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基于离散化和线性化的输气管网动态偏微分方程模型求解方法 被引量:2
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作者 赵佩尧 李正烁 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第2期277-288,共12页
针对目前各类输气管网动态偏微分方程求解方法普遍存在的计算速度和求解精度不能有效兼顾的问题,提出了一种输气管网动态偏微分方程模型的离散化和线性化方法。首先,基于有限体积法(FVM)和有限差分法(FDM),推导出具有较高精度的离散化... 针对目前各类输气管网动态偏微分方程求解方法普遍存在的计算速度和求解精度不能有效兼顾的问题,提出了一种输气管网动态偏微分方程模型的离散化和线性化方法。首先,基于有限体积法(FVM)和有限差分法(FDM),推导出具有较高精度的离散化和线性化的输气管道偏微分方程组。然后,为解决大规模离散化方程组计算复杂的问题,基于SIMPLE算法,对离散化和线性化后的数学模型提出了快速求解方案;针对每个离散网格节点的方程组,推导出削减变量规模的求解方程格式,并通过“假设-修正”的思想进行求解,提升求解精度。以商业软件Pipeline Studio的运行结果作为仿真标准,将本文方法分别应用于单一管道和简单管网的动态仿真案例,与有限差分法、特征线法和等效电路法进行了求解速度和精度的比较,并通过选取不同空间步长进行仿真,探究了本文方法与其他方法的求解速度和精度受离散化的空间步长的影响程度。结果表明:本文方法在求解单一管道模型的平均误差为0.1943%,求解用时为1.169 s;在简单管网仿真中,本文方法的平均误差为0.2794%,用时为37.285 s。在选取不同空间步长时,本文方法都能保证收敛,平均误差保持在0.3%以内。由此,证明了本文方法的正确性和稳定性,并且,本文方法的速度和精度要求都能得到充分保证。综上,本文方法能够有效应用于天然气输气管网的动态仿真研究。 展开更多
关键词 天然气输气管网 偏微分方程 有限体积法 有限差分法 SIMPLE算法
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川渝输气管网管存控制技术及案例分析 被引量:14
2
作者 周建 许红川 +2 位作者 李琦 田毅 胡梅 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期132-136,共5页
川渝地区输气管网(简称"川渝管网")管理跨度大,产运销协调难度也较大,利用管存动态监控管理实现临时供气应急对于提高川渝管网调度应急保障能力意义重大。为此,在调研分析的基础上,提出了管存控制的基本思路及技术框架。分析... 川渝地区输气管网(简称"川渝管网")管理跨度大,产运销协调难度也较大,利用管存动态监控管理实现临时供气应急对于提高川渝管网调度应急保障能力意义重大。为此,在调研分析的基础上,提出了管存控制的基本思路及技术框架。分析认为:①管存控制的技术关键是准确预测重点保供用户用气量及用气高峰时间、储气管道储气能力的确定及其储气量的合理分配、压力控制参数的确定;②管存控制技术能成功应用的客观条件是储气管道具有足够的储气能力、具有满足输量要求和管存控制要求的气量调配方案。以A地区2010年12月14—16日气温骤降为例,进一步阐述了具体的管存控制方案:用城市燃气用气量对气温的响应特性预测气温骤降时的用气量、用气时不均匀性确定储气管道储气时间;利用TGNET软件模拟确定控制压力;最终确定了气量调配方案,满足了管存控制要求。 展开更多
关键词 川渝输气管网 管存控制 调度应急 气温骤降 技术分析
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输气管网的水力可靠性分析方法 被引量:9
3
作者 梁光川 罗敏 +2 位作者 张川东 蒲宏斌 郑云萍 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期125-127,共3页
输气管网的水力可靠性决定了供气的可靠性和供气质量。现有的输气管网的水力可靠性分析方法对于流量和压力的关系,多采用0-1模式,即把供气可靠性简单分为“供气正常”和“供气中断”两种模式,这与实际情况有较大差异。为此,在供气可靠... 输气管网的水力可靠性决定了供气的可靠性和供气质量。现有的输气管网的水力可靠性分析方法对于流量和压力的关系,多采用0-1模式,即把供气可靠性简单分为“供气正常”和“供气中断”两种模式,这与实际情况有较大差异。为此,在供气可靠性研究中增加了“部分供气”模式,并采用3种可靠性特征量即:节点可靠度、体积可靠度和网络可靠度来表征管网的水力可靠性,并介绍了水力可靠性特征量的计算方法,还对实例管网正常工况和事故工况下的供气可靠性进行了分析计算。结果表明:在实际的事故工况中,各节点的供气可靠性均受到影响;离气源点越近,管网节点可靠性越高;离事故点越近,节点可靠性就越低,但输气管网的部分节点依然能够部分满足供气要求。这说明本方法的分析结果更符合输气管网的实际。 展开更多
