Методы покрытия неравномерностей потребления газа

Для системы снабжения городов и промышленных пред­приятий характерна неравномерность потребления газа. Объяс­няется это тем, что бытовые, коммунальные и промышлен­ные потребители расходуют газ неравномерно по временам года (лето, зима), месяцам, неделям, суткам и часам суток. Зимой расход газа всегда больше, чем летом, когда выключа­ется отопительная система. Потребление газа в дневные часы, как правило, всегда значительно больше, чем в ночные часы. Так как в городскую сеть газ по газопроводу подается в одном и том же количестве (при этом учитывают среднечасо­вой расход), в дневные часы ощущается недостаток газа, а в ночные — появляется его избыток, вследствие того, что го­род потребляет газа меньше, чем поступает его в газопровод.

Для устранения суточной неравномерности потребления газа вблизи городов сооружают емкости, в которые вмеща­ют весь избыточный газ в ночные часы, чтобы обратно выдать его в газораспределительную сеть города в дневное время. С этой целью используют газгольдеры, а также объем последнего участка магистрального газопровода. Благодаря аккумулирующей способности газопровода при накаплива­нии газа в ночные часы в нем повышается давление, дости­гающее к утру максимально допускаемой величины. В днев­ные часы при повышении расхода газа его давление пони­жается до нормального.

Особенно велика сезонная неравномерность газопотребле­ния, характеризующаяся тем, что в крупных городах суще­ствует большой разрыв между максимальным (зимним) и ми­нимальным (летним) расходом газа за счет значительного его использования для отопления в холодное время года. Для покрытия этой неравномерности требуются крупные храни­лища. Так как по экономическим соображениям нецелесооб­разно сооружать для этой цели газгольдерные парки, на из­готовление которых расходуется много стали и требуютсязначительные площади застройки, для хранения межсезонного запаса газа используются преимущественно подземные храни­лища (ПХГ). В отдельные периоды эти хранилища могут быть также использованы для покрытия суточных и месячных неравномерностей потребления. В качестве дополнительных ис­точников покрытия неравномерностей газопотребления иногда используют резервные емкости отдельных крупных потребите­лей и баз сжиженного газа.

Рис. 8.2. График суточного потребления газа: 1 — среднесуточное потребление; 2, 3 — граница соответственно макси­мального и минимального потребления

Рис. 8.3. График годового потребления газа крупным городом: 1 — суточное колебание газопотребления; 2 — месячное колебание газо­потребления; к — коэффициент месячной неравномерности газопотребле­ния; Q — расход перекачиваемого газа. Заштрихованная площадь — объем газа, подлежащий хранению в подземном хранилище

Необходимый объем газохранилища (газгольдерного пар­ка) рассчитывают по графику суточного потребления газа. Объем газа принимается равным избытку газа в ночное вре­мя, что, в свою очередь, соответствует нехватке газа в днев­ное время. На рис. 8.2 представлен совмещенный график потребления и подачи газа потребителям, причем подача газа принята равномерной в течение суток. Из графика видно, что потребление газа меньше подачи в период от 0 до 6 ч и с 22 до 24 ч и для приема излишнего количества газа необ­ходим объем, равный суммарному объему газа, который в масштабе характеризуется суммой заштрихованных площа­дей на графике. При этом объем газохранилища должен по­крыть весь избыток дневного потребления (с 6 до 22 ч). Часть рассчитанного объема газохранилища (газгольдерного парка) может быть компенсирована аккумулирующей способ­ностью магистрального газопровода.

Объем газохранилища, необходимый для выравнивания се­зонной неравномерности, определяют по графикам месячной неравномерности. В хранилище резервируется летний избы­ток газа, а зимой газ выдается потребителю при ритмичной работе магистрального газопровода со среднегодовым расхо­дом. На рис. 8.3 представлен график годового потребления газа крупным городом. На графике заштрихованная площадь соответствует объему газа, который необходимо закачать и хранить в подземном хранилище в летние месяцы. В данном случае, коэффициент месячной неравномерности газопотреб­ления, т. е. отношение фактического месячного потребления газа к среднемесячному, составляет к = 1,33, однако в отдель­ных случаях к = 1,5.