宿州中燃城市燃气发展有限公司 寇玉林 白雪峰
中小城市燃气公司在运营初期,由于燃气用户较少,发展相对缓慢,城市管网一般采用中压一级管网供气。伴随高速公路、高铁等重大基础设施的新建和工业园区的兴起,以及小城镇房地产行业的快速发展,城市管网供气半径和用气量迅速提升,老城区原有城市管网供气能力不足,在建成区燃气管网新建和改造相对困难、工程造价昂贵。
伴随地级城市长输管线(PNG)的接入,城市次高压管线先后建设,但初期仅作为与上一级管网的输气对接项目,并未设计或预留高中压调压设施。次高压管线未能充分发挥储气和调配功能,本文尝试利用现有次高压输气管线,增设高中压调压站后,实现城市管网分区域供气,减小城区管网供气半径,改善提升老城区供气能力;减少单个区域燃气用户规模,降低管网事故风险和影响范围,总体提升城市管网的安全保障能力。
宿州中燃公司的管道燃气覆盖范围可以分为:宿州主城区、南部经济开发区、城东循环经济园、北部政务新区、高铁新区以及朱仙庄、芦岭、桃园、祁县等周边乡镇。公司现有居民燃气用户:20万户(实际在册用户17.4万户),市政中压管线362 km,城区城镇人口城市气化率70%。
宿州中燃现有经营区域狭长,乡镇气化率偏低,沿次高压管线两侧,周边乡镇管网辐射半径20~30 km,居民用气相对集中。重点乡镇:朱仙庄、芦岭、北杨寨、桃园、祁县和蒿沟等已实现中压管网覆盖,埇桥区其余乡镇为管道燃气空白区,有待管网延伸供气。
宿州中燃现有高压管线概况:次高压管线起点为省天然气公司刘合分输站,管线口径DN300,设计压力1.6 MPa;一期工程:刘合分输站——宿固路门站11.9 km;二期工程:宿固路门站——宿马公司门站23 km。现有和在建高中压调压柜5台,其中5 000 m3/h调压柜1台、2000 m3/h调压柜4台,高压预留阀门井7处;次高压CNG标准站2座,中压CNG标准站1座,在建CNG、LNG加气站各1座。公司总体城市燃气管网布局见图1。
图1 原有城市管网的工艺流程
现有城市管网布局简单、流程单一、操作简便,便于城市燃气公司的初期运营和安全管理,但是单一中压管网的运营方式,一旦出现系统故障或管网意外损坏,会造成大面积停气事故或供气中断,管网总体抗风险能力较差。
管网总体改造方案:利用现有和在建次高压输气管线,增设高中压调压站,实现城市管网分区域供气,减小城区中压管网供气半径,改善提升老城区供气能力,城东及高铁的新建和预留高中压调压站,加强乡镇居民的燃气供气能力和辐射范围。
调压站(已投产 4台),将城市管网分成:政务新区和汴北新城、老城区和开发区、城东新城和循环经济园、职教园区、高铁新区5个区域,以及4座CNG标准站。每座高中压调压站保障2~7万居民用户的燃气供应,降低了单个区域的用户规模,大大分散了公司系统运营风险。
现有高中压调压站均设计或预留了流量计数据远传功能,略加改造就可以实现电磁阀远程控制并与公司SCADA系统对接,目前省公司计量撬电磁阀远程控制已经安装调试完毕,待试运营测试结束再进一步推广。
改造后城市管网的工艺流程见图2,为次高压、高中压调压站、市政中压管线组成的二级管网系统,降低了单台高中压调压站的运营风险;增设电磁阀与公司SCADA系统的远程控制后,缩短管网事故控制的反映时间,实现了实时远程停气操控。
图2 改造后的城市管网工艺流程
图2与原管网图1相比:单台高中压调压柜区域管网的运行方式与原管网一致,不存在新建管线的大拆大建,便于巡线、操作人员尽快熟悉和掌握;并逐步实现所有高中压调压站的远程监控和操作。
(1)2008年,宿州次高压管线一期配合西气东输支线兴建;2014年,次高压管线二期工程因京沪高铁宿州东站通车后兴建;2016年,开始增设高中压调压站;2017年5月,实现高中压调压站电磁阀远程控制。利用次高压增设高中压调压站分区供气的解决方案,成为公司管网规划和建设的主体方案。
(2)由于中小城市高速公路和高铁等重大基础设施的建设,必然影响着城市燃气管网的发展方向和供气规模,新老城区燃气管网的分区供气和更高压力等级燃气管网的建设,应该是城市燃气管网的发展方向。
(3)城市燃气管网的建设和改造,是一项长期性工作,宜保持管网规划和建设的持续性和延续性,做好新旧管网的衔接,避免大拆大建。每个城市的发展都有自身的特色和规律,新城区燃气管网的建设,宜借鉴老城区的发展经验,新旧管网协同发展;避免各自孤立建设,做好互联互通工作。