关键词 输气管网 可靠性 分析 方法 事故 压力 计算流量
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LNG接收站与输气管网的“互操作性” 被引量:6
4
作者 付子航 单彤文 +1 位作者 杨玉霞 刘方 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期97-105,共9页
不同来源的天然气与LNG的互换性问题在国内已经得到了一定程度的重视和应对,LNG接收站与输气管网等基础设施的互联互通从2018年开始也提升至国家层面予以推进,而统筹互换性与互联互通并位于更高阶层面的"互操作性"研究在国内... 不同来源的天然气与LNG的互换性问题在国内已经得到了一定程度的重视和应对,LNG接收站与输气管网等基础设施的互联互通从2018年开始也提升至国家层面予以推进,而统筹互换性与互联互通并位于更高阶层面的"互操作性"研究在国内尚处于空白。通过广泛调研欧盟国家在天然气管网领域关于"互操作性"的相关规定和做法,首次提出LNG接收站与输气管网等基础设施"互操作性"的概念定义,构建出"互操作性"的基本实施框架与组成,并对我国近两年内体现出"互操作性"特征的最新典型案例进行了分析。研究结果表明:①"互操作性"与第三方开放是两个独立的主题;②"互操作性"的目的是在互联互通、调度协同及信息交互的基础上,通过对各类设施具体技术标准、运行准则及操作程序的统一规范,实现各个设施用户的天然气在不同设施间跨系统地无阻碍流动;③"互操作性"框架包括气质标准与互换性、设施互联互通、设施联通协议、统一计量单位、统一电子数据交互平台、技术容量计算方法,以及LNG接收站特有的LNG船舶进港与船岸兼容审查程序、LNG分气质存储与槽车装车规则8个关键要素;④建议能够兼顾"互操作性"的目标和要求,把欧盟国家讨论得更为成熟且更加关键的设施联通协议、统一电子数据交互平台、技术容量计算方法3个要素充分融入我国天然气产业链的治理性改革实践体系。 展开更多
关键词 天然气 LNG接收站 输气管网 互换性 互联互通 互操作性 第三方开放 公平开放
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复杂环形输气管网内的瞬变流
5
作者 曾自强 汪玉春 郑秀中 《西南石油学院学报》 CSCD 1989年第2期65-86,共22页
本文依据复杂管道内气体不稳定流动(瞬变流)的概括性方程,结合生产实际条件,首先提出单环管网和双环并联管网的数学模型,应用拉普拉斯变换方法,经过一系列的数学演算过程,最后得出描述环形输气管网内气体瞬变流的规律之数学表达式,为了... 本文依据复杂管道内气体不稳定流动(瞬变流)的概括性方程,结合生产实际条件,首先提出单环管网和双环并联管网的数学模型,应用拉普拉斯变换方法,经过一系列的数学演算过程,最后得出描述环形输气管网内气体瞬变流的规律之数学表达式,为了得到实际上的应用,再将这些数学表达式进行一系列运算,转变成易于用计算机进行计算的公式;然后编制出计算程序;最后给出实例,打印出计算结果;并绘制了管网内压力随时间和管长的变化曲线。 展开更多
关键词 输气管网 瞬变流 数学模型 环形
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环形输气管网内的不稳定流动
6
作者 曾自强 《天然气工业》 EI CAS 1986年第4期69-82,88+9,共16页
本文依据复杂管道内气体不稳定流动的概括性方式,结合生产实际条件,首先提出单环管网、双环串联管网和双环并联管网的数学模型;然后应用数学物理方法,经过一系列的数学演算过程,最后得出描述各类环形管网内气体不稳定流动规律的数学表... 本文依据复杂管道内气体不稳定流动的概括性方式,结合生产实际条件,首先提出单环管网、双环串联管网和双环并联管网的数学模型;然后应用数学物理方法,经过一系列的数学演算过程,最后得出描述各类环形管网内气体不稳定流动规律的数学表达式。 展开更多
关键词 不稳定流动 复杂管道 数学表达式 环形管网 流体流动 输气管网
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渤西南海底输气管网联合清管技术 被引量:15
7
作者 王玉 詹燕红 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期81-83,共3页
