多气源天然气混合调配问题的探索与研究

王云龙（山西省燃气规划设计研究院有限责任公司， 山西 太原 030000）

多气源天然气混合调配问题的探索与研究

王云龙（山西省燃气规划设计研究院有限责任公司， 山西 太原 030000）

随着社会的发展，天然气在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。天然气是一种重要的自然资源，我国对天然气的利用主要通过天然气管网的运输来实现。但是，目前的天然气管网面临一个很重要的问题，多种天然气源在同一个天然气管网中容易发生安全事故，保证多种天然气源在同一个天然气管网中稳定而安全的输送对我们来说非常有必要。

多气源天然气；混合调配；探索；研究

据统计，我国在未来10年内对天然气的需求量将会大幅度增长。众所周知，我国的天然气储量并不多，需要从世界各地购买。从采购成本与采购范围的角度考虑，我国建立了天然气管运输网。然而多种天然气气源用同一个气管运输网可能存在安全隐患，因此解决这一问题，实现多气源天然气的混合调配，对天然气的使用有很大的促进作用。本文主要从天然气气源调配的目标、天然气气源调配的具体方法两个方面加以阐述，其具体情况如下。

1 天然气气源调配的目标

多气源天然气的的调配是一项技术性超强的工作，目前，很多国家都致力于实现多气源天然气的科学调配。我国对于天然气调配问题的研究相对较少，但是近几年开展的西气东输工程对天然气网的建设起到了很大的促进作用。天然气调配保证了多气源天然气在同一个管道中安全稳定运输，具体目标是通过对天然气本身的燃气互换性、天然气的输气管道网、对气源天然气的总体格局以及下游消费者进行总体分析，利用科学的计算方法，算出天然气气质允许的变化范围，在保证运输高效性，大量运输天然气，最大限度的开拓天然气市场。

2 天然气气源调配的具体方法

（1）分析气源的混合成分 既然是多气源调配问题，那么天然气中肯定由至少两种以上的气体组合而成。不同的气源来源可能不同，而且性质与热值上都可能存在一些小的差异性。例如，不同天然气气源中的一氧化碳与氮气等惰性气体的含量就有差别，虽然这些差异非常小，但是却可能对天然气造成很大的改变。天然气中的成分不同，那么天然气的燃烧特性也不同，对燃气装置器的具体要求不同，燃烧的真正效率不同等，这种种因素如果得不到合理科学的分析，那么可能对整个天然气输送工程造成一定的影响，也可能对天然气的流量计进度造成影响。确保消费者使用天然气的安全性与高效性，是输送天然气要实现的最基本的目标。因此，分析天然气的成分，确定不同气体在气体质量上的可互换性对于天然气输送来说非常重要。天然气混合输送之前的核心问题就是确定天然气能不能混合，是否具有互换性。

（2）控制混合气体的密度 混合气源的密度会对计量产生一定的影响，如果计量不慎，可能造成一定的误差。混合气源中不同气体的含量不同就会导致混合气体的密度不同，密度决定这混合气体的体积数值。实际上，决定混合气体体积数值的因素除了密度，还包括质量与当量系数。质量就是天然气质量流量计称出来的数值，至于这一数据是否准确，取决于计量检测机构的检测是否标准。而当量系数，也称为仪表系数，这一系数是专门为了修正质量流量计计算出来的数值而设定的，它可以一次性修改先前质量流量计计算所存在的误差，但是不允许二次修正。因此，在这三个因素中，最可控的就是混合气体的密度，而密度也就是影响天然气体积的核心因素。一般来说，相关部门会计算出一个混合天然气气体的理想密度，一般天然气气体理想密度的计算公式如下：d2= ∑X1×（M1/Mair），其中X1为天然气组分的摩尔分数，M1为天然气组分的摩尔质量，Mair为标准质量。实际上，混合天然气并非理想气体，在计算其密度时难免出现一定的误差，因此，我们需要为混合天然气密度温差设定一个科学的范围，并将误差控制在这个范围之内，保证混合天然气的安全输送。天然气密度需要参照以下公式：d（t×p）=d2×Zmax（t×p）/Zair（t×p），其中Zmax（t×p）表示天然气的压缩因子，Zair（t×p）为标准组成空气的压缩因子。

（3）调峰 一般天然气的下游消费者使用天然气的量与区域范围可能存在不均衡现象，另外，混合天然气的输送还能可能受到CNG的影响，这些因素都有可能对天然气的输送管道造成压力，而且这些压力还在不断地波动中。因此，我们需要把天然气管道压控制在合理的范围之内，以保证天然气的安全输送。一般采用的方法就是削峰填谷，但是由于有的天然气输送企业经济能力不够，就会使用现成的管道网络对混合天然气进行调峰。在我国的西气东输与川气东输工程中，经常使用调峰技术，将两种气质相似度非常高的气体相互调配，实现互补。这种方式在一定程度上是经济实用的，为公司节约了运输成本。

3 结语

天然气是地球上宝贵的自然资源，它在我们的生活中用处非常广泛。我国的天然气储量不足，需要大范围的从国外进口，因此，建设天然气输送管网络非常有必要。在天然气的输送中，混合天然气的调配是关键，只有解决了这个问题，才有可能实现天然气的安全输送。

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