毕业设计开题报告

设计题目：     新月半岛小区及半岛酒店    

       给水排水工程设计        

学生姓名：             刘璐              

学院名称：       水利与环境工程学院      

专业名称：        给排水科学与工程       

班级名称：            给水0942          

学    号：           0906441203          

指导教师：             任庆凯            

教师职称：             副教授            

学    历：              本科             

20##年 3 月 24  日

开题报告

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第二篇：小区燃气设计开题报告

目 录

1文献综述 ............................................................................................................................... 2

1.1 燃气在世界能源中的地位 ...................................................................................... 2

1.2 中国燃气行业的发展历史 ...................................................................................... 2

1.3中国燃气行业现状分析 ........................................................................................... 2

1.4中国燃气行业的发展前景 ....................................................................................... 6

1.4.1燃气行业面临的机遇与挑战 ....................................................................... 6

1.4.2燃气行业新技术的发展 ............................................................................... 6

2课题背景及开展研究的意义 .............................................................................................. 7

2.1课题背景 .................................................................................................................... 7

2.2开展研究的意义 ........................................................................................................ 8

3研究内容、预期目标及研究方法...................................................................................... 8

3.1研究内容 .................................................................................................................... 8

3.2预期目标 .................................................................................................................... 9

3.3研究方法 .................................................................................................................. 10

4进度安排 ............................................................................................................................. 12

参 考 文 献 .......................................................................................................................... 14

北京科技大学本科生毕业设计(论文)选题报告

1文献综述

1.1燃气在世界能源中的地位

全球天然气可采储量约为137亿吨石油当量,与石油基本相当。有关专家预测,未来10年内,全世界天然气消费年均增长率将保持3.9%,发展速度超过石油、煤炭或其他任何一种能源,特别是亚洲发展中国家的增长速度会更快。而且，全世界天然气储采比很高,石油和煤炭消费领域里有70%以上都可以用天然气取代。

从1850年到20xx年的各主要能源的消耗份额可以看出，世界能源结构的变化主要体现为：1.石油供应力量持续增长。2.以天然气产量超过石油为标志起到承前起后的总作用。3.可再生能源逐步占主要地位。在世界一次能源结构中，燃气所占份额已经从20世纪 50年代的9.7% 上升至目前的23.8%，并有望在未来达到 60%， 21世纪世界能源将进入天然气时代。

1.2中国燃气行业的发展历史

中国燃气行业的发展已经有130多年的历史了，但其一度发展缓慢，20世纪90年代以后燃气行业虽然有了较大的发展，其实力与发展程度也远不及发达国家，尚处于发展阶段。由于历史上的政府控制、国有经营的体制遗留问题等因素的影响，诸多方面的问题制约着中国燃气行业的发展。这样在改革之初，中国燃气行业面临着多方面的问题。

1.3中国燃气行业现状分析

改革开放以后，随着新气田的不断发现、探明储量的不断增长和新的跨国输气管线的建设以及LNG(液化天然气)等贸易范围的扩大，天然气产业全球化的进程明显加速。西气东输二线管道东段的建成投产，标志着我国第一条引进国外天然气的骨干管线已全线贯通。另外，沿海LNG接收站和十二五期间拟引进缅甸、俄罗斯的天然气管道，我国海外天然气进口的通道将形成。同时，国内天然气资源量也将大幅增加，天然气行业快速发展的时代已经到来。

根据《中国城市建设统计年鉴2009》统计，20xx年全国城市燃气消费总量(包括天然气、液化石油气和人工煤气)折合天然气为740 ×108m3，其中天然气供应量为405×108m3，占52.1％，成为燃气领域新的主导气源。目前，燃气被广泛应用于各行各业，[3][2][1]

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除了常见的用于居民生活用气外，还可用于燃气发电、工业制造、公共建筑和空调、燃气汽车等方面。

当前，我国城镇燃气行业中还存在许多问题，主要表现在以下四个方面：1.安全问题。据统计，北京每年发生燃气事故就有2000到3000起，通过对4个城市的燃气企业和对23个液化石油气站的调研发现，我国城镇燃气的安全现状令人担忧。2.燃气供应短缺现象还时有发生，城镇燃气行业的发展还不能满足社会对清洁能源的需求。3.缺乏合理的天然气价格形成机制。4.对燃气行业特许经营制度的认识和操作存在偏差。

针对我国目前城市燃气行业的发展现状和存在的主要问题，借鉴国外天然气行业的经验教训，从市场环境、安全管理、价格机制和发展模式等方面提出对我国城市燃气行业发展前景的几点思考。