渤西南海底输气管网是中国第一个海底输气管网,管网具有距离长、结构复杂、气源多和气质差异大的特点,由于管网节点在海上平台,整体清管难度大,投产以来发生了多次积液和冻堵。为此,针对该管网的特点,分析了管道的沿程温度分布,预测了... 渤西南海底输气管网是中国第一个海底输气管网,管网具有距离长、结构复杂、气源多和气质差异大的特点,由于管网节点在海上平台,整体清管难度大,投产以来发生了多次积液和冻堵。为此,针对该管网的特点,分析了管道的沿程温度分布,预测了管道积液量;据此设计了分阶段清管的清管方案,选择了专门研制的泡沫清管球,首次对该管网成功地实施了联合清管作业,共清除积液约170 m3,保障了海底输气管道的安全生产。 展开更多
关键词 海底管道 输气管网 冻堵 联合清管 积液量预测 管道温度分布
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天然气集输管网仿真技术研究 被引量:7
8
作者 刘恩斌 李长俊 成琳琳 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第3期63-65,共3页
通过建立天然气管网管道元件以及非管元件仿真数学模型,采用隐式差分法将偏微分模型转换为有限差分方程,并采用牛顿-拉夫逊法求解模型,最后对某天然气管网进行了仿真分析,结果表明:各管道中的压力没有超过管道允许压力,部分管段压降、... 通过建立天然气管网管道元件以及非管元件仿真数学模型,采用隐式差分法将偏微分模型转换为有限差分方程,并采用牛顿-拉夫逊法求解模型,最后对某天然气管网进行了仿真分析,结果表明:各管道中的压力没有超过管道允许压力,部分管段压降、流量很小,增输潜力巨大,因此,可以调整输气方案,适当增加输气量. 展开更多
关键词 天然气 输气管网 数学模型 仿真
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极限工况下的管网“互联互通”改进方案 被引量:9
9
作者 陈利琼 高茂萍 +5 位作者 王力勇 刘思良 张廷廷 吴霞 蓝浩杰 郭少锋 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期122-128,共7页
在全国天然气管道“主干互联、区域成网”(以下简称“互联互通”)基础格局逐渐形成的背景下,天然气管网规模日益扩大、管道分支和气源增加,并且分布不集中、输送方向可变,使得输气方案更加灵活,可以更好地解决某些地域的供气紧张问题;... 在全国天然气管道“主干互联、区域成网”(以下简称“互联互通”)基础格局逐渐形成的背景下,天然气管网规模日益扩大、管道分支和气源增加,并且分布不集中、输送方向可变,使得输气方案更加灵活,可以更好地解决某些地域的供气紧张问题;但受现有站场和设备的限制,暂不能满足某些多线组合极限工况,使得“互联互通”的初衷难以全部实现。为了使得现有的各输气干线在实现“互联互通”之后可以满足更多的多线组合工况,在分析“互联互通”背景下M管网工况变化的基础上,研发了可以进行水力仿真和压气站方案制订的计算软件,并对3种极限工况下的不同输气量情况进行了可行性试算,进而基于试算结果提出了相应的管网改进建议。研究结果表明:(1)经验证,软件计算误差满足要求;(2)在M管道某处增设压气站或在某些输气站场配置压缩机组;(3) M管网改进调整后,可以完成大部分的多线组合极限工况,真正实现“互联互通”的输气方案。结论认为,该研究成果有助于推进全国天然气管网早日实现“互联互通”。 展开更多
关键词 中国 输气管网 互联互通 水力仿真 增压站 压缩机 极限工况 多线组合 管网改进
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“碳中和”背景下中国天然气产业发展综述 被引量:90
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作者 王震 孔盈皓 李伟 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期194-202,共9页
中国政府在第75届联合国大会上提出:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。该目标的确立,给中国天然气产业发展既带来了机遇也带来了挑战。为了对上述目标下的中国天然气全产业链形成综合性认识,梳理了近期... 中国政府在第75届联合国大会上提出:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。该目标的确立,给中国天然气产业发展既带来了机遇也带来了挑战。为了对上述目标下的中国天然气全产业链形成综合性认识,梳理了近期相关学者的研究成果,探讨了在“碳中和”背景下我国天然气产业发展的前景。研究结果表明:①与其他低碳或无碳能源相比,我国天然气大规模稳定供应的基础最为扎实,是替代煤炭、实现“低碳化”最现实的选择;②在实现“碳中和”的过程中,天然气在不同阶段都将发挥重要的作用。进而针对我国天然气产业发展提出了建议:①天然气基础设施建设尤其是应急调峰能力建设仍需进一步加强;②市场化管容分配、两部制定价将是天然气管网运营模式的改革方向,但需要根据我国天然气产业的发展程度逐步、适时地推进;③在“碳中和”目标下,天然气发电尤其是气电调峰的发展需要引起足够的重视;④要充分抓住产业发展的机遇期、窗口期,上中下游加强合作,共同推动中国天然气产业的健康发展。 展开更多
