空混氣供氣方式的探討

空混氣-即液化石油氣摻混空氣，作為一種天然氣的過渡性氣源，1964年在錦州首次實驗成功后，正越來越多地受到一些中小城市的青睞。它較煤制氣具有投資省、見效快、運行經(jīng)濟效益好等優(yōu)點，同時，它的輸配系統(tǒng)具有向天然氣過渡方便、運行壓力高、供氣方式靈活、供氣范圍較廣等特點，本文將探討如何選擇合理的供氣方式，****限度地發(fā)揮它的特點。

   空混氣是液化氣按比例摻混空氣后，經(jīng)空混站內(nèi)的一次調(diào)壓，進入城市管網(wǎng)后，經(jīng)中壓--低壓的二次調(diào)壓后，向用戶供氣的。由于空混氣的露點比相應(yīng)狀態(tài)下的純液化石油氣低，所以從再液化的角度出發(fā)，它的出站壓力可達0.2Mpa,甚至更高一些。它的輸配系統(tǒng)多是采用中壓供氣，低壓用氣的中低壓兩級壓力系統(tǒng)的供氣方式較多，如果以二次調(diào)壓的位置來區(qū)別，可分為中壓分戶調(diào)壓和中壓樓棟集中調(diào)壓；如果以用戶管網(wǎng)的環(huán)通方式，又可分為下環(huán)上行的上飼式和上環(huán)下行的下飼式（見圖1），那么組合起來的這些供氣方式各有特點。

一、分戶調(diào)壓的供氣方式

氣源 --- 一次調(diào)壓 --- 中壓輸氣管網(wǎng) --- 中壓配氣支管 --- 室外中壓立管 --- 室內(nèi)中壓支管 --- 閥門 --- 用戶調(diào)壓器 --- 二次調(diào)壓 --- 低壓水平支管 --- 煤氣表 --- 單頭嘴 --- 燃具

   分戶調(diào)壓即中壓進戶調(diào)壓，在我國對于人工煤氣、天然氣、液化石油氣等都具有許多成功的試點，在國外這已是一種十分成熟的供氣方式。根據(jù)用戶管網(wǎng)的環(huán)通方式不同，分戶調(diào)壓又有上飼式的分戶調(diào)壓和下飼式的分戶調(diào)壓，對于目前在液化石油氣或空混氣系統(tǒng)中較為多見的是上環(huán)下行式的下飼式調(diào)壓的供氣方式。

   中壓進戶的****優(yōu)點在于調(diào)壓裝置為各戶分開，所以用戶之間的影響較小，用氣壓峰所表現(xiàn)出來的壓力波動不明顯。而且調(diào)壓器低壓管段較短，所以燃具基本上是處在額定壓力下工作，運行工況較佳。其次它****限度地利用了中壓輸氣系統(tǒng)的壓力，使管道的平均管徑比較小，達到節(jié)省管材的目的。分戶調(diào)壓同低壓供氣系統(tǒng)的經(jīng)濟性比較在許多方面都有較詳細的報道。再有由于對中壓管道較多地采用無縫鋼管焊接，施工較為簡單，特別是對于高層建筑對管道接口的可靠性提出多方面要求的情況下，這種接口方式是較合適的。

   至于管網(wǎng)的環(huán)通形式，即所謂的上飼式或下飼式，對于中壓管道系統(tǒng)的影響并不大。我們之所以選擇不同的環(huán)通形式主要是基于利用介質(zhì)同空氣的重度差所產(chǎn)生的附加壓頭，來達到克服幫助的目的，那么對于空混氣來說，假設(shè)它供應(yīng)一棟20層高60m的大樓，它所產(chǎn)生的附加壓頭為：

   這個數(shù)值對于調(diào)壓器入口壓力為0.07Mpa的中壓系統(tǒng)來說，它影響的效果體現(xiàn)得并不明顯。所以中壓進戶的另一個特點是對于管網(wǎng)的環(huán)通形式要求不高，一般對于多層建筑來說，選擇上飼式的分戶調(diào)壓方式是較經(jīng)濟合理的，它節(jié)省了總的上升立管和樓頂?shù)沫h(huán)管，不但方便了施工，更方便了住戶或開發(fā)商對屋頂平臺的利用。但對于一些高層住宅，特別是底部為裙樓的高層建筑，在下環(huán)布置較為困難的情況下，也可以利用下飼式分戶調(diào)壓的供氣方式。

