于各种情况的供气与用气之间的不平衡。用气高峰时,经过再汽化,即可供气,天然气的液化和再汽化都需要消耗一定的能量,只有储存量较大时经济上才合算。由于液化天然气的温度特别低,因此生产安全问题十分重要,要做好相关人员的安全教育和安全防护工作。
(3)储气罐储气
储气罐是地上储气库的主要设备,根据储气压力的不同分为高压和低压储气罐,低压储气罐又分为湿式和干式两种。高压储气罐是定容储罐,通过改变气体的压力来储存气体;低压湿式罐是将钟罩放置在水槽中,钟罩随着天然气的进出而升降,利用水封隔绝罐内的天然气和罐外的空气;低压干式罐的主要部件为罐体和活塞,燃气储存在活塞以下,储气量多少通过活塞上下移动控制。
(4)天然气管道储气
天然气管道储气分为长输管道末端储气和城市高压外环储气。长输管道末端储气是利用长输管道最后一个压缩机到管道终点之间的管道进行储气,当城市用气量小于最后一个压缩机的输送量时,将富余气体储存在末端管道中,当城市用气量大于最后一个压缩机的输送量时,用之前储存的气体来补充。城市高压外环储气则利用城市外围的高压管网进行储气,它充分利用了长输管线末端较高压力和城市中压管网的压力差进行储气调峰。管道储气方便,不需要额外投资,但是储气量较小,储气压力有一定范围,只适用于城市燃气小时调峰。
(5)天然气的固态存储
将天然气在一定的压力和温度下,转变成固体的结晶水合物,储存于储罐中,天然气水合物的温度为-40℃~-45℃,储存容积约为同量液化天然气容积的6倍,可见天然气固态存储的优点非常明显,设备也不复杂,但由于工艺上的原因,该方法尚未实际使用。
城市燃气调峰案例
(1)马鞍山市储气调峰
马鞍山市气源为西气东输天然气,从南京-芜湖市支干线接气,2010年时月最大日用气量为80.8万m3,解决小时调峰需调峰气量为20.2万m3,储气系数为25%,2010年在门站储配站内建球罐储气进行小时调峰。
(2)深圳市储气调峰
有学者讨论了深圳市的用气调峰,深圳市的用气由广东LNG站供应,双方约定的供气方式保障了深圳市的月、日不均匀用气的调峰由上游保障,而燃气小时调峰需深圳市自己解决。根据现有供气情况计算预计到2020年,深圳市最大日小时用气量最高值为21.87万m3,最低值为1.76万m3,用气量变化波幅达到20.11万m3,日储气容积为67.06万m3,储气系数为20%,结合实际深圳市采用自备调峰设施的办法来解决城市燃气小时调峰。在确定日储气容积的情况下,通过投资和运行费用比较,确定高压管道储气为深圳市小时调峰方式。
城市燃气调峰方案的选择
上述几种调峰方式各有优点,地下储气库储气量大,可用于城市燃气季节调峰使用,在没有条件建设地下储气库进行季节调峰的地区,经过技术经济比较后可以设置液化天然气储存站,天然气管道末端储气调峰和高压管道储气调峰投资少,储气方便,适用于城市燃气小时调峰,储气罐储气用于城市燃气小时调峰。城市在进行调峰方案选择时,应结合实际情况,对各种储气调峰方式进行经济技术比较后确定。
来源:标准天然气