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浅析输气管道能耗统计分析与优化

时间：2023-07-06 07:39:06 其他范文收藏本文下载本文

浅析输气管道能耗统计分析与优化（共7篇）由网友“okk”投稿提供，下面是小编为大家整理后的浅析输气管道能耗统计分析与优化，仅供参考，大家一起来看看吧。

浅析输气管道能耗统计分析与优化

篇1：浅析输气管道能耗统计分析与优化

浅析输气管道能耗统计分析与优化

摘要：近年来，随着社会经济的不断发展，对天然气的需求量也越来越大，进而大口径、长输天然气管道的建设规模也逐年扩大。天然气在输送过程中也会消耗大量的能源，从而造成能源浪费，为提高能源的有效利用率，须降低输气管道的能耗。本文通过对天然气输气管道的能耗进行统计分析，提出了一些优化天然气输气管道的措施，以期能有效地降低管道输气能耗。

关键词：输气管道;统计;优化;能耗

前言

天然气作为一种绿色的清洁能源，深受世界各国的青睐，近年来，随着社会经济的持续发展，各方对天然气的需求量逐年增加，越来越多的天然气资源被勘探开发出来。受天然气地缘限制，利用长输管道输送天然气已成为最为普遍的输送方式，但是采用输气管道输送天然气时，经常会出现不必要的能耗，为提高天然气资源的`有效利用率，须对输气管道能耗进行统计分析，并结合实际情况，制定相应的降耗措施，这样才能全面有效提高输气管道的运输效率。

一、国内外天然气输气管道现状分析

目前，全世界共有天然气长距离输气管道约150万公里，-底，全球新投产长距离输气管道31条，总长度3.7万公里，占同期建成投产油气管道总长度的56%，在建输气管道10条，总长度约1.3万公里，占同期在建油气管道总长度的66%，规划及计划输气管道20条，占同期油气管道数据的80%，全球天然气管道建设必然保持一个较长时期的建设期。

截止底，我国天然气长输管道已超过8万公里。整体呈现“横跨东西、纵贯南北、连通海外”的全国性输气管道。我国近期仍将处于天然气管道建设和投产高峰期，天然气市场范围进一步扩大。

二、天然气输气管道运行能耗

在我国，单位周转量综合能耗是能耗数据统计分析中普遍采用的重要指标。其计算公式为：Mqs=Eqs/Qq，其中Mqs表示天然气输气管道的单位周转量综合能耗，单位为吨标煤/(千万方・公里);Eqs表示天然气输气管道生产能源消耗的总量，单位为吨标煤;Qq表示输气周转量，单位为千万方・公里。

《综合能耗计算通则》(GB/T2589-)中对综合能耗是这样定义的：用能单位在统计报告期内实际消耗的各种能源实物量，按规定的计算方法和单位分别折算后的总和。对企业，综合能耗是指统计报告期内，主要生产系统、辅助生产系统和附属生产系统的综合能耗总和。计算公式为：

E=∑n1(ei×pi)

E――综合能耗

n――消耗的能源品种数

ei――生产和服务活动中消耗的第i种能源实物量

pi――第i种能源的折算系数，按能量的当值或能源等价值折算

输送周转量：是反应管道输送天然气数量和输送距离的综合指标。计算公式为：输送周转量=输送量*管输里程-自用量*管输里程/2。

由于影响天然气输气管道能耗的因素有很多，如管径、管段长度、土壤传热系数等，为方便输气管道能耗统计分析，须建立相应的天然气运行能效评价体系，下面对此进行分析。

(1) 影响管网能耗的因素

对于天然气输气管道运行过程中的能耗，一般可以分为直接生产能耗、辅助生产能耗、生活能耗等几部分，具体见下图1。其中直接生产能耗主要包括空冷器、压缩机组等系统对能源的消耗;辅助生产能耗包括分输计量站、清管站等对能源的消耗;生活能耗包括日常办公及站内工作人员对能源的消耗。天然气输气管道在运行过程中，除了能耗以外，还存在损耗，而影响天然气管道运行能耗的因素有管道的直径、管道长度、管道的材质、管材保温情况、管道介质的物理性质、天然气输送量、输送地区的气候、土壤传热系数等。