二、 樓棟集中調(diào)壓

氣源 --- 一次調(diào)壓 --- 中壓輸氣管網(wǎng) --- 中壓配氣支管 --- 室外樓棟調(diào)壓器 --- 低壓環(huán)管 --- 分支低壓立管 --- 室內(nèi)低壓支管 --- 閥門 --- 煤氣表 --- 單頭嘴 --- 燃具

   由于樓棟調(diào)壓器的通過能力較大，所以這種方式可以較方便地解決一棟或數(shù)棟樓房的燃氣供應(yīng)。根據(jù)樓棟調(diào)壓器位置的不同，可分為地面調(diào)壓和樓頂調(diào)壓兩種。地面調(diào)壓指調(diào)壓器布置在地面，中壓系統(tǒng)通過調(diào)壓后，經(jīng)水平低壓環(huán)管 、低壓上升立管向用戶供氣，即上飼式樓棟集中調(diào)壓。而屋頂調(diào)壓則是由一根中壓上升立管到屋頂，調(diào)壓器調(diào)壓后，經(jīng)水平低壓環(huán)管、低壓下降立管向用戶供氣，即上環(huán)下行的下飼式樓棟調(diào)壓。

   無論是何種的樓棟調(diào)壓，它的燃具的灶前壓力要受到其它用戶的干擾，無法保證處在額定壓力下工作。其次樓棟調(diào)壓的立管處在低壓范圍內(nèi)，為了克服阻力損失，它的平均管徑相對較大。如果從施工方向來看，既有中壓的焊接又有低壓的絲扣連接，施工較復(fù)雜，同時低壓所采用絲扣連接，對于高層建筑來說，它的連接可靠性不如焊接好。同時，前面中壓進戶調(diào)壓所忽略考慮的附加壓頭，對于樓棟調(diào)壓的供氣，就必須考慮了。

   根據(jù)《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》50028--93之第7*2*9條規(guī)定，液化石油氣混空氣的低壓管道的允許阻力損失為250Pa,假如向一棟7層21m高的多層住宅供氣，它的附加壓頭將達到116.7Pa，約占允許壓力損失的46.7%，這個數(shù)值說明樓棟調(diào)壓方式供氣應(yīng)該注意到用戶管網(wǎng)的環(huán)通方式。由計算可知，上飼式的樓棟調(diào)壓供氣方式對于10層以上的高層住宅，往往無法克服附加壓頭帶來的壓力阻力，這時就必須選擇下飼式的樓棟調(diào)壓，利用中壓系統(tǒng)的壓力來克服附加壓頭損失，以達到穩(wěn)定供氣的目的。

   樓棟式調(diào)壓的這兩種供氣方式都具有局限性，下飼式供氣針對空混氣、液化石油氣能較好地克服附加壓頭損失，達到較好的供氣工況。但如果過渡到天然氣，這種供氣方式的效果不理想，也就是它的通用性不強。而且對于用戶較多的高層住宅，受調(diào)壓器通過能力的限制，往往需較多臺的調(diào)壓器，這就使得中壓的上升立管數(shù)目增加，屋頂調(diào)壓器的布置和水平環(huán)管的布置較為困難，當樓棟式調(diào)壓器的質(zhì)量不是很好時，它的維修較為麻煩。上飼式的供氣則只能滿足多層住戶的用戶，且較適于天然氣和煤制氣的使用，但它的壓力波動較大，且無法解決高層住宅用戶的用氣。

三、 比較上飼式分戶調(diào)壓和下飼式樓棟調(diào)壓（見表1）

四、 結(jié)論：

1.通過以上的分析比較，對于空混氣供氣系統(tǒng)應(yīng)該優(yōu)先選擇上飼式分戶調(diào)壓的供氣方式特別是針對某些氣源過渡性區(qū)域，即目前使用煤制氣，過渡到使用空混氣，而最終將使用天然氣的地區(qū)，這種供氣方式可以解決氣質(zhì)變損所帶來的矛盾，提供較好的燃燒效果。

2.對于某些帶裙樓的高層用戶，在下環(huán)管布置較為困難的情況下，也可以選擇下飼式的分戶調(diào)壓供氣方式。

參考資料

1.《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》 50028--93
2．《燃氣工程技術(shù)手冊》 姜正侯
3．《深圳特區(qū)煤氣建設(shè)與管理》 賴元楷