3.1年用气量计算
随着城市的开展和现代化进程，城市人口逐年增多，相应的燃气用气量也逐 年增多，所以在进展用户用气量计算时必须考虑到人口增长，即按近期（5年开 展）、中期（10年开展）、远期（15年开展）城市开展来进展规划计算。
在进展城市燃气输配系统的设计时，首先要确定燃气需用量，即年用气量。 年用气量是确定气源、管网和设备燃气通过能力的依据。
年用气量主要取决于用户类型、数量及用气量指标。分别计算各类用户的年 用气量。各类用户年用气量之和为城市年用气量。
某市是一个面积为11・64平方千米，人口约为46万的城市。该市的燃气用 户有：居民用户、公共建筑用户、大型公共建筑用户、工业企业用户、CNG加气 站五类。其中工业企业有纺织厂、灯泡厂、食品厂三家，大型公共建筑有高级饭 店和宾馆。
工业企业用气负荷为:
纺织厂 灯泡厂
食品厂
150 NmVh （二班制） 300 Nm3/h （三班制） 100 Nm3/h （二班制）
大型公共建筑用气负荷:
髙级饭店 宾馆
300 Nm3/h （三班制） 300 Nm3/h （三班制）
居民生活年用气量
在计算居民生活年用气量时，需要确定用气人数。居民用气人数取决于城镇 居民人口数及气化率。气化率是指城镇居民使用燃气的人口数占城镇总人口的百 分数。居民用户的供气必须保证其连续稳定供气。影响居民生活用气量指标的因 素很多，如住宅的用气设备，公共生活效劳网的开展程度，居民的生活水平和生 活习惯等。
根据居民生活用气量指标、居民数.气化率即可按下式计算居民生活年用气 量:
Nkq
式中 Q、・一一居民生活年用气量（Nm7a）；
N——居民人数（人）；
k——气化率（％）;
q——居民生活用气定额（kJ/人・a）； H,——燃气低热值（kJ/Nm；$）o
根据“十五\"要求，考虑城市燃气近期5年规划取292%,中期10年规划 取295%,远期15年规划取k=100%； q值由《燃气输配》教材表2-1查得按西 南地区，无集中采暖设备q=2512、2931 ,取q=2800MJ/ （人•年）； H, =37.9MM7/N〃J。
本设计中计算地区人口数是先求出远期规划时人数，再将其70%, 85%分别 考虑为近期、远期规划时的总人数。该市占地面积约为1164km2,根据人口密度 400人/公顷，人口增长率为0. 2%,那么该市远期规划人口数为400XI164X （1+0.2%） H = 48x10*人，近期规划时人口数为 48x 10\"X70%= 33.6x10\"人，同 理规划中期时为4& 0X104X85% = 40.8x10*人。 所以近期规划时：
=
w
Nkq 33.6 x 104 x 92% x 2800
= 23.8xlO6(Mn3/6/)
36.39
中期规划时:
Nkq
40・8X104 X95%X2800 = 29.8xlO6(W/f/)
36.39
远期规划时:
Nkq
48.00 xl04 x 100% x 2800 36.39
居民年用气量汇总表
3.1 名称 近期 中期 = 36.9 X106(W/^)
表
面积 人口密度 （人/公顷） 人口数 （万人） 气化率 （%） 年用气量 备注 (km2) 1164 1164 1164 （lOW/a） 23.8 29.8 36.9 近期人数二远期X0.7 中期人数-远期X0. 85 400 400 33.6 40.8 48.00 92 95 100 远期 400 商业（公建）年用气量
居住区公共建筑定额指标（千人指标〕表 序 号 1 2 3 4 5 6 7 医院 饮食业饭店 快餐店 面食店 理发店 宾馆、旅店 幼儿园 3〜3. 75床位，建筑面积129 169m2,其中10%采暖 3〜3. 2座 1.9〜4. 4座 1.6〜3座 表3. 2 备注 综合性医院，两个居住区设一处， 300床位，每日900人次 共120〜160座位，多为炒菜馆 共76〜176座位 共64〜150 项目 千人指标 10座位 7〜10床位 宾馆两处，建筑面积5000m2/处， 需采暖。
20〜25床位 由《城镇燃气设计规》（GB50028-93）查得几种公共建筑用气量指标和千人 指数并列入表3. 3：
公共建筑的千人指数及用气量指标表
类别 饮食业饭店 幼儿园（全托） 医院 旅馆 招待所 有餐厅 无餐厅 千人指数 3〜3. 2座 20〜25人 3〜3. 75床位 — — — 单位 MJ/（座.年） MJ/（人.年） MJ/（床位.年） MJ/（座位.年） MJ/ （座位.年） MJ/（床位.年） MJ/（人.次） 表3. 3