图1 天然气管道能耗示意图

(2)天然气管道运行能耗统计分析体系

由于影响天然气输气管道运行能耗的因素有很多，因此，在构建输气管道能耗统计分析体系时应该从总体上将管道看做不同的设备组合，将整个天然气输气管道系统分成站场和管段两大类，本文结合大量的天然气输气管道运行能耗数据分析及统计，结合生产能耗、管道损耗、生活能耗，建立了天然气管道运行能耗统计分析体系，具体如下表所示。

在天然气管道运行能耗统计分析体系中，可以将各种指标分为可测参数指标和综合评价指标两种，其中可测参数指标能利用现场仪表直接获得，综合评价指标是根据可测参数指标计算得出的，主要用于对设备单元及管道整体进行综合评价。该评价指标能结合管道用能分项计量和实时监测使用，通过采集、监测管道用能情况，随时掌握管道系统中各个设备、各个站间管段的能耗情况，从而判断是否存在高能耗设备或者管段。

三、优化天然气输气管道的重要性

对于天然气输气管道的优化，不仅能有效地提高天然气输气管道的运行安全，还能有效地减少天然气的运输成本，减少能源的不必要浪费，提高其有效利用率。在我国的天然气输气管网中，在输送管道中多设有压缩机装置，而压缩机装置会极大的增加电的消耗量。一般情况下，采用长输管道进行天然气输送时，天然气需要克服管道沿程的摩擦阻力，同时在输送过程中，有部分势能、热能会损失掉，由于天然气输送的能量都是由压缩机进行补充的，而压缩机在运行过程会消耗大量的电能，这不仅增加了天然气输送中的电能消耗，还极大的增加了天然气输送成本。在这种情况下，通过优化天然气输气管道，可以降低天然气输送与管壁之间的摩擦，减少压缩机装置的电能消耗，从而提高天然气输气管道的输气效率。因此，大力优化天然气输气管道的能耗对我国社会经济的可持续发展有十分重要的意义。

四、降低输气管道能耗的措施

在新环境下，为确保天然气输气管道能够安全、稳定、经济、高效的运行，必须在满足市场需求的基础上，最大限度的降低天然气输气管道的运行能耗，降低天然气输气管道的运行成本，这样才能有效地提高天然气输气管网的经济效益。因此，在实际中，要结合影响天然气输气管道能耗的因素，制定科学、合理的降耗措施。常见的降耗措施有减少运输压降、改进运输工艺、仿制天然气泄露等，下面对此进行分析。

篇2：能耗统计分析报告

20**年，兴宾区审计局全面贯彻落实党的十八大精神，认真实施《中华人民共和国节约能源法》和《公共机构节能条例》，结合《来宾市20**年公共机构节约能源工作要点》，认真统计分析局机关能耗情况，及时提供真实可靠的节能数据和分析资料，推进公共机构节能工作正常化、规范化。现将我局20**年第三季度能源消耗情况分析报告如下：

一、基本信息情况

根据20**年第三季度能耗统计结果，我单位总用能建筑面积为460平方米，用能人数为38人，公务车辆3辆。能源资源消耗主要是办公及日常用电、用水及公车耗油等。

二、能源资源消耗情况

20**年第三季度公务车辆燃油（汽油）消耗3500升。

三、统计结果分析

20**年第三季度的公共机构数量、建筑面积、公车数量与上年同期基本持平，用能人数略有增加。油耗较上年同期下降18%，达到预期控制目标。

四、整改措施

（一）完善节能管理制度，落实节能措施。根据有关节能精神和节能要求，结合我局实际，制定完善的节能工作制度，积极做好节能减排目标分解和督查工作，实行严格的目标责任制，落实责任，完善措施，保证节能工作深入开展。同时建立节能台账制度，完善节能减排长效机制，促进各项能耗设施设备管理规范化、科学化，从根本上推进公共机构节能工作有效开展。

（二）加强节能宣传教育，增强节能意识。()继续深化节能宣传教育，让节约观念深入人心，让节约不仅是一种习惯，更是一种态度，因而从根本上杜绝空调、电脑、打印机、复印机、饮水机和照明设备等只开不关的现象，不浪费一度电，杜绝长流水、滴、渗、漏现象，不浪费一滴水。

