燃气基础知识与气燃输配.ppt

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1、第一部分 燃气基础知识 第二部分 燃气输配第一部分：燃气基础知识第一部分：燃气基础知识一、常用的燃气种类一、常用的燃气种类二、天然气的组分和类别二、天然气的组分和类别三、天然气的应用三、天然气的应用四、常见能源的比较四、常见能源的比较一、常用的燃气种类一、常用的燃气种类1 1、人工煤气、人工煤气 （TowngasTowngas）人工煤气：指从固体或液体燃料加工所生成的可燃气体。煤制气：干馏煤气如焦炉煤气（热值4200kcal/Nm3）直立炉煤气（热值3800kcal/Nm3）等。主要成分氢气60%，甲烷20%，一氧化碳8%左右。气化煤气：发生炉煤气（热值1380kcal/Nm3）、水煤气（低热

2、值2480kcal/Nm3）等。主要成分为一氧化碳和氢气。油制气：如蓄热热裂解气（3950kcal/Nm3）、蓄热催化裂解气（8300kcal/Nm3）等。主要成分为甲烷、乙烯和丙烯，也含一氧化碳和氢气。气化炉煤气成本分析气化炉煤气成本分析气化炉煤气成本分析气化炉煤气成本分析原原 料料产气率（产气率（m3/t)（干基）（干基）原料原料价格价格（元（元/吨）吨）煤气发生煤气发生炉炉两段煤气发两段煤气发生炉生炉水煤气水煤气发生炉发生炉两段水煤两段水煤气发生炉气发生炉流化床水流化床水煤气炉煤气炉无烟煤无烟煤3000/1500/1600烟烟 煤煤/2600/800/1400焦焦 炭炭3100/2000

3、气气 焦焦2600/2000热热 值值(千卡千卡/m3)14001600248030002500/气气 价价(元元/m3 )0.530.541.071.751.56/注：气价仅按原料批发价格折算，未考虑运输、场地、设备、采购、环境、运行注：气价仅按原料批发价格折算，未考虑运输、场地、设备、采购、环境、运行等其他全部成本。等其他全部成本。一、常用的燃气种类一、常用的燃气种类2 2、液化石油气（、液化石油气（LPG-Liquefied Petroleum GasLPG-Liquefied Petroleum Gas）液化石油气是开采和炼制石油的过程中，作为副产品而获得的一部分碳氢化合物。主要成份为

4、丙烷、丙烯及丁烷和丁烯（习惯称为C3、C4），石油气在常温和常压时呈气体状态；但加压或冷冻后则很容易液化，以方便储存、运输及管理。液态热值约为11000kcal/kg（相当1.28Nm3天然气）、气体热值约为27000kcal/Nm3液化石油气从液态变气态，体积约扩大250倍。一、常用的燃气种类一、常用的燃气种类3 3、天然气、天然气(NG-Natural Gas)(NG-Natural Gas)天然气是指自然生成，在一定压力下蕴藏于地下岩层孔隙或裂缝中的混合气体，其主要成分为甲烷及少量乙烷、丙烷、丁烷及以上烃类气体，并可能含有氮、氢、二氧化碳、硫化氢及水蒸气等非烃类气体及少量氦、氩等惰性气体

5、。纯气藏天然气（热值8700kcal/Nm3）凝析气藏天然气（热值4490kcal/Nm3）油田伴生气（热值11500kcal/Nm3）矿井气（热值28004700kcal/Nm3）一、常用的燃气种类一、常用的燃气种类4、沼气、沼气沼气：将含有蛋白质、纤维素、脂肪、淀粉等有机质，如秸秆、杂草和粪便等为原料，在缺氧情况下，经厌氧发酵后生成，主要成分为甲烷55%70%、二氧化碳25%40%，还有少量的硫化氢、氮气、一氧化碳等。热值约为5000kcal/Nm3。一、常用的燃气种类一、常用的燃气种类5、煤层气煤层气是一种以吸附状态为主、生成并储存于煤层及其围岩中的甲烷气体，发热量大于8100大卡/m3

6、。气体成分：煤层气主要由95%以上的甲烷组成，另外5%的气体一般是CO2或氮气。二、燃气的特性二、燃气的特性1 1、比重、比重Specific Gravity-(Specific Gravity-(空气空气)气体的比重是指气体的质量与同体积空气质量的比较，比重大于1者即重过空气；相反，若比重小于1者即轻过空气。煤气的比重是0.52，泄漏后易于扩散。液化石油气的比重是1.84，因此，液化石油气泄漏后会积聚于低洼处。天然气比重是0.7,泄漏后易于扩散。第二节、燃气特性第二节、燃气特性比重Specific Gravity-(水)液体的比重是指液体的质量与同体积水质量的比较，比重大于1者即重过水；相反