用气量指标 7955〜9211 1884〜2512 2931〜4187 3350〜5024 670〜1047 8374〜10467 3. 35 〜4. 19 高级宾馆 理发店 10次/人.年 那么近期商业（公建）年用气量计算如下:
医院年用气量：斗諛沪“旳（Z
饮食业年用气量:
3X48X104 X8500 = 33.6x10 *曲）;
1000 x 36.39 3X48X104 X8500 1000 x 36.39
= 33・6xlO*7W）；
快餐店年用气量:
面食店年用气量：'--= 28.0 x 104（Mn3）；
1000 x36.39 ' 理发店年用气量:
241（r XS5（X）
）
10x48x1（/ x4 36.39
= 52・8xl0*M/）；
旅馆（有餐厅）年用气量:
10X48X104 X4000 1000 x 36.39
= 52.8x10*曲）;
托儿所年用气量（全托）：= 66.0 x 104（Mn3） o
1000 x 36.39 远期规划商业（公建）总年用气量为：
'
7
（13.8 + 33.6 + 33.6 + 28.0 + 52.8 + 52.8 + 66.0）x 104 = 2.81 x 10伽J /\"） 中期规划商业（公建）总年用气量为：
3
2.81 x 106 x0.85 = 2.39 x 106（M« /a）
近期规划商业（公建）总年用气量为： 2.81 x 106 x0.7 = 1.97 x 106（Mn3 /a） 大型公共建筑年用气量
某市大型公共建筑有二家高级宾馆，饭店的数目可计算得： 饭店的数目=人口警尬指标=9,约取为9个。考虑7个 160座位 160 普通饭店，2个高级饭店。
大型公共建筑年用气量计算如下：
近期和中期时考虑一处高级饭店和一处高级宾馆，远期时再分别多考虑1 个； 所以远期：
高级饭店（共二处、三班制）：2 x 100 x 24 x 365 = 1.75 x 106（Mn3 /a）； 宾 馆（共二处、三班制）：2 x 100 x 24 x 365 = 1.75 x 106/ a） o 总用气量为:1.75 x 106 + 1.75x 106 = 2.50 x 106（Mn3/a）
中期和近期时：
高级饭店（共一处、三班制）：100 x 24 x 365 = 0.87 x 106（Mw3/a）；
3
宾 馆（共一处、三班制）：100 x 24 x 365 = 0.87 x 106（M»/a）0
总用气量为：0.87 X / + 0.87 x 106 =1.74x 1O6（7V/H3/^）
远期居民用户及商业（公建）总年用气量为：
36.9 x 106 + 2.50 x 106 + 2.81 x 106 = 42.21 x 106（Mn3 la）
中期居民用户及商业（公建）总年用气为：
29.8 x 106 + 2.39 x 106 +1.74 x 106 = 33.93 x 10伽/ la）
近期居民用户及商业（公建）总年用气为：
23.8 xl06+l .79 x 106 +1.74 x 106 = 27.33 x 106（Mn3 la）
考虑到开展工程中未预见情况和供气管网中然气的泄漏损失，将未预见量 取为民用年用气量的5%：
远期： 中期：
42.21 x 106 x(1 + 5%) = 44.32 x 106/a) 33.93 x 106 x(l + 5%) = 35.63 x 10伽J/a) 27.33 x 106 x(l + 5%) = 28.70x 106(Mn3/a)
居民和公建年用气量表
表3.4
总和 27. 33 33.93 42.21 考虑未预见量 （5%） 28. 70 35. 63 44. 32 近期：
名称 近期(106Mn3/a) 中期(106Mn3/a)
居民用气 23.8 29.8 36.9 小型公建用 大型公建用 气 1.97 2. 39 2.81 气 1.74 1.74 2.5 远期(lO&Mn'/a) 工业企业年用气量
工业企业年用气量与生产规模、班制和工艺特点有关，一般只进展粗略估算。 某市已经给出工业企业用气负荷和工业企业数。设每班工作8小时。
工业用气量总量=总用气量X35%
所以 工业用气二(居民用气+共建用气+加气站用气+采暖用气)X —
65 远期：
(4432X106+2J7X105 +12.78xl06)x^ = 30.86xl06(Mn3/6/),
65 中期：(35.65xl06+1.45xl05 + 7.3x 106)x — = 23.21x 106(A^i3/a)
65 近期:(28.70xl06+1.29xl05+73xl06)x—= 19.45xlO6(Mw3/i?)
