基于流量分配优化的天然气管网模拟计算方法

作者：林敏

来源：石油机械, 2023, 51(07): 146-155.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2023.07.019

• GERG-2008
• 气质跟踪
• 发热量
• 亥姆霍兹自由能
• 流量分配
• 能量计量

天然气的组成和发热量的精确获取是实施能量计量的基础。为获取未安装在线测量设备的计量站的天然气组成和发热量数据，采用GERG-2008方程作为状态方程，将能量守恒方程与无量纲亥姆霍兹自由能及其偏导数相耦合，结合组分输运方程，提出了一种基于实际计量数据的自适应流量分配方法；通过构建加点Kriging代理模型简化计算过程，使用NSGA-Ⅱ遗传算法进行求解；采用交错网格进行混合气体组分计算，并对天然气的发热量进行计算。经工程实际验证：温度、压力及流量的最大误差(差值)分别为0.26 K、0.19%、0.33%;天然气组分混合计算中，甲烷的最大计算误差为0.178%,乙烷的最大误差为0.689%,丙烷的最大误差为0.732%,其余组分误差均在1%以下；高位和低位体积发热量最大偏差分别为0.305%和0.313%,计算结果均满足GB/T 18603—2014中A级计量站计量误差要求。所得结果可为天然气的能量计量提供帮助，节约设备投资和计量站改造费用。

• 单位
  中国石油化工股份有限公司天然气榆济管道分公司