7、，若比重小于1者即轻过水。液化石油气的比重是约0.5，比同样之水容量轻约一倍。二、燃气的特性二、燃气的特性2、沸点（Boiling Point）沸点一般是指液体在大气压力下的沸腾温度，沸点的高低是依照液体表面的压力不同而有所差异；压力越大则沸点越高，压力越小则沸点会下降。以下是不同燃气的沸点：甲 烷：-162.6 乙 烷：-88.5 丙 烷：-42.1 正丁烷：-0.5 异丁烷：-10.2 乙 烯：-103.7 丙 烯：-47 二、燃气的特性二、燃气的特性3、露点露点指饱和蒸气经冷却或加压，立即处于过饱和状态，当遇到接触面或凝结核便液化成露，这时的温度称为露点。丙烷在0.349Mpa压力时露点

8、温度：为 -10.0 在0.846Mpa压力时露点温度：为 +20.0当用管道输送气态碳氢化合物时，必须保证其温度在露点以上，防止凝结，堵塞管道。二、燃气的特性二、燃气的特性4、爆炸极限（Explosion Limits）可燃气体在空气中的浓度低于某一极限时，氧化反应产生的热量不足以弥补散失的热量，使燃烧不能进行；当浓度达到某一极限时，由于缺氧也无法燃烧，前一浓度为爆炸下限，后一浓度为爆炸上限。天然气爆炸浓度极限为5%-15%（占空气中体积%）。燃气过浓或过稀，与空气混合的比例超过或未达到指定的范围，均不能引燃。燃气的爆炸极限燃气的爆炸极限燃气的爆炸极限燃气的爆炸极限燃气名称燃气名称爆炸极限范

9、围爆炸极限范围（在空气中所占的百分比）（在空气中所占的百分比）煤气煤气5.55.5至至33.7 33.7 液化石油气液化石油气1.81.8至至9.5 9.5 天然气天然气5.05.0至至15 15 氢气氢气4.04.0至至75 75 甲烷甲烷5.35.3至至14 14 丙烷丙烷2.22.2至至9.5 9.5 丁烷丁烷 1.81.8至至8.4 8.4 三、天然气的常见组分甲烷天然气中主要组成部分，含量96%以上。无色，略有蒜味。它比空气轻，在标准压力和15下，1m3甲烷重0.677kg。乙烷无色气体，比空气稍重，1m3重1.27kg。在20，加压到3.8Mpa以上可液化。丙烷无色气体，比空气重，

10、1m3重1.966kg。在20，加压到0.85Mpa以上呈液态。正丁烷在标准压力和15下，1m3重2.454kg，在标准压力下，当温度高于0.6时，纯正丁烷呈气态。在温度为15及压力0.18Mpa时，呈液态。氮气在天然气中的体积含量一般不超10%无色无味。硫化氢是极臭有毒的可燃气体，易溶解于水。一般气藏中含量很少或不含，有腐蚀作用。二氧化碳无色，具有微弱气味。在15和压力5.65Mpa时，呈液态。（CO2在水中有很高的溶解度，对设备有腐蚀作用）氦气惰性气体，无色无味。四、天然气的分类按状态分：1、天然气：NG密度：0.50.7kg/Nm3、主要成份：甲烷96%、爆炸极限为5%-15%2、压缩天

11、然气：CNG在常温下气通过压缩机对天然气进行压缩，最高压力小于20Mpa，体积缩小约200倍。一撬车的装气量为：撬车水容积（18m3）200=3600m3(考虑压缩因子，实际为4200m3)。根据工艺方式的不同，压缩成本有所不同。四、天然气的分类3、液化天然气：LNG在常压下，将天然气冷却到-162时呈液态，体积缩小约600倍，称为液化天然气LNG。1吨LNG1420Nm3(45006000元/T,有季节性差异)4、可燃冰：CH48H2O在海底的低温与压力(3.0Mpa)下，天然气和水可以在温度25摄氏度内结晶，这个结晶就是“可燃冰”。1立方米可燃冰可转化为164立方米的天然气和0.8立方米的