65 特定工厂用气：（单厂）
纺织厂年用气量（二班制）：150 x 16 x 365 = 0.876 x 106（Mw3 /a）；
3
灯泡厂年用气量（三班制）：300 x 24 x 365 = 2.62 x 106（M« /a）；
食品厂年用气量（二班制）:100 X16 x 365 = 0.584 x 106（Mn3 /«）0 工业企业年总用气量为:
0.876 x 106 + 2.62 xlO6 + 0.584 x 106 = 4.08 x 10&伽％）
加气站年用气量
该市总面积约为1164K加2,远期人口数为48万人。在该市建2个CNG加气 站，即在近期和中期时考虑1个，远期时增加1个。出租车耗气量为8升/100 公里（汽油），年行驶10万公里，每辆车约效劳600^800人；公交汽车耗气量为 20升/100公里（柴油），年运行7万公里，每辆车约效劳1500人。1升柴油 =0. 96 W天然气,1升汽油=0. 88Mn3天然气。
近期汽车用气量计算
项目 单位 公共汽车 出租车
表3. 8
折合天然气 万Nm3/年 180.6 315.4 496 Nm3/ 日 4949 8641 13590 表3. 9 折合天然气 万Nm：7年 292.4 383.0 675.4 Nm3/ 日 8012 10492 18504 Nn?/小时 334 437 771 No?/小时 206 360 566 数量 改造率 % 60% 100% 改造量 辆 224 448 672 辆 134 448 582 合计 中期汽车用气量计算 项目 单位 公共汽车 出租车
数董 辆 272 544 改造率 % 80% 100% 改造量 辆 218 544 762 合计 816 18504方，那么在近期和中期设计1个2万方的标准CNG加气站即可。
远期汽车用气量计算 表3.10 项目 单位 公共汽车 出租车
数量 改造率 % 100% 100% 改造量 折合天然气 万Nn?/年 430. 1 450.6 880.7 Nm3/ 日 11783 12344 24127 Nm7小时 491 514 1005 辆 320 640 960 辆 320 640 960 合计 根据表3. 10,那么知在远期时加设1个1万方的CNG站就满足用气要求, 此时的标准站的
日用气量总和3万方。
…等地汽车加气站的统计数据，加气站月、日用气量波动较小，一般
每天加气量主要集中在16小时左右，存在着较大的时不均匀性。
因此，本规划取月、日顶峰系数为1,按加气站每天工作16小时计算小 时顶峰系数，取小时顶峰系数为1.5。
那么：近期加气站年供气量：
48X104X0.7 ° eg 105x Z48X104 X0.7 “ 7xl04 “、“ “6小 3,、
( ---------------- x8x0.88x ——)+ ( ----------------- x20x0.96x ------------ x0.6) = 5.0x 10 (Nm /a)
750 100 1500 100
Z
标准站年用气量=2万方X365天=7. 3X106(Mn3/a) 中期加气站年供气量：
竺业竺怂0舷邑)+ (业匹X20 X 0.96X竺哄0.8)\"8的(曲⑹ 750 100 1500 100 标准站年用气量二2万方X365天二7. 3X106(Mn3/a)
远期加气站年供气量： 48.00 xlO4
x8x0.88x
750~~
也+严皿 100 1500
00
x20 x 0.96x__) = 8.8x^(W/a)
7x1()°
标准站年用气量=3.5万方X365天=12. 78X 106(W/a) 年用气量汇总
年用气量汇总表
类别 近期(N〃d/a) 中期(N〃f/a) 居民及共建| 28.70X106 35.65X1O6 工业 采暖 CNG加气站 7.3x10° 7.3X10& 12.78X106 总和 5.56x10' 6.63x10? 8.82xlO7 19.45X106 1.29X105 23.21X106 1.45X105