（三）推广节能新技术、新方法，推广节能产品，更新淘汰高耗低能设备。积极推广和应用节能新技术、新方法，倡导节能产品的使用，对空调、电脑、打印机、复印机等大宗商品，由同等优先采购改为强制采购高效节能、有环保标志的产品。对在一定时期内不能更换的高耗能设备，进行重点改造，降低耗能。

（四）加强公务车辆管理。一是坚持将公务车辆纳入政府节能采购，优先选购节能环保型车辆，逐步更新不符合节能、环保要求的车辆；二是严格公务用车的日常管理，严谨公车私用、滥用；三是实行定点保险、保修；四是加强车辆节油的使用管理，严格实行“一车一卡”加油制度。

来宾市兴宾区审计局

篇3：零能耗太阳能住宅优化设计论文

关于零能耗太阳能住宅优化设计论文

1模拟方法

1.1研究对象

该零能耗太阳能住宅位于天津市天津大学26号教学楼旁，北纬39.1°，东经117.2°，海拔5m。运用Airpark2.1模拟软件模拟参赛建筑室内通风工况，作为建筑设计前期的室内风量预测，优化设计方案。首先建立住宅物理模型和数学模型，然后划分网格和求解。建筑布局：建筑风格以“徽派民居”为原型，空间布局吸取中国传统的“庭院”布局，既可作为整个空间布局的视觉中心，又可成为建筑空间的“环境调节区”，同时解决建筑的采光、通风问题。建筑空间布局围绕中庭南向依次布置餐厅、客厅、书房、卧室，在北向布置卫生间、厨房，成为“温度阻尼区”。住宅采用木结构体系，墙体采用欧松板和聚苯乙烯复合的SIP结构板。室内家用电器齐全，根据生活需求配置相应的工作任务来考核室内的物理环境控制情况，为住宅的`平面图。

该零能耗住宅建筑面积为74m2。建筑北侧卫生间窗户为1.2m×0.35m，厨房窗户为1.35m×0.6m；建筑南侧书房的有效通风面积为0.8m×0.8m，餐厅窗户为1.4m×1.2m，所有侧窗距地板高度均为0.9m；在中庭上空安装了3扇1.4m×1m的天窗，天窗距室内地面高度为2.5m。住宅为3口之家使用，室内家电齐全：1台笔记本电脑、1台电视、烤箱、电磁炉、冰箱、5盏荧光灯等。数值模拟方法分别对人坐、站立、行走高度的风环境进行模拟，使室内空间具有良好的通风组织。根据零能耗太阳能住宅原型的自然通风特性和内部布局，进行大气边界条件的设置并建立室内不同工况的自然通风模型，再选用k-ε两方程湍流模型进行模拟求解。室外送风口送风风速为5.5m/s，送风温度为20℃，送风湿度为30%，相对湿度为40%。根据居住设计要求，室内四季恒温24℃±1℃，并且始终保持40%~55%的湿度，室内空气悬浮颗粒物、CO2浓度等均有严格的指标控制。本课题研究的是住宅室内自然通风，选择标准k-ε湍流模型。动量松弛因子和压力松弛因子取值分别为0.7和0.3。

1.2网格划分

网格的划分质量决定计算结果的精度和运算时间。网格单元最大X、Y、Z尺寸为该空间相应方向尺寸的1/25，Airpak2.1软件自动生成模型中各个区域的网格，调整网格的疏密和网格质量，网格数48175，检查最小网格单元容积，网格质量划分良好。根据运行求解，迭代次数适中，计算收敛良好。

1.3模拟方法模拟条件

送风风速为5.5m/s，室外空气温度为30℃，笔记本电脑开启，1人坐在电脑桌前，室内共3人活动。室内冰箱、电脑热源开启。室内风压、热压共同作用的自然通风常出现温度分层，模拟取X=4.8m、Y=2.5m、Z=2.8m处的测试断面，测点选取离地板高度H=0.8m、H=2m的位置，这些测点能较全面反映该住宅内的温度场和速度场分布情况。

