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燃气基础知识,2012年2月,第一部分：气源的分类,气源分类,1、天然气,天然气定义：一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤层,1、天然气煤层气,煤层气定义,煤层气：煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷),是在煤生成和变质过程中地下伴生而成，以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气。,煤层气生成,煤炭生成过程中，有机物质在特定环境中，经过生物化学作用会形成甲烷气体。通过煤层上面的岩层并不致密，因而在生物化学作用及成煤变质作用过程中生成的大量甲烷气体，即煤层气都逸散至大气，仅有一小部分以游离状态存在于煤层或岩层的孔隙、裂隙和孔洞中。当这些气体从煤体和岩体中涌出是就得到煤层气。,2、液化石油气,液化石油气定义,液化石油气（Liquefiedpetroleumgas）是从石油加工或石油、天然气开采过程中得来的，其主要成分是丙烷、丙烯、丁烷和丁烯。,3、人工煤气,人工煤气定义,由煤、焦炭等固体燃料或重油等液体燃料经干馏、汽化或裂解等过程所制得的气体，统称为人工煤气。按照生产方法，一般可分为干馏煤气和汽化煤气（发生炉煤气、水煤气、半水煤气等）。人工煤气的主要成分为烷烃、烯烃、芳烃、一氧化碳和氢等可燃气体，并含有少量的二氧化碳和氮等不可燃气体，热值为1600024000千焦立方米。,4、沼气,定义：有机物质在一定温度、湿度、酸碱度和厌氧条件下，经各种微生物发酵及分解作用而产生的一种以甲烷为主要成分的混合可燃气体。,简介：沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃气体。由于这种气体最先是在沼泽中发现的，所以称为沼气。人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内，在厌氧（没有氧气）条件下发酵，即被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，从而产生沼气。沼气是一种混合气体，可以燃烧。沼气是有机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体。,成分：甲烷含量约为60%,二氧化碳约为35%，此外，还含有少量的氢、一氧化碳。,第二部分：天然气的基本性质及主要参数,（1）热值,二、天然气的基本性质及主要参数,1.天然气的主要参数,定义：单位质量或体积的燃料完全燃烧所释放出的热量。,单位及换算,Cal：卡，形容热量的单位J：焦耳，形容热量的单位1卡=4.1868焦耳，1大卡=103卡1MJ=103KJ=106J，1大卡=4.1868KJ=4.186810-3MJNm3：标准立方米，0和1个标准大气压状态下的1立方米MJ/Nm3兆焦/标准立方米,热值比较,二、天然气的基本性质及主要参数,1.天然气的主要参数,甲烷临界温度-82.3，临界压力4.64MPa,（2）临界温度和临界压力,定义：当温度不超过某一数值时，对气体进行加压，可以使之液化,当超过这一数值时加多大的压力都不能时使它液化，这一温度为该气体的临界温度;在临界温度下，使其液化的最低压力为临界压力。,二、天然气的基本性质及主要参数,1.天然气的主要参数,通常所说的沸点，是指101325Pa压力下，液体沸腾时的温度。,（3）沸点,密度（kg/m3）,相对密度,1标准大气压时的沸点（C）,二、天然气的基本性质及主要参数,1.天然气的主要参数,天然气密度大约是0.75-0.8Kg/Nm3空气的密度大约是1.29Kg/Nm3,（4）密度,密度比较,天然气,焦炉煤气,气态液化石油气,0.750.8,0.580.62,0.40.5,0.30.4,1.92.5,1.52.0,密度（kg/m3）,相对密度,二、天然气的基本性质及主要参数,1.天然气的主要参数,（5）华白数,设定两种不同热值和密度的燃气，只要他们的华白数相同，就能在同一燃具上获得同一热负荷。,定义：华白数是一项反映燃具热负荷恒定状况的指标，又称热负荷指数或华白指数。,二、天然气的基本性质及主要参数,1.天然气的主要参数,（6）燃烧势,定义：反映燃气燃烧火焰产生离焰、回火、黄焰和不完全燃烧倾向性的一项反映燃具燃气燃烧稳定状态的综合指标。,二、天然气的基本性质及主要参数,1.天然气的主要参数,（7）温度,着火温度：燃气与空气混合物开始燃烧反应的自燃的最低温度。,甲烷的着火温度是540。,燃烧温度：燃气按燃烧反应方程式完全燃烧时产生的理论温度。,甲烷的理论燃烧温度是1970。,二、天然气的基本性质及主要参数,1.天然气的主要参数,(8)爆炸极限,定义：可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围称为爆炸极限。,比较,纯天然气液化石油气,爆炸极限,5-15%1.5-9.5%,二、天然气的基本性质及主要参数,1.天然气的主要参数,每燃烧1m3天然气大约需要耗费空气10m3。,在使用天然气时，应注意通风，否则容易造成缺氧。,二、天然气的基本性质及主要参数,1.天然气的主要参数,（9）抗爆性和辛烷值,定义：燃料的抗爆性是指燃料在发动机汽缸内被点燃、燃烧时，避免产生爆燃的能力，即抗自燃能力，是燃料的一个重要指标。,燃料的抗爆性用辛烷值表示，燃料的辛烷值越大，表示抗爆性越好。,辛烷值比较,天然气,115130,汽油,8189,二、天然气的基本性质及主要参数,2.天然气的质量要求,天然气GB17820-1999,（1）天然气的高热值大于31.4MJ/m3（2）总硫含量小于270mg/m3（3）硫化氢含量小于20mg/m3（4）CO2含量小于3%（体积）（5）无游离水,城镇燃气加臭剂的最小量：燃气泄漏到空气中，达到爆炸下限的20%时，应能察觉。,二、天然气的基本性质及主要参数,比空气轻，易挥发，不易聚集无色无味无毒成份稳定、燃烧无异味、无杂质爆炸极限范围小,成分清洁燃烧产物清洁,价格稳定、便宜,3.天然气作为民用燃料与液化石油气的比较,管道输送、源源不断,二、天然气的基本性质及主要参数,4.天然气的安全使用,思考,天然气使用中造成的主要伤害有哪些？,其它可能的伤害：,触电、窒息、机械伤害、坠落等。,二、天然气的基本性质及主要参数,第三部分：燃气输配系统概述,燃气的输送方式,燃气的输送方式,1、管道天然气（燃气输配系统的组成）,长输管线,气源,门站,中压管线,储配站,中压管线,调压站,低压管线,用户,储存,概念：该技术利用气体的可压缩性，将常规天然气施以高压进行储存，其存储压力通常为20MPa25MPa，天然气可压缩至原来体积的1/2001250，大大降低了储存容积简称CNG：compressednaturalgas其中C代表COMPRESSED；N代表NATRAL；G代表GAS,2、压缩天然气,2、压缩天然气,CNG的输配技术压缩天然气(CNG)输配技术，是利用压缩天然气汽车加气、储运技术，同城市燃气调压、储配技术相结合的产物。它充分利用了压缩天然气汽车成熟的加压工艺，经多级减压后输送到城市燃气管网，供给不同的燃气用户使用。CNG城镇燃气供应系统主要由取气点加压站、CNG钢瓶拖车、城镇卸气站（减压站）、城镇输配管网组成。,3、液化天然气,LNG的定义,概念：LNG（LiquefiedNaturalGas），即液化天然气，是天然气的液态形式，它充分利用了天然气在常压、-162下液化，体积缩小约600倍的性质，为天然气的高效输送提供了新的途径，也