远期(M\"' /a) 44.32X106 30.86X106 2. 17X105
3 4小时用气量计算
城市燃气管网系统的管径及设备，均按计算月小时最大流量计算的。
城市中各类用户的小时用气工况均不一样，居民生活和公共建筑用户的用气 不均匀性最为显著。居民生活用户小时用气工况与居民生活习惯、气化住宅的数 量以及居民职业类别等因素有关。每日早、午、晚三个用气顶峰，早顶峰最低。 由于生活习惯和工作休息制度不同等情况，有的城市晚顶峰低于午顶峰，另一些 城市那么晚顶峰会高于午顶峰。
用日不均匀系数表示一个月中日用气量的变化情况，日不均匀系数K2可按
下式计算:
该月中某日用气量 该月平均日用气量
该月中日最大不均匀系数K；桝称为该月的日顶峰系数。该市日顶峰系数的 围在1.05~1.2之间，本设计取日顶峰系数K笄\"=1・15。
通常用小时不均匀系数表示一日中小时用气量的变化情况，小时不均匀系数 心可按下式计算:
该日某小时用气量 该H平均小时用气量
该日小时不均匀系数的最大值称为该日的小时顶峰系数。 根据教材《燃气输配》表2-3得：
(1)近期民用(居民生活与公共建筑)小时最大用气量发生在10~11时
那么：
小时顶峰系数为K：rx = 11.27X24/100 = 2.7
民用最高日用气量 Qgx = ll・43Xl(r (Nm3/d)
采暖小时用气：因为只在医院和宾馆考虑供暖，所以仍认为其供气均匀
Q>. Qh = 24 \"
0.18 xlO4
=75 (NmVh)
~~24
考虑工业供气均匀•那么：Kr = Krx = Kr = i加气站月、日用气量波动较小,
一般每天加气量主要集中在16小时左右。K1BOX = Kr, K：r= i.5 即： 工业小时用气量：取两班制和三班制工作各半。 三班制：Q> = Q^x0-5= 19.45 xlO； x0.5 =111Q Vh) 365x24 365 x 24 两班制:
_Q总 x0・5, h
19.45 xl()6x0・5
365x16 365 x 16
加气站小时用乞Q厂岛Z^xl.5 = 1250(NmVh)
近期最高日小时用气量
=1665 (NmVh)
时间 民用比 号民及公建采暖用气 例％) 工业(三 班工业(两 班制加气站用气 总用气量 制Nm'/h) 0-1 1-2 2-3 3-4 1.35 1. 3 1.65 0. 99 (lOW/h) 0. 15 0. 15 0. 19 0. 11 量 城市燃气输配系统的管径及设备的通过能力，不能直接用其年用气量确定, 而是按 燃气计算月的小时最大流量计算。小时计算流量确实定，关系到燃气输配 的经济性和可靠性.小时计算流量定得偏高，将会增加输配系统的金属用量和根底 投资，定得偏低,又会影响用户的正常用气。 确定方法有不均匀系数法和同时工作系数法。这里通过上表查得有关数据。 小时计算流量汇总 OOOOOOOOOOO ooooooooo O ooooooooo O 864208642 2 一居民及公建用气 —采暖用气量 工业三班制用气量 —工业两班制用气量 —加气站用气量 一综合总用气量 1日中的各小时 3. 5输配系统小时计算流量 类别 居民及共建 工业 工业 采暧 CNG加气站 总和 （三班制） （二班制） 近期（Mn3/h） 中期（Mn3/h） 远期（N〃d/h） 1.29X104 1.60X104 1.99X104 1110 1325 1761 0 0 0 75 87.5 100 1250 1250 2188 1.53xlO4 1.87X104 2.40x104 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容