2模拟结果分析

建筑室内送风口的形式、数量和位置、排（回）风口位置、送风参数（送风温度、送风口风速）、风口尺寸等均会影响气流流动模式，通过不同工况的模拟，预测流场来指导设计和探讨紊流模型的准确性。由于自然通风气流运动具有不可控制性，模拟计算均是在特定的通风模式下进行稳态模拟。比较建筑有无天窗对室内温度场和速度场的影响分布为了验证设计方案的合理性，运用Airpark2.1模拟软件对有无天窗2种工况的室内通风情况进行比较，以期将室内的平均温度控制在热舒适度范围内，

3结语

(1)通过简化室内自然通风模型

应用Airpak2.1软件对零能耗太阳能住宅原型室内气流组织进行数值模拟研究，速度矢量图、PMV云图可以有效预测室内的风环境，通过对建筑有无天窗、窗户开启方式和位置进行设计，从而优化室内气流组织，提高人体热舒适性。

(2)自然通风物理模型的模拟结果

表明了室内速度场和温度场的状况，模拟结果与室内实验结果基本一致，基本能满足居住者的使用要求，为优化室内的自然通风设计提供了理论依据和科学指导。

篇4：基于绿色云计算的能耗优化与资源分配研究论文

近年来，物联网、车联网、云计算、大数据、量子通信、深度学习等新技术层出不穷。据权威杂志统计，数据中心的能耗成本已经占到运营成本的50%。云计算数据中心设施具有高弹性和虚拟化等特征。数据中心能量消耗严重，已经成为影响云计算技术大面积推广的主要障碍和难题。通过应用云计算虚拟化技术，可以极大降低主要设备能耗。

云计算平台是一种基于云计算基础设施和并行架构、通过互联网部署的、以服务形式交付的IT资源池。云计算用户可以在任何时间、任何地点，随时随地按需获取计算、存储、软件、应用、网络等各种IT资源。

1云计算基本特征及应用

云计算是在网格计算技术的基础上逐渐发展起来的，在全球范围内已经得到广泛应用。云计算是大数据在21世纪的典型应用，其以IT资源交付、共享为核心，是一种IT资源配置、交付和管理模式的创新，其资源的汇聚、交付、共享、管理都是基于云计算平台展开。云计算技术是以服务为导向的商业模式创新，以服务模式创新为核心理念和发展模式。

云计算若按照行业应用分类可以归纳为：教育云、医疗云、金融云、工业云、政务云等。教育云是指在教育领域，以云计算技术为依托，在现代远程网络教育的基础上，通过构建区级/县级数据中心，而构建起来的一种新型泛在学习模式。教育云通过有效整合软硬件教育资源，对教师的教学能力和学生的学习方式都是一个巨大的变革。医疗云是在医疗护理领域采用云计算相关技术和服务理念构建医疗保健服务系统。政务云是云计算在政府站建设、政务领域应用的系统建设。金融云是指利用云计算技术将金融机构的数据中心与客户端应用整合到云计算体系架构之中，达到降低运营成本的目的。

篇5：基于绿色云计算的能耗优化与资源分配研究论文

云计算的对象规模大，资源与用户需求各异，且数量巨大，所以系统每时每刻都要处理海量数据，任务调度和资源分配是云计算的重点和难点，更是云服务质量高低的重要影响因素。云计算中的资源分配和调度是云计算研究的关键问题之一。

云计算资源调度通常根据一定的资源使用规则，在不同资源使用者之间进行资源调度和任务分配。目前，资源调度策略大多数通过虚拟机级别上的调度技术结合一定的调度策略为虚拟机内部应用作资源调度。由于这些调度算法的时间复杂度和空间复杂度比较高，导致算法运行效率比较低，算法整体性能不理想。传统资源分配方法大都采用预分配的静态资源调度算法，这种算法已经不适应云计算资源的异构性、动态性等特征，而且资源负载能力是动态变化的。国内外云计算资源分配领域研究主要集中在启发式仿生算法、负载均衡机制与时间跨度最小化原则、能耗最小化与能耗均匀化管理等方面。图1为Map Reduce调度模型。

资源管理器将系统调度过程中的所有资源进行全局管理，并对所有资源进行分配，每一个应用的Application Master主要负责相应的资源调度和协调等基本工作。一个应用程序是一个单独的传统的Map Reduce任务或者是一个DAG(有向无环图)任务。

每一个应用的Application Master是一个详细的框架库，它结合从Resource Manager获得的资源和Node Manager协同工作来运行和监控任务。

