摘 要

天然气相较于石油更加清洁，需求量日益增加，燃气管道是天然气运输过程中重要的组成部分，发挥的作用越来越重要，但是天然气管网的日常运维管理、设计改造、调峰储气等方面还存在许多不同的问题，相较于人工计算的复杂与偏差，使用计算机进行模拟可以更好的解决这部分问题。

本文以广州市为蓝本，对某市的城市天然气管网进行工况模拟，首先明确该市的气源条件、输配规模及用气不均匀性，然后根据相关参数构建模型，通过设置约束条件和相关参数进行城市天然气管网的静态和动态模拟，以此来判断某市的天然气管网是否满足相关需求和要求。

本文经过分析研究得出:某市天然气高压管网系统在正常工作的情况下，其天然气高压管网系统(包括270公里高压管线、9座调压站、8座门站)能够满足各类用户的用气需求，不需要增加其它调峰配置，整套系统的设计规模存在一定的余量。

关键词：燃气管道；工况模拟；天然气管网

Abstract

Natural gas is cleaner than oil and the demand is increasing day by day. Gas pipelines are an important part of the natural gas transportation process, and their role is becoming more and more important. However, the daily operation and maintenance management, design and transformation, and peak shaving of natural gas pipeline networks. There are many different problems in other aspects. Compared with the complexity and deviation of manual calculation, using a computer to simulate can better solve this part of the problem.

In this paper, Guangzhou is used as a blueprint to simulate the working conditions of a city’s natural gas pipeline network. First, the city’s gas source conditions, transmission and distribution scale, and gas non-uniformity are clarified. Then, the model is constructed according to the relevant parameters, and the constraints are set Carry out static and dynamic simulations of the city's natural gas pipeline network with relevant parameters to determine whether a city's natural gas pipeline network meets relevant needs and requirements.

Through analysis and research, this paper concludes that the natural gas high-pressure pipeline network system (including 270 kilometers of high-pressure pipelines, 9 pressure regulating stations, and 8 gate stations) can satisfy all kinds of users under the normal working condition of a city. There is no need to add other peak shaving configurations for the gas demand, and there is a certain margin in the design scale of the entire system.

Key Words： Gas pipeline; working condition simulation; natural gas pipeline network

目 录

摘 要 3

Abstract 4

第1章 引言 2

1.1 目的与意义 2

1.2 国内外的研究现状分析 2

第2章 某城市天然气管网系统概况 4

2.1 气源条件 4

2.1.1 气源一 4

2.1.2 气源二 4

2.1.3 气源三 5

2.2 输配气规模 5

2.3 用户用气不均匀性 6

2.3.1 居民、商业用户不均匀系数 6

2.3.2 其他用户不均匀系数 6

2.3.3 各类用户用气小时不均匀系数汇总 6

2.3.4 储气调峰情况 8

第3章 气体动态模拟研究软件介绍及原理 10

3.1 软件介绍 10

3.2 使用方法 10

3.3 计算程序框图 11

3.4 模拟的基本数学方程式 11

第4章 模拟参数 13

4.1 气源年供气量 13

4.2 系统压力要求 13

4.3 站场情况 13

第5章 某城市天然气主干管网系统运行工况模拟 16

5.1 建立模型 16

5.2 静态模拟 16

5.3 动态模拟 17

第6章 总结与展望 20

参考文献 21

致 谢 22

第1章 引言

1.1 目的与意义

天然气相较于石油更加清洁，需求量日益增加，燃气管道是天然气运输过程中重要的组成部分，发挥的作用越来越重要，但是天然气管网的日常运维管理、设计改造、调峰储气等方面还存在许多不同的问题，相较于人工计算的复杂与偏差，使用计算机进行模拟可以更好的解决这部分问题

对管网运行计算机模拟，能够对天然气管网的日常运维管理、设计改造、调峰储气等方面发挥重要作用。相较于以前的依靠人工计算的管网水力计算，计算机模拟能够节约大量的人力、物力以及时间，而且结果更加准确可靠。运用计算机模拟能够提高工作效率和计算的准确性。对于天然气管网的工况模拟，软件是一款应用较为广泛、实际应用效果良好的模拟分析软件。

使用软件对某一城市燃气管网进行模拟计算,了解管网运行特性，为日常运维管理、设计改造、调峰储气等方面提供参考依据，对解决当前城市天然气管网的实际业务发展问题有重要的参考价值。

因此，基于计算机软件的城市天然气管网运行工况模拟对于城市天然气管网的建设发展存在重要意义。

1.2 国内外的研究现状分析

近年来，国内外有很多专家、学者对城市天然气管道网络进行动态仿真研究，并就主干管道网络储气相关课题进行深入分析，取得了许多研究成果。在研究中发现，城市燃气的储气调峰存在很大的困难，主要是因为城镇居民用户绝大多数都使用燃气作为生活用气，这很容易在使用过程中产生供气不平衡的问题。