12、水。科学家估计海底可燃冰的储量够人类使用1000年。五、天然气的技术指标GB17820天然气分三类气：一类、二类、三类一类、二类气体主要用于民用燃料三类气体主要用于工业燃料技术指标：1、高温热值（7500大卡/m3）2、总硫含量（100、200、400mg/m3)3、硫化氢(620460mg/m3)4、二氧化碳(3%)5、水露点温度比最低环境温度低5度。六、天然气的用途1、优质燃料：民用、工商业；窑炉、空调、焚烧炉、金属切割等。2、原料气：可制取合成氨、碳黑、乙炔等化工产品的原料气。第四篇、常见能源的比较第一节、能源的种类太阳能太阳能 风风 能能生物能生物能 地热能地热能海洋能海洋能 氢氢 能

13、能水电能水电能 水合物水合物石油石油 煤煤天然气天然气 核能核能能源的级别能源的级别一次能源一次能源二次能源二次能源原煤、石油、原煤、石油、天然气天然气太阳能、水能、太阳能、水能、核能核能电能、石油气、电能、石油气、煤气煤气第二节、常见能源热值的比较标准煤:标准煤亦称煤当量，具有统一的热值标准。我国规定每千克标准煤的热值为7000千卡。1公斤原 煤 5000大卡/公斤1公斤洗精煤 6300大卡/公斤1公斤焦 炭 6800大卡/公斤1公斤原 油 10000大卡/公斤常见能源热值的比较1公斤汽油 11000大卡/公斤(0.72公斤/升)1公斤煤油 10050大卡/公斤(0.80公斤/升)1公斤柴油

14、 10200大卡/公斤(0.85公斤/升)1公斤LPG 11000大卡/公斤（2.5公斤/Nm3）1 Nm3天然气86008900大卡1 Nm3焦炉煤气4100大卡1 Nm3其他煤气2500大卡1度电860大卡结论（热值）：1、1 Nm3天然气10度电（工业0.81元/度）2、1 Nm3天然气1.72公斤原煤(500-800元/t)3、1 Nm3天然气1.25公斤焦炭（1900元/t）4、1 Nm3天然气0.85公斤原油(1t=7.31桶)5、1 Nm3天然气0.78公斤重油（5100元/t）6、1 Nm3天然气2.05 Nm3焦炉煤气7、1 Nm3天然气3.4 Nm3其他煤气（水煤气）8、1

15、 Nm3天然气0.8公斤液化气(7250元/t)9、1 Nm3天然气1.1升汽油(10200元/t)1.07升煤油(5700元/t)1.0升柴油(8800元/t)以上有关价格为批发价第二部分、城市燃气输配城市燃气输配第一篇第一篇 城市燃气输配系统的组成城市燃气输配系统的组成第一节、城市燃气输配系统第一节、城市燃气输配系统 城市燃气输配系统有两种基本形式：管道输配系统和液化石油气瓶装输配系统。管道输配系统一般由接收站（门站）、输配管网、储配站、调压室以及运行管理操作和控制设施等组成。（1）管道输配系统）管道输配系统（2）瓶装供应单个钢瓶供应瓶组供应（3）CNG供应系统CNG供应链车车 用用燃燃

16、气气释放站释放站 中小城镇中小城镇子站子站车车 用用燃燃 气气母站母站拖车拖车（次）高（次）高 压管压管 道气道气 源源标准标准站站车车 用用燃燃 气气中中 压管压管 道道气气 源源 CNG加气站工艺流程加气站工艺流程 第二节、燃气的调压第二节、燃气的调压（一）目的：将较高的燃气压力调至用户用气设施所需的压力范围内、调节和稳定管网压力，以确保用气设施安全、平稳、连续的运行。民用低压用气设备燃烧器额定压力:人工煤气:1.0 kpa 天然气、液化石油气混空气:2.0kpa 液化石油气2.8（工业和商业可取5.0kpa）注：工业用户应考虑其用气设备的进口压力具体要求。第三节、燃气的计量第三节、燃气的计量一、误差一、误差1、计量误差、计量误差：测量结果与真值之间的偏差。（1）粗差粗差（疏忽误差）：明显歪曲测量结果的误差。（2）系统误差系统误差：在统一条件下多次测量同一量值时，误差的大小符号不变，或在条件改变时，误差是按一定规律变化的。（3）偶然误差偶然误差：在相同条件下多次测量同一量值，其误差绝对值和符号变化均无明确规律，也不能预测，但具有抵偿。燃气的计量二、计量设备的精度上游（加气母站）：0.5或1.0下游（卸气站）：1.0或1.5三、输差考核指标 2%