1.形成在政府引导、监督下有序竞争的市场环境。确保在政府的引导下，各燃气企业依靠气源供应保障能力、资本实力、管理和技术水平有序参与城市燃气市场竞争。

2.经营过程中要严格进行安全管理。切实做好城市燃气行业的供气安全和运行安全两方面工作，政府主管部门要对燃气企业的安全管理工作进行监督和严格检查。

3.逐步建立价格市场形成机制。必须改变把居民用气看作是福利事业而给以相对较低的价格，使得价格倒挂的现象。要以市场定价为目标，逐步有序地推进定价机制改革。

4.发展模式以开放性和相对集中相结合。大型专业化燃气公司凭借技术、管理和运营方面的经验，能够提高大中型城市用气的保障性；各地方企业、民间投资更熟悉当地环境，经营灵活。

1.4 中国燃气行业的发展前景

1.4.1燃气行业面临的机遇与挑战

我国天然气总资源量38万亿立方米，探明7％，还有大量油、气资源有待开发。目前，我国整个能源体系中天然气所占的份额很小，仅为一次能源消费量的3％。而世界平均值为24％左右，亚洲平均值为8.8％。国内天然气的产量不能满足要求，需要进口。预计到20xx年末，进口量将达到总需求量的1／3。 [7][6][5][4]

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1.4.2燃气行业新技术的发展

我国生物燃气产业发展条件得天独厚．我国仅大中型养殖场废水、工业有机废水和城市污水3类原料具有年产830亿m3物燃气，资源潜力接近于现全国天然气的年消费总量。我国在户用沼气池、沼气工程、沼气直供气、沼气发电、沼气车用燃料等技术领域取得重要成果，北方“四位一体”、南方“猪沼果”等能源生态技术比较成熟；大中型沼气工程技术初步具备产业化条件。

天然气汽车是一种理想的低污染汽车。天然气汽车的使用成本较低，比燃油汽车节约燃料费约50%。此外，与电动汽车相比，天然气汽车的续驶里程长。有关专家认为天然气汽车是目前最具有推广价值的低污染汽车，尤其适合于城市公共交通和出租车

燃气轮机——蒸汽轮机联合循环：这是世界各国最为鼓励的发电方式[11][10][9][8]。 。目前超临界的600兆瓦火电机组，其供电效率约40％左右。而燃气——蒸汽联合循环供电效率可达55％以上[12]；采用燃气——蒸汽联合循环机组进行热电冷联供，可实现能源的

[13]梯级利用，将大大提高能源利用率，具有节能、环保的优点

大型燃气热电联产项目[14]。并且应优先考虑发展。

2课题背景及开展研究的意义

2.1课题背景

在世界一次能源结构中，燃气所占份额已经从20世纪50年代的9.7% 上升至目前的23.8%，并有望在未来达到60%。节能环保成为各国越来越关注的问题，实验表明，燃烧1亿立方米天然气(相当12.9万吨标煤或8.92万吨油当量的煤炭)，比烧煤可少排28.25万吨CO2。并且，由于大量开采和过度使用使得石油煤炭资源变得愈加匮乏，天

然气资源的价值就更加凸显。21世纪世界能源将进入天然气时代。

随着我国城市化进程脚步的加快，人们对居住环境及生活条件改善的要求日益提高，这极大地推动了城市燃气的发展[15]。截至20xx年底，全国建成的各类城镇燃气管道约22.13万公里，人工煤气供应总量达322.5亿立方米，天然气供应总量达308.6亿立方

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米，液化石油气供气总量达1 466.8万吨：全国城市用气人口达3．24亿，用气普及率为87.4％。预计几年内，中国燃气年消费量可达800亿立方米，占能源消费总量的6％。今天，城市燃气以其高效经济、清洁环保、快捷方便、使用安全等优点已逐渐成为现代家庭不可缺少的基本设施。

2.2开展研究的意义

目前，城市中居民用燃气做饭，烧热水，甚至供热，供冷。居民用户是燃气供气最基本的对象，必须保证连续稳定供给居民用户。在确定气量分配时，一般应优先发展民用用气。为提升居住环境和人们的生活品味，急需加速城市管道燃气的发展。作为特殊行业和涉及到居民的人身财产安全的燃气工程，对于住宅小区的整体建设庭院燃气工程设计显得尤为重要。因此，必须探求城市燃气工程住宅小区燃气管网和用户户内燃气管道的设计，保证管道燃气供应安全稳定、经济合理和美观大方。

