掺氢天然气输送管道设计动态模拟

掺氢天然气管道输送供应可靠,可以实现氢气的低成本大规模远距离输送,但由于天然气与氢气在物理化学性质方面存在着差异,向天然气中掺氢输送将对输气系统的设备与管道运行状态等造成很大影响.为了明确掺氢对天然气管道输量、压力以及储气调峰等的影响,建立了掺氢天然气管道动态仿真模型.研究结果表明:①掺氢使压缩机稳定运行范围交窄,入口体积流量的降低将增大压缩机发生喘振的可能性;②以川气东送为例,若考虑管道输气系统的输量、压力与热值供应需求,天然气掺氢比不宜超过12％;③当管道发生小孔泄漏时,较之于纯天然气输送,流量随掺氢比增加而增加但压力变化可忽略不计,同时掺氢30％时管道泄漏抢修时间约缩短93％,对泄漏后应急响应提出了挑战;④为了保证终端用户热值供应的稳定性,管道供气量随掺氢比增加而增加,但同时会造成终点压力降低从而降低管道储气调峰能力.结论 认为,该动态模拟结果为掺氢天然气管道设计校核提供了理论参考依据,对于推动掺氢天然气大规模应用具有重要作用.