关键词 碳中和 中国天然气产业 发展前景 供需关系 天然气发电 输气管网体制改革
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有效的天然气调峰储气技术——地下储气库 被引量:44
11
作者 周学深 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期95-99,共5页
有效的天然气调峰技术可确保输气干线高效运行,实现安全平稳供气。为此,分析了国内天然气调峰储气技术的发展状况,指出地下储气库调峰具有库容大、安全性好、储转费低等优点,可从根本上解决城市季节性用气调峰问题,是最主要和经济的城... 有效的天然气调峰技术可确保输气干线高效运行,实现安全平稳供气。为此,分析了国内天然气调峰储气技术的发展状况,指出地下储气库调峰具有库容大、安全性好、储转费低等优点,可从根本上解决城市季节性用气调峰问题,是最主要和经济的城市供气调峰方式;地下储气库应距离城市用户及输气干线较近,其中气藏建库是最经济的储气方式。同时介绍了地下储气库地面工艺技术,探讨了地下储气库新技术的发展趋势,提出了对中国地下储气库建设的建议:①继续增大国家整体储气系数,除满足常规调峰外,在条件许可的情况下,扩大应急供气和战略储备系数;②继续优选建库目标及库址,降低储转气成本,提高气库利用率;③尽快形成调峰供气定价机制,实现地下储气库商业化运作,建议研究天然气储气支持政策,按天然气"季节差价"收取调峰储气费;④利用干线气源的高压力,有条件的分输站利用压差设置LNG液化装置,实现液化调峰;⑤合理布局LNG接受站、LNG液化厂,增加LNG储存及气化设施,实现LNG与地下储气库调峰的相互配合,二者优化运行,最大限度地满足用户调峰需求。 展开更多
关键词 输气管网 调峰储气 油气藏型 盐穴型 地下储气库 露点控制 国家整体储气系数 中国
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河北百利能源科技有限公司
12
《农业技术与装备》 2009年第02X期F0003-F0003,共1页
河北百利能源科技有限公司是一家专业生产沼气工程输气管网、配件、沼气产品的股份制企业。成立于2003年7月,注册资金500万元。公司现有厂区占地1.34hm^2。其中。建有宽敞明亮的现代化生产车间3500m^2。组装车间500m^2,成品存放库200... 河北百利能源科技有限公司是一家专业生产沼气工程输气管网、配件、沼气产品的股份制企业。成立于2003年7月,注册资金500万元。公司现有厂区占地1.34hm^2。其中。建有宽敞明亮的现代化生产车间3500m^2。组装车间500m^2,成品存放库2000m^2。原料库500m^2。主要品牌有:用PE燃气管道混配专用料生产的沼气输气管材。“银通”牌沼气管网、配件产品等。 展开更多
关键词 能源科技 百利 河北 沼气工程 生产车间 PE燃气管道 配件产品 输气管网
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河北百利能源科技有限公司
13
《农业技术与装备》 2009年第04X期F0004-F0004,共1页
河北百利能源科技有限公司是一家专业生产沼气工程输气管网、配件、沼气产品的股份制企业,成立于2003年7月。注册资金500万元。公司现有厂区占地1.34hm^2,其中,建有宽敞明亮的现代化生产车间3500m^2,组装车间500m^2,成品存放库200... 河北百利能源科技有限公司是一家专业生产沼气工程输气管网、配件、沼气产品的股份制企业,成立于2003年7月。注册资金500万元。公司现有厂区占地1.34hm^2,其中,建有宽敞明亮的现代化生产车间3500m^2,组装车间500m^2,成品存放库2000m^2,原料库500m^2。主要品牌有:用PE燃气管道混配专用料生产的沼气输气管材,“银通”牌沼气管网、配件产品等。 展开更多
关键词 能源科技 百利 河北 沼气工程 生产车间 PE燃气管道 配件产品 输气管网
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河北百利能源科技有限公司
14
《农业技术与装备》 2009年第03X期F0004-F0004,共1页
河北百利能源科技有限公司是一家专业生产沼气工程输气管网、配件、沼气产品的股份制企业。成立于2003年7月。注册资金500万元。公司现有厂区占地1.34hm2,其中,建有宽敞明亮的现代化生产车间3500m2,组装车间500m2,成品存放库2000m... 河北百利能源科技有限公司是一家专业生产沼气工程输气管网、配件、沼气产品的股份制企业。成立于2003年7月。注册资金500万元。公司现有厂区占地1.34hm2,其中,建有宽敞明亮的现代化生产车间3500m2,组装车间500m2,成品存放库2000m2,原料库500m2。 展开更多