此次课题研究有助于激活自己学习中的知识储备，通过工程实例熟练运用课本规范中的定理公式，加深了对小区燃气设计行业的了解和认识，为以后的职业发展奠定良好的基础。同时，培养了学生收集、分析、利用信息解决工程实际问题的能力，养成科学态度和科学精神。增强了对社会的责任心和使命感，。此外，在开展研究的的过程中可以锻炼自己与同学分享合作的能力和与老师沟通的能力。

3研究内容、预期目标及研究方法

3.1研究内容

本工程位于北京。小区天然气采用小区调压站供气，调压站位于小区东侧。小区内低压天然气外线设计起点接调压站低压天然气管道预留管。中压天然气外线设计起点接小区南侧现状中压预留管。本设计暂不包括调压站设计。 本工程有多层住宅18栋，共1080户。每户安装一台双眼灶和一台壁挂炉及一个煤气磁卡表。双眼灶额定用气量为0.8Nm3/小时。壁挂炉根据甲方提供样本或暖通专业提供供热负荷确定额定用气量。一般均大于2Nm3/小时。天然气密度0.7616kg/Nm3。

包括管线布局、管道材料及管径的选择。具体包括以下内容：

1. 文献调研，现场调查

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2. 燃气负荷计算和供需平衡

3. 燃气管网系统方案选择和管道布线

4. 燃气管网水力计算

5. 燃气管网可靠性分析

3.2预期目标

在实际应用中深化对于专业课知识的认识，锻炼解决工程实际问题的能力。掌握小区燃气设计的本方法，学习查阅文献，规范，熟练运用AutoCAD，word等办公软件。具体任务如下：

1. 完成“设计说明书”要求（1.5～2万）。要求内容完整、计算正确、简洁明了、文理通顺、书写工整、装订整齐。

2. 利用计算机绘制施工图，一般6～8张（按A1号图纸计算）。设计图纸要求图面整洁，图纸内容布置合理，尺寸标注等达到施工图深度。图文全部采用工程字体，

尽量选用标准图号，标题栏按照统一规定绘制，图例及绘图方法执行国家制图规范。

3. 图纸包括：主要设备材料明细表，兴海家园小区燃气管网规划图，住宅小区天然气管道外线平面图，住宅楼首层天然气管道平面图，住宅楼二层天然气管道平面图，住宅楼天然气管道系统图等。

具体要求：

为兴海家园小区进行室内及室外管道设计，计算和绘图。

1．掌握室外燃气管网规划原则及设计计算方法

2．学会室内燃气供应系统设计的基本步骤

3．熟练掌握室内外燃气管道水力计算方法

4．学会根据不同类型用户的要求进行用户燃气设备的布置、选择和计算

5．能独立进行小区燃气供应工程设计

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3.3研究方法

3.3.1燃气管网的布线

在城镇管网系统原则上选定后，再参照《城镇燃气设计规范》的相关规定以及相关文献决定各管段的具体位置，在设计图纸上绘制出各个管段的具体位置，力求设计的管线安全、合理、美观。

3.3.2水力计算

枝状燃气管网的水力计算一般可按下列步骤进行：

1. 对管网的节点和管段编号；

2. 根据管线图和用气情况，确定管网各管段的计算流量；

3. 根据给定的允许压力降及由于高程差而造成的附加压头，确定管线单位长度的

允许压力降；

4. 根据管段的计算流量及单位长度允许压力降选择管径；

5. 根据所选定的标准管径，求沿程压力降和局部压力降，计算总的压力降；

6. 检查计算结果，若总的压力降为超过允许值，并趋近允许值，则认为计算合格，

否则应适当变动管径，直到总压力降小于并尽量趋近允许值为止。

(一) 计算流量的确定

一般小区规模2000户以下的燃气最大小时流量计算公式如下：

Q= K0QnN

式中：Q—燃气管道的计算流量（Nm?/h）；

K0—相同燃具或相同组合燃具数；

Qn—燃具的额定流量（m?/h）。

N—同种燃具或成组燃具的数目；

(二) 压力降的确定

燃气供应压力应根据用户设备燃烧器的额定压力及其允许的压力波动范围确定[16]。居民生活的各类用气设备应采用低压燃气，用气设备前（灶前）的燃气压力应在0.75~1.5Pn的范围内（Pn为燃具的额定压力）。