Resource Manager支持分层级的应用队列，这些队列集群一定比例的资源，根据资源的计算能力和动态负载能力分配适量的计算任务到该节点上，分配结束后将自动从任务等待队列中删除任务。同样，它不能重启因应用失败或者硬件错误而运行失败的任务。Resource Manager是基于应用程序对资源需求进行调度，每一个应用程序需要不同类型的资源，因此需要不同的容器。

3实验测试与结果分析

针对绿色云计算中资源管理与调度过程，在Map Reduce调度模型基础上，本文设计了一种并行Map Reduce资源分配算法。PMRRAA算法的实现步骤如下：

步骤1获取云计算系统中计算节点相关性能参数;步骤2:根据用户访问请求获取资源需求参数;

步骤2:利用Map Reduce资源分配过程，并发访问云计算系统各个计算节点;

步骤3:在云计算系统中选择计算节点参数符合资源需求参数的'计算节点，并将所选计算节点的资源分配给所述用户，用于执行相应的访问请求。

步骤4:将用户请求从等待队列中删除，资源分配结束。

本文利用Cloud Sim澳大利亚墨尔本大学网格实验室云计算仿真软件Cloud Sim，对PMRRAA算法和Map Reduce算法者性能进行比较。

图3为两种算法的能耗对比，图4为两种算法系统执行时间比较。通过图3实验结果，不难看出：本文设计的PMRRAA算法的能耗少于Map Reduce算法。图4中，PMRRAA算法的执行时间也比Map Reduce算法少，当系统的任务数量急剧增大后，这种优势表现得更加明显Job Tracker两个主要的功能分离成单独的组件，分别用来进行资源管理和任务调度/监控。

每一个应用的Application Master是一个详细的框架库，它结合从Resource Manager获得的资源和Node Manager协同工作来运行和监控任务。

4结语

随着我国云计算产业的日渐发展，市场需求和行业覆盖将曰趋完善，并带动我国市场经济的快速转型和高速发展，尤其是以物联网为技术支撑的战略新兴产业将迎来行业的春天。云计算将得到充分应用，是未来网络大发展的有力支撑。通过对比实验，显示在系统执行时间和能量消耗两方面，PMRRAA算法都要比传统的Map Reduce算法表现出更佳的性能。

篇6：应用工艺智能优化控制系统降低污水厂能耗

应用工艺智能优化控制系统降低污水厂能耗

生物工艺智能优化系统(BIOS)是一个前馈优化系统,通过获得A/O工艺实时的在线数据(如氨氮、硝酸盐氮、进水流量、混合液悬浮物浓度),BIOS系统不断进行模拟计算,然后按照生物反应器进水的污染物负荷状况来提供最佳的'DO设定值;同时为达到最佳的TN去除率,BIOS系统还对好氧区回流至缺氧区的内回流比(IRQ)进行了优化.BIOS系统在美国康涅狄格州Enfield污水厂的实际应用情况表明,该系统能提高脱氮效率36%,同时降低曝气量19%.

作者：Wenjun Liu George Lee 尚爱安 M.E.Serra 张超 Wenjun Liu George Lee SHANG Ai-an M.E.Serra ZHANG Chao 作者单位：Wenjun Liu,George Lee,Wenjun Liu,George Lee(BioChem,Technology,Inc,PA19406,USA)

尚爱安,张超,SHANG Ai-an,ZHANG Chao(美商生化科技公司,上海代表处,上海,36)

M.E.Serra,M.E.Serra(Enfield,WWTP,CT27823,USA)

刊名：中国给水排水 ISTIC PKU英文刊名：CHINA WATER & WASTEWATER 年，卷(期)： 22(16) 分类号：X7 关键词：污水处理厂前馈控制曝气脱氮

篇7：PM10污染与天气形势统计分析论文

PM10污染与天气形势统计分析论文

通过统计2018年5月-2019年4月通辽市区PM10质量浓度及同期地面天气形势资料，分析PM10污染特征与地面天气形势的关系以及春季5级以上污染天气的气象特征，可以为通辽市空气质量预报提供一定参考。