关键词 能源科技 百利 河北 生产车间 沼气工程 股份制企业 输气管网 现代化
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河北百利能源科技有限公司
15
《农业技术与装备》 2008年第1期F0004-F0004,共1页
河北百利能源科技有限公司是一家专业生产沼气工程输气管网、配件、沼气产品的股份制企业。成立于2003年7月,注册资金500万元。公司现有厂区占地1.34hm^2,其中,建有宽敞明亮的现代化生产车间3500m^2,组装车间500m^2,成品存放库2000... 河北百利能源科技有限公司是一家专业生产沼气工程输气管网、配件、沼气产品的股份制企业。成立于2003年7月,注册资金500万元。公司现有厂区占地1.34hm^2,其中,建有宽敞明亮的现代化生产车间3500m^2,组装车间500m^2,成品存放库2000m^2,原料库500m^2。 展开更多
关键词 能源科技 百利 河北 生产车间 沼气工程 股份制企业 输气管网 现代化
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大中型沼气工程的安全生产与维护
16
作者 王彦博 《河北农业》 2012年第9期40-40,共1页
一、安全生产技术要点 1、定期检查沼气输气管网和设备是否存在漏气或阻气现象,发现异常,应迅速停气、检修与处理。
关键词 大中型沼气工程 安全生产技术 维护 输气管网 定期检查
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A successful case of hydrocarbon dew point analysis during mixing of natural gases in transmission pipeline
17
作者 王玮 段纪淼 +4 位作者 李明 信鹏 史博会 张文伟 宫敬 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2013年第9期2454-2458,共5页
The occurrence of liquid condensation in natural gas accounts for new challenges during the interoperability between transmission networks,where condensation would lead to higher pressure drops,lower line capacity and... The occurrence of liquid condensation in natural gas accounts for new challenges during the interoperability between transmission networks,where condensation would lead to higher pressure drops,lower line capacity and may cause safety problem.A successful case of hydrocarbon dew point(HCDP)analysis is demonstrated during the mixing of natural gases in the transmission pipeline.Methods used to predict the HCDP are combined with equations of state(EOS)and characterization of C6+heavy components.Predictions are compared with measured HCDP with different concentrations of mixed gases at a wide range of pressure and temperature scopes.Software named"PipeGasAnalysis"is developed and helps to systematic analyze the condensation problem,which will provide the guidance for the design and operation of the network. 展开更多
关键词 natural gas mixing proportion phase behaviour hydrocarbon dew point liquid condensation
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