燃气输配.ppt

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1、燃气输配2013/11/7为什么要发展天然气？为什么要发展天然气？煤炭在我国能源消费中的比例高达70%以上（比世界平均水平高出52个百分点），造成的酸雨覆盖面积已扩大到100万平方公里，每年直接经济损失数百亿元人民币 温室效应根据京都协议（根据京都协议（Kyoto ProtocolKyoto Protocol）的说法，的说法，如果燃气份额能提高如果燃气份额能提高2%2%，就可以减少，就可以减少COCO2 2排排放的四分之一。放的四分之一。天然气的分类及其性质天然气的分类及其性质天然气是一种最清洁的矿物燃料，消耗同样天然气是一种最清洁的矿物燃料，消耗同样数量的能源，产生数量的能源，产生COCO2

2、 2l比煤少比煤少41%41%中国大气中中国大气中9090SOSO2 2、8585 CO CO2 2来自煤。来自煤。l比燃料油少比燃料油少24%24%天然气分类天然气分类 按产出分类按产出分类:a a、气田气、气田气 从气井中开采出来的天然气；从气井中开采出来的天然气；b b、石油伴生气、石油伴生气 从油井中与原油一起采出来的天然气，也从油井中与原油一起采出来的天然气，也叫溶解气、油田气等；叫溶解气、油田气等；c c、凝析气、凝析气 凝析油逆蒸发作用而气化形成的天然气；凝析油逆蒸发作用而气化形成的天然气；d d、煤层气、煤层气 从地下煤层中采出来的天然气；从地下煤层中采出来的天然气；按状态分类

3、按状态分类:1 1、标准天然气、标准天然气 (Natural Gas(Natural Gas简称简称NG)NG)是指标准状态下（是指标准状态下（00、1atm1atm）的天然气。其绝对密度为）的天然气。其绝对密度为0.71 kg/m0.71 kg/m3 3，相对密度为，相对密度为0.590.59，平均热值，平均热值36MJ/Nm36MJ/Nm3 3，约为，约为85008500千千卡卡/Nm/Nm3 3。2 2、压缩天然气（、压缩天然气（Compressed Natural Gas Compressed Natural Gas 简称简称CNGCNG）是指把标准天然气增大压力是指把标准天然气增大压

4、力20MPa20MPa以上的天然气。主要应用以上的天然气。主要应用了气体可压缩性，根据气态方程，在温度不变的情况下，压力增了气体可压缩性，根据气态方程，在温度不变的情况下，压力增大，体积缩小的原理，当压力在大，体积缩小的原理，当压力在25MPa25MPa时，体积缩小为标准状态时，体积缩小为标准状态下的下的1/3001/300。当压力在。当压力在20MPa20MPa时，体积缩小为标准状态下的时，体积缩小为标准状态下的1/2401/240。3 3、液化天然气（、液化天然气（Liquefied Natural Gas Liquefied Natural Gas 简称简称LNGLNG）天然气在常压下，

5、当冷却至天然气在常压下，当冷却至-162-162时，则由气态变成液态，时，则由气态变成液态，称为液化天然气（简称称为液化天然气（简称LNGLNG）。）。LNGLNG为低温液体，其体积缩小为同为低温液体，其体积缩小为同量气态体积的量气态体积的1/600-6251/600-625 4 4、可燃冰、可燃冰 (Ice Natural Gas (Ice Natural Gas 简称简称ING)ING)是指天然气水合物的俗称，是近是指天然气水合物的俗称，是近2020年来在海洋和冻土带发现年来在海洋和冻土带发现的新型洁净能源，可以作为传统能源如石油、煤炭等的替代品。的新型洁净能源，可以作为传统能源如石油、煤

6、炭等的替代品。是是天然气在一定压力和温度下形成的固体结晶水合物天然气在一定压力和温度下形成的固体结晶水合物，其外观为，其外观为白色类似冰雪，化学式可表示为白色类似冰雪，化学式可表示为CHCH4 4 6H 6H2 2O O或或CHCH4 4 7H7H2 2O O，密度，密度0.9g/cm0.9g/cm3 3，1 1方天然气水合物可释放方天然气水合物可释放170170方的天然气方的天然气。可燃冰的能。可燃冰的能量密度是煤的量密度是煤的1010倍，而且燃烧后不产生任何残渣和废气倍，而且燃烧后不产生任何残渣和废气,被称为被称为能满足人类使用能满足人类使用10001000年的新能源。目前技术还不能解决海

7、洋污染和海平面上升年的新能源。目前技术还不能解决海洋污染和海平面上升问题，因此还不具备开采可燃冰条件。问题，因此还不具备开采可燃冰条件。天然气的性质天然气化学组成天然气化学组成 a a、烃类气体、烃类气体 主要是甲烷（主要是甲烷（CHCH4 4）一般占）一般占80%80%以上，其次为乙烷（以上，其次为乙烷（C C2 2H H6 6）丙烷（丙烷（C C3 3H H8 8）、丁烷（）、丁烷（C C4 4H H1010）、戊烷（）、戊烷（C C5 5H H1212）等；）等；b b、非烃气体、非烃气体 二氧化碳（二氧化碳（COCO2 2）、硫化氢（）、硫化氢（H H2 2S S）、一氧化碳（）、一氧

