天然气技术参数.doc

表1 天然气(GB 178201999)技术指标项目一类二类三类高位发热量(MJ/m3)31.4总硫(以硫计)(mg/m3)100200460硫化氢(mg/m3)620460二氧化碳%(V/V)3.0水露点,在天然气交接点的压力和温度条件下天然气的水露 点应比最低环境温度低5 本标准中气体体积的参比条件是101.325kPa20。 上述国标因制定的年代远，已无法完全适应现今天然气产业高速发展的要求。具体表现在：对天然气组分未作具体规定，特别是规定的热值范围太广，直接影响到燃气的互换性问题；高热值的LNG不能用于某些管输天然气地区调峰；不能实现大区域或全国性联网供气；气源调配缺乏灵活性和供应的安全可靠性；很难解决作为城市燃气的气源“互换性”与燃具的“适配性”间的矛盾。 (1)天然气的成分、热值与燃气互换性 燃气的主要成分 所谓燃气是指可燃性气体，包括沼气、煤制气、油制气、液化石油气、天然气、液化天然气等，通常是由一些单一气体混合而成，其组分主要是可燃气体和少量不可燃气体组成。可燃气体成分为H2、CO、CmHn、H2S等，不可燃气体有N2、CO2、O2等。天然气以CH4为主要成分，尚有C2H6、C3H8、N2、CO2等成分，属热值较高的燃气。不同产地和不同加工方法获得的燃气，其成分含量各不一样，其燃烧特性也不一样。 燃气的热值 我们实际使用的燃气中，是含有各种组分的混合气体，它的热值可以用热值仪(热量计)直接测出，也可以由各单一气体的热值按混合法则计算得出。 所谓热值是指一标准立方米的燃气完全燃烧所放出的热量，称为该种燃气的热值，单位为：kJ/Nm3或MJ/Nm3。 以甲烷完全燃烧为例加以说明： CH4+202=C02+2H20+Q 式中的Q值为一标准立方米CH4完全燃烧所放出的热量为： Q=890943kJ/kmol， 其热值为890943/22.3621=39842kJ/Nm3 22.3621为标准状态下CH4的摩尔容积(Nm3/kmol) 燃气的热值又可以分为高位热值和低位热值： 所谓高位热值是指一标准立方米CH4完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量QH=890943kJ/kmol，其热值为39842kJ/Nm3。 所谓低位热值是指一标准立方米CH4完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸气状态时所放出的热量Q L=802932kJ/kmol，其热值为35906kJ/Nm3。 燃气的高位热值在数值上大于其低位热值，差值为水蒸气的气化潜热。 在工业与民用燃气应用设备中，燃气中的水蒸气通常是以气体状态排出，因此，实际应用工程中常用燃气低位热值进行计算。 燃气互换性指标：华白数W与燃烧势Cp a.华白数：是一项控制燃具热负荷稳定状况的指标，华白数又称热负荷指数。 其计算公式为： 式中：w华白数，MJ/m3(kcal/m3) Qg燃气高热值，MJ/m3(kcal/m3) d燃气相对密度。(空气相对密度为1) 一般规定在两种燃气互换时华白指数的变化不超过510。 b.燃烧势：是反映燃烧火焰所产生离焰、黄焰、回火和不完全燃烧的倾向性参数，反映燃具燃烧稳定状态的综合指标，燃烧势又称燃烧速度指数。 其计算公式为： K=1+0.0054022 式中：Cp燃烧势； H2燃气中氢含量，(体积)； CmHn燃气中除甲烷以外的碳氢化物含量，(体积)； CO燃气中一氧化碳含量，(体积)； CH4燃气中甲烷含量，(体积)； d燃气相对密度(空气相对密度为1)； K燃气中氧含量修正系数； O2燃气中氧含量，(体积)。 从计算公式中可以看出，决定燃气互换性的华白数和燃烧势都与燃气的热值直接相关。一般来讲，任何来源的天然气均以CH4为主要组分，影响热值大小的主要因素是C2以上重组分含量。天然气密度越大，热值就越高，其华白指数也越大。换句话说，天然气热值大小基本上反映华白数大小。因此，规定天然气热值指标，从某种意义上讲是限定了华白数范围，是解决气源互换性的一个重要手段。 在天然气中调配空气量是控制燃气热值(华白指数)的一种有效手段。当燃气中含有氧