天然气与管道液化气的转换技术

1、天然气与管道液化气的转换技术 引言 在城市中， 燃气供给是一项关乎民生的重要工程。 在倡导绿 色环保的发展进程中， 需要大力推进城市天然气的供给。 为了实 现城市统一天然气供给，需要改进城市燃气的供给方式。但是， 为了实现城市燃气供给方式的彻底改造这个目标需要考虑多方 面的因素，其中最主要的还是要正确处理好天然气和管道液化气 之间的转换技术。 1. 天然气和管道液化气的概述 1.1 天然气 天然气的成分主要是甲烷和乙烷，其特点主要有：第一，具 有较高的热值，达到每标方 33.3541.85兆焦。第二，开发 的成本比较低。第三，产量高、输气的压力比较高。第四，毒性 比较小。因此，天然气可以进行远

2、距离输送。 1.2 液化气 液化气的成分主要有丁烷、 丙烯和丁烯等三种。 其特点主要 有：第一，热值比较高，达到每标方 87.9108.9 兆焦。第二， 在常压下液化气是一种气体，但是一旦增加到 0.790.97 兆帕 时，液化气就会变成液体的状态。第三，使用方便。 但是必须要重视的是虽然这两种气体都没有一氧化碳的成 分，但是，当它们燃烧不充分的时候就会形成一氧化碳。 2. 概述燃气互换性的内容 对城市燃气进行互换主要是出于两方面的考虑： 一是使原有 燃烧设备的热负荷值保持不变， 二是确保燃烧设备燃烧稳定。 也 可以说是不同的燃气在置换时对燃具设备所产生的适应性。 具体 的内容是指， 在不做任

3、何调整的情况下， 城市现有的燃气设备如 果可以适用于天然气的话， 就说明了这两种燃气具备了互换的性 质。例如，燃气设备的设计准则如果是以 A 燃气燃烧充分以及安 全燃烧为基础的， 但现在需要将 A 燃气置换成 B 燃气，那么在不 需要作出任何类型的调整下， 燃气设备不仅可以使 B 燃气得到充 分安全地燃烧，而且还可以使燃气设备的有偿使用寿命得到保 证，这就说明了可以将 A燃气置换成B燃气来。在这个互换性的 过程中， A 燃气就是基准气， B 燃气就是置换气。 3. 概述液化气集中管道的供应方式 3.1 用途与规模 在区域性比较小的地方或者是城镇小区一般适用液化气气 化集中管道的供应方式。 因为

4、气化站的供气服务受到其半径的影 响，正常情况是 2 公里，大约可以服务 l 万的用户。而液化气掺 混空气集中管道的供应方式一般适用于中小规模的燃气气源。 3.2 混合气中的液化气和空气之间的比例 混合气具有多种的使用性质， 因此需要根据其具体的用途来 确定液化气和空气之间的混合比例。 但无论哪种比例都必须要满 足城镇燃气设计规范中的相关规定。 3.3 输配方式和压力级制之间的关系 第一，输配方式。 液化气集中气化管道供应在选择输配方式 时需要根据其的供气方式、 供气气质、 供气规模和供气区域来进 行。一般情况下都是以二级、三级系统为主。而液化气掺混空气 集中管道的供应方式则以二级系统为主。第二

5、，压力级制。燃气 的输送压力主要有三个等级：高级、中级和低级。 4. 液化气储存的方式和天然气的输配系统 第一，地下储存。 液化气主要集中在多孔结构的地下构造层 里，除此之外，还可以储存在废弃矿井、含盐岩层岩缝、人工开 凿坑道等。而天然气的储存方法则只有加压和降温两种。第二， 进行低温储存。 需要将天然气实行冷冻使之成为液态， 才能进行 储存，而且在储存时还需要建立 LNG气化装置来确保储气调峰。 第三，采用储气柜和球罐进行储存。第四，采用大量的埋地高压 管束和高压输气干管等。第五，确保有足够的代用天然气。这主 要是用来作调峰或事故应急之用的。 4. 天然气与管道液化气的转换 综上所述， 天然

6、气与管道液化气的转换是一个系统工程， 需 综合考虑输配、储存、用气等各个方面，选择具有超前性、可操 作性、先进性的优化方案。转换中应研究下列几点。 4.1 燃气可否互换 在选择方案中， 应首先研究与分析， 己使用的燃气与天然气 可否互换。 通常，判断燃气的互换性， 采用燃烧特性中华白数 （热 负荷指数）W表示。两种燃气互换时，W的变化应不大于5 -10%。 当两者燃烧特性相差较大时， 并应考虑火焰特性， 如离焰、回火、 黄焰和不完全燃烧等，计算燃气的燃烧势Cp。以确定不同W和 Cp的燃气，在燃具上的互换范围和可否互换，各类燃气的燃烧 特性指数（W和Cp）均有一定控制的波动范围。 对于使用液化气

7、气化管道集中供应方式的， 因液化气与天然 气的W CF值相差很大，两者不能互换，原有的气源必须废除， 燃具需更换。 而使用液化气掺混空气管道集中供应方式的， 如供 气技术参数与天然气特性相近或作适当调整配比，W Cp在规定 购控制波动范围内的，两种燃气可以接轨，燃具可以适应。 4.2 输配系统的改造 在编制、实施天然气供气规划时， 必须分析原有的输配系统， 是否适用或需改造。对液化气气化站、中、小型混气站，不宜保 留，原有输配管网可作为天然气庭院、街坊管道，对口径偏小的 需作改造。对大型混气站，包括联网的输配管网，应充分利用， 旧管道（特别是铸铁机械、承插式接口管道）可采用内穿 PE管、 U型

8、PE管与钢管清通等改造工艺，以提高输气管网的运行压力， 减少投资。 原有调压、 阀门与输配附届设施， 应根据天然气的设计与运 行要求，进行更换与改造。 原有用气管道或者丝扣镀锌钢管，应检查丝扣的密封材料。 对于不适用天然气干气的，需采取防止泄露的技术措施。 天然气的用户置换与原有输配系统的改造，需要切、调、同 步、有机的结合，对于有多个气化或混气站的城市，并非简单的 小区联网，即可实施天然气化。因此，实施天然气转换前，应将 供气范围划成若干个改造区域，分块、分步的转换，确保供气的 安全与不间断，并制订相应的应急措施。 4.3 储存与调峰 采用液化气管道集令供气方式， 其燃气储存与调峰， 主要是

9、 调节LPG气化器开启台数与输气压力， 不设储存设施。当转换为 天然气时， 除需上游配套的天然气季节调峰设施外， 月、周、日、 时的调峰，需由燃气销售系统考虑。根据供气规模，一般可采用 高压管道、管束、球罐储气或保留混气站生产代用天然气，选择 各个方案需要进行综合经济分析与比较，并符合设计与运行要 求。 4.4 制订合理的天然气销售价格 各地液化气气化或混气的成本和销售价格相差较大， 在实施 天然气转换中，应根据能源互补性、可替代性与品位的差异，制 订各类能源之间的价格导向与合理比价。 并利用经济杠杆， 考虑 企业效益、用户的承受能力和投资利润、利税率等，确定天然气 的销售价格。如原有燃气销售价格较低、调整幅度较大，难以一 次到位对，至少应达到微利保本。 5.结束语