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根据《城镇燃气设计规范》，城镇燃气低压管道从调压站到最远燃具管道允许阻力损失，可按下式计算：

ΔPd=0.75Pn+150

式中：ΔPd—从调压站到最远燃具的管道允许阻力损失（Pa）；

Pn—低压燃具的额定压力（Pa）。

注：ΔPd含室内燃气管道允许阻力损失。

(三) 管径的确定

将由（1）式得到的计算流量和由（2）式得到的总压力降代入公式（3）： 计算得到管径d。

ΔPQ5T7=6.26×10λ ρ ΔL0

式中：ΔP—燃气管道摩擦阻力损失（Pa）；

λ—燃气管道摩擦阻力系数；

L—燃气管道的计算长度（m）；

Q—燃气管道的计算流量（m?/h）；

d—管道内径（mm）；

ρ—燃气的密度（kg/m?）；

T—设计中所采用的燃气温度（K）；

T0—273.15（K）。

(四) 燃气管网的水利可靠性

1） 高中压管网的水利可靠性

高中压管网水利计算公式为

22PA?PB=k22Q=aQ 0l

式中PA、PB——管段起点和终点的燃气压力；

k——与燃气性质有关的系数；

a0——管段的阻抗。

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2） 低压环网的水利可靠性

用户的用气量与用户支管的阻力有关，如果支管连接点的压力减小，则进入用户的燃气量也自动减小。由此可见，事故工况下对不同用户供气量的减小程度，取决于用户支管的阻力和支管与环网连接的地点。

低压环网可按单位长度压力将常数ΔPl进行计算，而相邻管端直径不能相差很大，

否则在事故情况下就不能保证供应一定的燃气量。如果存在天然或人工障碍，低压管网最好分区布置，而不要连成整体系统，但每一独立区至少应有两个调压站。各调压站的出口可用同径管道以最短的线路互相连接，以保证当一个调压站关断时由另一个调压站供给必要数量的燃气。

通过对低压环形管网水利可靠性的分析可知，等管径低压环网在事故工况下大部分用户燃气量的降低并不太多，因而它是可以满足水利可靠性要求的。当然，如果供气点越多，或者由一个供气点供气时环数越多，其水利可靠性也越大。

4进度安排

第一周至第三周：调研、收集资料、阅读文献。

第四周至第八周：技术设计阶段

第九周至第十四周：绘制设计施工图阶段

第十五周：整理及准备答辩

第十六周：毕业答辩

本人签名：

年 月 日

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参考文献：

[1] 李猷嘉.燃气行业面临的机遇、挑战与技术发展前景[C]，首届中国城市燃气论坛，2008.

[2] 黄赫. 中国燃气行业改革的初始条件及动因[J].首都经济贸易大学学报，2011，

（3）.

[3] 檀建超.对我国城市燃气行业发展前景的几点思考[J].石油规划设计，2011，22(6)：9～l l.

[4] 盛亚光.燃气的应用于环保[J].煤气与热力，2005，25（4）.

[5] 刘贺明.中国城镇燃气发展政策一一在深圳燃气论坛上的讲话[C]. 首届中国城市燃气论坛，2008.

[6] 田长栓. 我国燃气行业的安全现状及对应措施[C]. 中国土木工程学会城市燃气分会应用专业委员会20xx年会，2009.

[7] 陈志福. 燃气市场需求与燃气定价策略研究[D]东南大学，2008.

[8] 李晋平，孙祥军.开发生物燃气助力绿色转型[J].科技创新与生产力，2011（6）.

[9] 郭铁成.中国生物燃气现状分析[J].现代物业，2011（4）.

[10] 张世南,张红琴.燃气汽车发展分析[J].城市建设与商业网点，2009（23）.

[11] 姜书，石峰. 燃气发电在节能减排中的应用[J]. 农业工程技术·新能源产业，2010（1）.

[12] 白玉成，马敏，郑长川. 燃气-蒸汽联合循环发电的现状及发展[J].中国科技博览，2010（13）.

[13] 侯震林. 区域燃气冷热电联供的发展及其特点分析[J].机电信息，2011（24）.

[14] 柴沁虎，耿克成，付林，江亿. 城市燃气应用模式的探讨[J].煤气与热力，2006，26（9）.

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[15] 游赟，樊成，雷政，聂立平，朱江，唐柯. 现代住宅小区燃气管道设计的探讨

[J].重庆科技学院学报（自然科学版）,2007，09（3）.

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指导教师意见

指导教师签字：

年 月 日

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