天然气管道储存解析课件.ppt
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- 天然气 管道 储存 解析 课件
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1、唐建峰中国石油大学燃气工程系1唐建峰中国石油大学燃气工程系2 长输管道末段储气长输管道末段储气 城市高压外环储气城市高压外环储气 高压管束储气高压管束储气唐建峰中国石油大学燃气工程系3n调峰对象调峰对象n解决日不平衡的措施之一解决日不平衡的措施之一nACAC:管线始末端压力均:管线始末端压力均由最小值上升到最大值由最小值上升到最大值 n随耗气负荷不断变化,管随耗气负荷不断变化,管内燃气流动参数和储气量内燃气流动参数和储气量不断发生变化,储气和耗不断发生变化,储气和耗气过程交替出现气过程交替出现 唐建峰中国石油大学燃气工程系41 1、动态末段储气量计算、动态末段储气量计算连续性方程:运动方程:能
2、量方程:SHBWR真实气体状态方程 0 x0222dxdsgDxPxgshgsuxQ2222)exp()1()()()(222363240302000TcTdaTdabRTTETDTCARTBRTP唐建峰中国石油大学燃气工程系5瞬态仿真模型瞬态仿真模型连续性方程连续性方程运动方程运动方程能量方程能量方程SHBWRSHBWR状态方程状态方程实际气体实际气体焓方程焓方程边界条件边界条件初始条件初始条件差差分分方方程程隐式有限隐式有限差分法差分法计算计算结果结果Netwon-RapshanNetwon-Rapshan迭代法迭代法 静态仿真结果静态仿真结果唐建峰中国石油大学燃气工程系6t1时刻管线沿线
3、流动参数动态仿真程序计算t2时刻管线沿线流动参数t3时刻管线沿线流动参数tn时刻管线沿线流动参数t1时刻管内瞬时气量VN1t2时刻管内瞬时气量VN2t3时刻管内瞬时气量VN3tn时刻管内瞬时气量VNn动态储气量VminmaxVVV微元段计算结果累加,并转换成标况动态调峰唐建峰中国石油大学燃气工程系7对于任一微元段:iNiNiiimVVi-第i微 元 段 密 度,kg/m3;iV-第i微 元 段 瞬 时 气 量,m3;Ni-第i微 元 段 标 准 状 态 下 密 度,kg/m3;NiV-第i微 元 段 标 准 状 态 下 瞬 时 气 量,m3;im 第i微 元 段 燃 气 质 量,kg;将实际状
4、态转换成标准状态:42iiiiNiiNiDxVVV,整条管道瞬时气量:nNiVV1末段储气量:minmaxVVV唐建峰中国石油大学燃气工程系82 2、静态末段储气量计算、静态末段储气量计算 n目前工程上经常使用的储气量计算方法目前工程上经常使用的储气量计算方法 n利用稳定流计算程序计算管道储气量利用稳定流计算程序计算管道储气量 唐建峰中国石油大学燃气工程系9)目前工程上经常使用的储气量的计算方法n()如果具体确定了管道始端的最高工作压力P1max,可按照给定的流量用下式算出相应的终端最高工作压力P2max n()算出储存终了时的管道平均压力222max1maxZppCl Q22maxmax1m
5、ax1max2max23pjppppp250ZTCCD唐建峰中国石油大学燃气工程系10n()根据确定了的管道终端最低允许工作压力P2min,算出管道起点最低工作压力P1min n()算出消耗终了时的管道平均压力n()求得管道储气量 221min2minZppCl Q22minmin1min1min2min23pjpppppmin00min01 1pjpVZ TVp Z Tmax00max022pjpVZ TVp Z T2maxmin0maxmin04pjpjSZppTDVVVlpTZ唐建峰中国石油大学燃气工程系11222max1max2AQPPmax2max12max2max1max32PPP
6、PPm222min2min1AQPP起点最高起点最高工作压力工作压力终点最高终点最高工作压力工作压力储存终了管储存终了管道平均压力道平均压力终点最低终点最低允许压力允许压力起点最低起点最低工作压力工作压力消耗终了管消耗终了管道平均压力道平均压力min2min12min2min1min32PPPPPm2min1max00ZPZPTPVTVmmr静态静态储气量储气量静态调峰唐建峰中国石油大学燃气工程系12)利用某稳定流计算程序计算管道储气量 n稳定流数学模型:xdsAmgDTTKAmhAmdxddxdsgDAmdxAmPddxdm)(422/002222222唐建峰中国石油大学燃气工程系13瞬态仿
7、真模型瞬态仿真模型连续性方程连续性方程运动方程运动方程能量方程能量方程SHBWRSHBWR状态方程状态方程实际气体实际气体焓方程焓方程边界条件边界条件静静态态仿仿真真模模型型不考虑不考虑 时间项时间项 计算计算结果结果四阶龙格四阶龙格-库塔法库塔法Runge-KuttaRunge-Kutta 唐建峰中国石油大学燃气工程系14步骤:n(1)算出管道起点压力为P1max时沿线各点参数值Pimax n(2)利用(1)所得各点参数值算出储存终了时管道沿线各微元段平均压力Pimmaxn(3)算出管道终点压力为P2min时沿线各点参数值Pimin n(4)利用(3)所得各点参数值算出消耗终了时管道沿线各微
8、元段的平均压力Pimmin max2max12max2max1max32iiiiimPPPPPmin2min12min2min1min32iiiiimPPPPP唐建峰中国石油大学燃气工程系15步骤:n(5)求得各微元段管道储气量 n(6)求得管道储气量 2min1max00iimiimiiriZPZPTPTVV42iiiDxVnriVV1唐建峰中国石油大学燃气工程系1622max1max1max2max23iipjiiiPPPPP22min1min1min2min23iimpjiiiPPPPP1 1点参数点参数P1P11max1max1 1点参数点参数P1P12min2min静态仿真静态仿真程
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