8、化碳（COCO）、氮）、氮气（气（N N2 2）等；）等；稀有气体稀有气体 氦气（氦气（NeNe）、氩气（）、氩气（ArAr）等；）等；天然气主要成份天然气主要成份 a a、可燃气体、可燃气体 主要是甲烷（主要是甲烷（CHCH4 4）等烃类气体；）等烃类气体；b b、酸性气体、酸性气体 如二氧化碳（如二氧化碳（COCO2 2）、硫化氢（）、硫化氢（H H2 2S S）等；）等；c c、水蒸气。、水蒸气。天然气主要物理性质天然气主要物理性质 未处理的天然气有汽油味，有时有硫化氢味。经过处理过的天然气是未处理的天然气有汽油味，有时有硫化氢味。经过处理过的天然气是无色、无味、无毒和无腐蚀性的气体。主

9、要物理性质：无色、无味、无毒和无腐蚀性的气体。主要物理性质：1 1、挥发性、挥发性 其密度为其密度为0.71 kg/m0.71 kg/m3 3，空气为，空气为1.29 kg/m1.29 kg/m3 3，相对密度为，相对密度为0.590.59，比空气轻（最轻的是氢气比空气轻（最轻的是氢气0.090.09），易挥发扩散；，易挥发扩散；2 2、压缩性、压缩性 增压增压20-25Mpa20-25Mpa体积缩小为体积缩小为240-300240-300分之一分之一；3 3、燃烧性、燃烧性 发热值一般为发热值一般为36MJ/Nm36MJ/Nm3 3，是理想的高效燃料。是理想的高效燃料。天然气爆炸极限天然气爆

10、炸极限 天然气在空气中的爆炸极限是上限为天然气在空气中的爆炸极限是上限为15%15%、下限为、下限为5%5%。也就也就是说，在有限空间内天然气是说，在有限空间内天然气达到混合气体的达到混合气体的5-15%5-15%就会发生爆炸，就会发生爆炸，当浓度低于当浓度低于5 5时，遇火不爆炸，但能在火焰外围形成燃烧层，时，遇火不爆炸，但能在火焰外围形成燃烧层，当浓度为当浓度为9.59.5时，其爆炸威力最大时，其爆炸威力最大(氧和天然气完全反应氧和天然气完全反应)；当；当浓度在浓度在1515以上时，失去其爆炸性，但在空气中遇火仍会燃烧以上时，失去其爆炸性，但在空气中遇火仍会燃烧，每燃烧每燃烧1 1方天然气

11、需要方天然气需要1818方空气，由于空气中氧气不足，造成燃方空气，由于空气中氧气不足，造成燃烧不彻底而产生一氧化碳，会发生中毒现象，平时使用时要经常烧不彻底而产生一氧化碳，会发生中毒现象，平时使用时要经常通风，这也是混空的原因之一通风，这也是混空的原因之一。天然气的化学反应天然气的化学反应 甲烷的分子结构是由一个碳原子和四个氢原子组成，燃烧产甲烷的分子结构是由一个碳原子和四个氢原子组成，燃烧产物主要是二氧化碳和水。物主要是二氧化碳和水。CHCH4 4+2O+2O2 2 点燃点燃 COCO2 2+2H+2H2 2O O管输天然气系统的组成矿场集气管网干线输气管道城市配气管网燃气的长距离输送系统长

12、距离输气管道组成长距离输气管道组成一般由干线输气管段、首站、压气站、中间接收站、中间分输站、清管一般由干线输气管段、首站、压气站、中间接收站、中间分输站、清管站、截阀室、城市门站等组成。其主要功能如下：站、截阀室、城市门站等组成。其主要功能如下：首站首站：是对进入管线的天然气进行分离调压和计量，同时还具有气：是对进入管线的天然气进行分离调压和计量，同时还具有气质检测控制和发送清管球的功能。质检测控制和发送清管球的功能。压气站压气站：是给气体增压，从而维持所要求的输气流量。：是给气体增压，从而维持所要求的输气流量。中间接收站中间接收站：是收集管道沿线的支线或气源的来气，设有天然气调：是收集管道沿

13、线的支线或气源的来气，设有天然气调压计量装置。压计量装置。中间分输站中间分输站：是向管道沿线的支线或用户供气。设有天然气调压计：是向管道沿线的支线或用户供气。设有天然气调压计量装置。量装置。清管站清管站：是发送、接收清管器，一般两个清管站在：是发送、接收清管器，一般两个清管站在100100150Km150Km左右，左右，设有分离器及排污装置。设有分离器及排污装置。截阀室截阀室：是为了及时进行事故抢修、防止事故扩大而设置的，我国：是为了及时进行事故抢修、防止事故扩大而设置的，我国的国家标准的国家标准输气管道工程设计规范（输气管道工程设计规范（GB50251-94GB50251-94）规定：截阀室间距小）规定：截阀室间距小于于32Km32Km。城市配气管网系统城市配气系统的组成：1、干线输气管末段：储气，调节城市昼夜用气的不均衡性。2、配气站：接收来气，并将天然气除尘、计量、调压、添味后，根据用户的要求输入城市配气管网。3、储气站：储气，调节城市昼夜用气的不均衡性。4、气化站：接收LNG，并将LNG气化。5、地下储气库：储气，调节城市季节用气的不均衡性。6、配气管网：输送和分配天然气给城市内的各类用户。7、调压站：根据用户对压力的要求，使配气管网中的天然气保持必要的压力。8、CNG/LNG加气站。