随着人民生活水平的不断提高，对生存环境质量的要求也越来越高，大气质量是人类生存环境的重要组成部分，大气污染成为了人们普遍关注的一个焦点。我国空气质量共分6级：1级为优，2级为良，3级为轻微污染，4级为中度污染，5级为重污染，6级为严重污染[1]。根据我国空气污染的特点和污染防治重点，目前计入空气污染指数的项目为二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物。通辽市首要污染物为可吸入颗粒物(即PM10)，PM10浓度与当时的'天气形势有着密切的关系。本文利用PM10浓度资料及同期的天气形势资料，分析PM10污染特征及与地面天气形势的关系，揭示通辽市春季重度以上污染天气的气象特征。对于密切监视通辽市区空气质量变化动态，为广大市民及时、准确、全面地了解未来大气污染变化信息提供可靠的技术保障[2]。

1 资料来源

所使用的PM10浓度资料为通辽沙尘暴观测站2018年5月-2019年4月3年采样数据，采用时段内明显错误的数据被剔除。气象资料为历史同期地面气象要素及地面天气形势资料。采样点位于通辽市科尔沁区南部，地处北纬43°36′，东经122°16′，观测场海拔高度为178.8 m，测场四周地势平坦，下垫面为植被较为稀疏的沙地。东西两面为居民区，北面是办公楼和家属楼，南面为农田。

2 月污染级别统计

根据2018年5月-2019年4月年通辽市PM10各级别出现频次可看出，出现2级频次最大，为451 d，占42%;出现1级和3级的频次比较大，为321 d、195 d，占比为30%和18%。这表明通辽市空气质量较好，属于可控范围。5级、6级出现33 d、14 d，占比为3%、1%，7-9月未出现5级以上污染天气，空气质量最好，主要是与这个时段降水较多有关。6级污染天气出现在2-5月，通辽市春季干燥，多风沙大风成为这个时段空气污染级别高的主要原因。

3 天气形势对PM10浓度的影响

影响空气污染的前述诸多气象条件，它们既不是相互独立而存在，也不是单独对空气污染起作用。而是在不同天气形势下，出现基本相对应的各种气象条件，而产生不同空气污染状况。对通辽市天气形势进行了统计分类见表1。

从表1可见，通辽市主要天气形势为高压前部、低压前部、低压后部、低压底部和低压中心。从天气类型与污染浓度的对应关系上来看，污染浓度较高的天气形势为低压前部、低压后部、低压底部、气旋、倒槽和冷锋，污染浓度较低的天气形势为高压前部、高压后部、高压底部、高压、低压和地形槽。6级污染天气均出现在低压类天气和气旋天气。低压类天气常伴有风速加大，由于通辽气候特点及所处的地质环境，污染物浓度首先会升高比较明显，且这种天气容易出现沙尘，使PM10浓度值达到最大。

4 春季PM10浓度重度以上污染统计分析

在统计的3 a资料中，5级以上污染天气出现47 d，而30 d出现在春季。

根据表2可知，通辽市春季地面天气形势主要为高压前部、低压前部、低压底部、低压后部，占63%。高压前部、高压后部、地形槽空气质量最好[3]，均在Ⅱ级以上。5级以上污染天气发生在低压前部、低压底部、低压后部、冷锋、气旋控制的天气。

5 春季重度以上污染天气特征分析

通辽市春季(3-5月)回暖迅速，在3月上中旬地面积雪融化，地表开始化冻。冷空气活动频繁，是蒙古气旋多发季节，降雨日增多，但降水量较少，风力较大，常发生干旱，土地松软、裸露、植被没有形成，在大风作用下，极易引起扬沙、浮尘天气，使PM10的污染级别加大，所以春季风速是这段时期影响PM10污染浓度的主要气象因子。

6 结论

通辽市空气质量较好，属于可控范围。7-9月未出现5级以上污染天气，空气质量最好。6级污染天气出现在2-5月，通辽市春季干燥，多风沙大风成为这个时段空气污染级别高的主要原因。

从天气类型与污染浓度的对应关系上来看，高污染天气形势为低压前部、低压后部、低压底部、气旋、倒槽和冷锋。低污染天气形势为高压前部、高压后部、高压底部、高压、低压和地形槽。

春季重度以上污染天气发生在低压前部、低压底部、低压后部、冷锋和气旋控制的天气，大风是影响春季空气质量的重要因子。

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