干线输气管道的工况分析和末段储气.ppt

第八章 干线输气管的工况分析与末段储气 干线输气管是由压气站与站间管路组成的统一的水动力学系统。压气站的出口压力就是该站间管路的起点压力，该站间管路的终点压力就是下一个压气站的进口压力，两者的工况就是这样密切相关。为了简单起见，本章讨论的是以稳定流（也就是静态分析）为基础，以一条没有沿途分气的管道为例进行。讨论所得的结论对不稳定流（动态）也具有相似的意义。 第一节 多个压气站与干线输气管的联合工作 干线输气管存在多个压气站，每个站都要消耗一部分气体，整条管线的输气量是逐段下降的，但就任一压气站而言，压气站的生产能力仍然等于随后一个站间的输气量。 假设：①输气管为水平管；②输气量不随时间而变，为稳定流；③各站特性不同；④站间管路的D、L不同；⑤各站燃气轮机用气量为来气量的某一固定百分比，即 一定。 如图8-5的干线输气管，每站的自用气量可以认为与输气量成正比，即自用气量q=（1-M）Q。设首站与第一站间的输气量为Q，第二站与第二站间的输气量为MQ，第三站与第三站间的输气量为M2Q，…，x站与x站间的输气量为Mx-1Q，最后一个站与最后一段管路的输气量为Mn-1Q。 根据公式（7-31）和（7-46）得各站的特性方程，综合如下 首站 第一站间 第二站 第二站间 第三站 第三站间 x站 x站间 最后一站 最后一段（末段）管路 由于干线输气管为统一的水动力学系统，上述特性方程就组成了（8-13）方程组。令yi=Bi+Cili，由方程组中的每一对方程中可解出各站的进口压力与首站进口压力 的关系： 任一站的进口压力 与首站进口压力 的关系通式为 同理可得任一站出口压力 与首站进口压力 的关系通式 对于最后一段输气管（x=n+1），由式（8-15）可得末段的终点压力 所以干线输气管系统的起始流量为 如果压缩机站是同一类型的，站间管路的长度和管径也相同（末段例外），即 A1=A2=…=An=A B1=B2=…=Bn=B C1=C2=…=Cn-1=C l1=l2 =…= ln-1=l y1=y2=…=yn-1=y 所以 式（8-17）改写为 如果不考虑各站的自用气量，M=1，则 若从首站的排出管汇开始计算，那么式（8-13）中减去第一个方程，则式（8-17）、（8-18）和（8-19）相应为 式（8-20）、（8-21）和（8-22）适用于首站没有压缩机车间的情况。 从式（8-17）至式（8-22）可以得出，干线输气管系统的输气量Q首先取决于输气首站的压力pZ1或pQ1，由于A1，首站进、出口压力pZ1或pQ1稍有下降，对整条管道系统的输气量都会有较明显的影响。相反，输气管的终点压力pZ，即使在较大范围内变化，对整个系统输气量的影响也不大。站数愈多， pZ1、pQ1的影响愈大， pZ的影响愈小。 式（8-15）、（8-16） 可用于确定任意一站进出口压力。若全线各站类型一致，站间管路相同，该二式可简化为 若M=1，则 由上述公式可知，即使站间管路一样，各压气站类型相同，各站的吸入压力pZX和排出压力pQX也不相同。其根本原因除存在自用气外，关键在于末段管路和末段的终点压力与其它站间也不同。 前述任意站进口压力的平方值pZX2和出口压力的平方值pQX2的有关公式，如式（8-15）、（8-16）、（8-23）、（8-24）、（8-25）、（8-26）都是以首站进口压力pZ1为基准推导而得。若以末段的终点压力pZ为基准，则pZX2和pQX2的公式如下 如果全线站间管路相同，各站类型一致，则 若略去自用气，M=1，则 第六节 　末段储气(extremity gas storage)