復合型壓縮天然氣加氣站供應模式研究

1、 復合型壓縮天然氣加氣站供應模式研究 復合型壓縮天然氣加氣站供應模式研究 COMPARATIVELY STUDY ON SUPPLYING REGULARITY AND MODE OF MULTIPLE COMPRESSED NATURAL GAS STATION 一級學科： 動力工程及工程熱物理 學科專業(yè)： 制冷及低溫工程 作者姓名： 韓金麗 指導教師： 楊昭 教授 天津大學機械工程學院 二零壹零 年 十二月 中文摘要 中文

2、摘要 壓縮天然氣（CNG）作為燃氣供應的一種有效方式，運營方式靈活，日益成為車用及管網(wǎng)未達區(qū)域民用市場共同的氣源， 逐漸形成復合型壓縮天然氣加氣站供應系統(tǒng)。本文對該系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)進行了研究：加氣站站型適用性比較研究、影響加氣站規(guī)模的儲氣安全性研究、 加氣站供應規(guī)律研究、 運輸調(diào)度的合理優(yōu)化研究，從而使燃氣供應系統(tǒng)更合理、安全，促進國內(nèi)壓縮天然氣行業(yè)的發(fā)展。 本文主要內(nèi)容如下： 從國內(nèi)壓縮天然氣行業(yè)發(fā)展的研究背景出發(fā)， 以北京市壓縮天然

3、氣車用、 民用兩大供應系統(tǒng)為例，對其現(xiàn)狀進行了分析，在綜合分析國、內(nèi)外研究目標的基礎上， 明確了壓縮天然氣加氣站方面的研究重點和存在的問題， 確定了復合型壓縮天然氣供應系統(tǒng)模式的研究思路； 針對單一母子站供應系統(tǒng)的弊端， 將車用氣常規(guī)站作為（母子站供應系統(tǒng)）的有效補充；采用模糊綜合評價模型對母子站和常規(guī)站進行了綜合分析，為合理匹配各種站型提供指導；通過建立穩(wěn)態(tài)（靜態(tài)） 、瞬變流狀態(tài)的數(shù)學模型，采用流體穩(wěn)態(tài)、動態(tài)仿真計算軟件，對加氣站周邊

4、管網(wǎng)進行了不同工況條件的靜、動態(tài)模擬分析，對模型參數(shù)的確定進行了研究，明確了進行加氣站選址需要滿足的天然氣管網(wǎng)條件。 運用綜合分析方法，結合人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型、線性回歸模型和 ARMA 模型的優(yōu)缺點，引入主成分分析法 PCA，參考大量歷史數(shù)據(jù)，建立了復合型加氣站的壓縮天然氣負荷預測模型， 實際預測效果良好； 通過研究壓縮天然氣負荷全年各段時間變化規(guī)律，在不同時段采用相應的模型預測，包括神經(jīng)網(wǎng)絡、時間序列、線性回歸等，使得全年綜合預測模型最

5、優(yōu)化。以北京市為例，對歷史數(shù)據(jù)進行了用氣規(guī)律分析，得出了加氣（母子）站年、月、日、時不均勻系數(shù)，為復合型壓縮天然氣加氣站的規(guī)劃布局、負荷分配提供預測方法和依據(jù)。 以影響加氣站供應規(guī)模和安全間距的儲氣設施為典型（分析對象） ，確定了儲氣利用率的提高方法和儲氣瓶組的分配方案； 通過對可能引發(fā)儲氣瓶組的泄漏火災事故的調(diào)查， 構建了 CNG 儲氣瓶組的故障樹， 對實例進行了危險等級的判斷。借鑒管道失效泄漏模型， 對儲氣設施泄漏發(fā)生火災的個人、