珠海市西区天然气利用工程系统优化的研究

吉 程 支 焕 朱凯敏

(1.中国市政工程西南设计研究总院有限公司，四川 成都 610000； 2.珠海港兴管道天然气有限公司，广东 珠海 519060)

1 概述

珠海市西区天然气利用工程总体建设内容为：3座城市门站，3座高中压调压站、高压管道45.7 km、中压管道599 km及用户调压设施932台。规划在2015年前建设3座城市门站、高压管道22.1 km，中压管道257.1 km，用户调压设施216台。规划在2015年天然气供气规模为17 227万标方/年，总投资为8.24亿元。规划在2020年供气规模为58 785万标方/年，总投资为15.40亿元。供气对象为居民、公建及商业、工业、燃气汽车、燃气空调、分布式能源等。

由于高压管道经营权的转移及燃气汽车、燃气空调、分布式能源发展的滞后，发现实际用气市场和规划存在较大差距。基于此，通过运营单位四年来实际运营数据及对未来市场的预测，同时参考周边城市的用气数据，对珠海市西区天然气利用工程未建项目的建设规模进行合理优化。

2 建设现状及存在问题

2.1 建设现状

截至2017年6月，运营单位在珠海市西区已完成建设：金湾门站及109 km中压燃气管道(管径基本都为De355)及4座临时LNG供气站。

2.2 用气市场

规划到2015年，年用气量为17 227万标方/年；到2020年，年用气量为58 785万标方/年。运营单位实际运营数据为：2015年年用气量1 818万标方，2016年年用气量2 200万标方，2017年预计2 800万标方，同时根据运营单位对用气市场的预测，到2020年，年用气量约为 6 600万标方，达产后实际用气量约为规模用气量的1/9。

2.3 存在的问题

从运营单位四年多实际运营数据可见，存在实际用气规模完全达不到规划用气规模，但实际建设规模仍按规划建设的问题。为了达到投资合理，降低建设成本的目的，对规划中未建设的其他内容，需以运营单位往年运营数据为基础，加之客观的对未来用

气市场的预测，重新优化整个天然气系统。

3 优化方案

3.1 基础数据计算

3.1.1居民、工商业用户用气不均匀系数

通过2015年和2016年的实际用气统计数据来计算以下三个高峰系数，见表1，图1。

表1 2015/2016年用气量统计数据

当年用气最高月份出现在12月，同时结合运营单位的每日生产报表，2015年当月用气最高日为12月20日，用气量为56 057 m3；2016年当月用气最高日为12月18日，用气量为71 872 m3，分别计算高峰系数，由于高峰小时数据无法采集，小时高峰系数还是沿用原规划数据。

1)月高峰系数。2015年计算得:K月=1.25;2016年计算得:K月=1.27。

2)日高峰系数。2014年计算得：K日=1.13；2015年计算得：K日=1.13。

3)小时高峰系数。珠海市属于中等工业城市，时不均匀性较大，2015/2016年沿用原可研取K时=2.70。

三个高峰小时按大取值，分别为K月=1.27，K日=1.13，K时=2.70。

3.1.2高峰小时流量

高峰小时流量=(年用气量/8 760)×K月×K日×K时。

高峰小时流量=(80 000 000/8 760)× 1.27×1.13×2.7=35 386 m3/h。

3.1.3供气规模

各片区在整个供气规模中所占的比例参考规划中所提供的数据，总供气规模按8 000万m3/年计算，最终预测结果见表2。

表2 2020年各片区年用气规模

3.2 管网水力计算

计算结果显示管网管径在优化后，可以保证管网最不利点压力大于0.1 MPa。同时，如管网能保证其完整性，该系统可仅靠已建的金湾门站对管网进行供气，管网配气极限是5.9万m3/h，年用气量为1.33亿m3，说明优化后的方案还有进一步优化的空间(因为用气量为预估值，管网水力计算的目的仅想说明实际指导投资建设的话，规划的建设规模仍有很大空间可以压缩)。

3.3 场站总体布局和功能优化

先将珠海西区从地域上一分为二，斗门城区、金湾城区、三灶片区属于一个大区，富山片区、平沙新区、高栏片区属于另一大区，然后在各大区分别建设一座管输气站和城市应急调峰站，斗门门站(含应急站)负责富山片区、平沙新区、高栏片区；金湾门站和三灶调压站(仅做应急部分)负责斗门城区、金湾城区、三灶片区。当然各片区的厂站不单单仅负责该片区，因为燃气管道在各片区是相互贯通的，所以两大片区的各个场站在未来是互为备用的。这种场站布局从水力计算角度考虑，完全可以保障整个管网运行的完整性，同时从建设现状考虑，金湾门站已建成，三灶调压站已基本完成前期建设手续，现只需加快斗门门站的前期建设手续的办理。

目前已建的金湾门站设计出站流量为29 500万标方/h，还不能满足预估的整个西区高峰小时35 386万标方/h要求，但就目前

实际用气量和对未来的预判来看，金湾门站目前及未来几年内完全可以满足整个西区用气量的需求，但是为了保障供气的稳定性，须在临时气站全部拆除前解决斗门片区的气源问题。因为三灶调压站(应急调峰部分)和金湾门站属于一个片区，如金湾连接斗门的管道发生意外，那么无论是金湾门站的管道气还是三灶调压站(应急调峰部分)的气都是到不了斗门。所以斗门门站因放在近期建设计划内，优先建设管输气部分，因为斗门门站和金湾门站接气的上游属于两个不用气源，一般情况下，总有一个门站能保障管输气的供应，从而向管网供气。至于斗门和三灶应急站的建设，如果管网覆盖相对到位的话，认为LNG更重要的起到一个价格调节的作用。

其他像临港门站、平沙调压站、井岸调压站、三灶调压站(管输气部分)就计算角度和对未来用气预判角度考虑，完全可用作其他用途。

4 投资对比

方案是在规划基础上，对管网管径进行了优化，同时优化了场站的数量和功能。管网部分与规划中的中压管道工程量进行对比，其中钢管因工程量较小、中压支管规格本身就不大，方案未对该部分进行优化，所以投资对比也不包含此部分内容，结果如表3，表4所示。

表3 管网投资对比

从表3看出，中压干管(PE管)以402.36 km作为总工程量，综合单价按市场价计算，原综合成本需48 786.5万元，优化后综合成本为43 948.8万元，管线部分节省约4 837.7万元。

表4 场站投资对比

方案优化后，管线和场站两部分总投资减少约15 148.7万元。

5 结语

1)通过对珠海市西区天然气利用工程系统优化后可见，系统完整性保证不变，同时大大降低投资规模。

2)城市燃气行业一般投资期限较长，建议定期对项目进行投资评价，根据公司销售来源中关键数据的统计和对政策及市场的分析和判断，评价已建项目的经济性，最终合理调整未建项目的投资规模和建设顺序，尽可能的控制投资风险，提高投资收益。