燃气基本知识 (简)

1、12n燃气分类燃气分类n燃气的物理性质燃气的物理性质n燃气的燃烧特性燃气的燃烧特性n燃气的互换性燃气的互换性n燃气的加臭燃气的加臭n燃烧方式和燃烧器燃烧方式和燃烧器燃气基本知识燃气基本知识3燃气的分类燃气的分类l城镇燃气主要分三类 天然气 人工煤气 液化石油气l城市民用和工业用燃气是由多种气体组成的混合物，其中含有可燃气体和不可燃气体。l可燃气体有：碳氢化合物、氢和一氧化碳l不可燃气体：二氧化碳、氮和氧等4天然气天然气n天然气是深埋于地下的动植物遗骸经过漫长年代，在生物化学作用及地质作用下生成的以甲烷为主的可燃气体。 气田气 石油伴生气 凝析气田气 矿井气5天然气的特点天然气的特点n无色、无味

2、、无毒且无腐蚀性。n主要成分为甲烷，也包括一定量的乙烷、丙烷和重质碳氢化合物。n热值约为3346MJ/m3 n液态体积为气态的1/6006人工煤气人工煤气n人工煤气是以固体或液体可燃物为原料经各种热加工制得的可燃气体。 干馏煤气 气化炉煤气 油制气7人工煤气的特点人工煤气的特点n主要成分有一氧化碳、甲烷、氢气n一氧化碳 有毒，无色无味， 不易察觉n热值约为1732MJ/m3 8液化石油气液化石油气n液化石油气是开采或炼制石油过程中产生的一种产品。9油化石油气的特点油化石油气的特点n主要成分是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯n常温常压下呈气态，当压力升高或温度降低时，很容易变成液态n液态体积为气态的125

3、0 n热值约为88120MJ/m310燃气的物理性质燃气的物理性质n状态n密度n比重11状状 态态n常温常压时天然气和液化石油气均呈气态。n液化石油气，升压或降温很容易液化，液态体积约为气态的1/250。n天然气，常压下-162 可转化为液态，液态体积约为气态的1/600。 12密密 度度n单位体积的燃气所具有的质量，单位是单位体积的燃气所具有的质量，单位是kg/mkg/m或或kg/Nmkg/Nm =M/V=M/V 燃气的平均密度 M 燃气的总质量(kg) V 燃气的总容量（m）燃气种类天然气天然气人工煤气人工煤气液化石油气液化石油气密度（kg/Nm3)0.750.80.40.51.92.51

4、3比重（相对密度）比重（相对密度）n相同温度压力条件下，燃气的平均密度与空气平均密度之比。没有单位 d = = /1.293/1.293 空气标准状态下的平均密度是：1.293kg/m3燃气种类天然气天然气人工煤气人工煤气液化石油气液化石油气比重（相对密度）0.580.620.30.41.52.014燃气的燃烧特性燃气的燃烧特性n燃烧条件n完全燃烧n不完全燃烧n燃气燃烧的稳定性n燃气爆炸n燃气热值n华白数与燃烧势15燃烧条件燃烧条件 燃烧燃烧 是指燃气中的可燃组分在一定条件下与氧气发生激烈的氧化反应，产生大量光和热的过程。 n可燃物质可燃物质：能与空气中的氧气发生剧烈氧化反应的物质。如：木柴、

5、煤炭、煤油、甲烷等。n助燃物质助燃物质：能帮助或维持可燃物质燃烧的物质，化学上称为氧化剂。最常见的是氧气和空气。n点火源点火源: :能引起可燃物质燃烧的能量。常见点火源：明火、冲击或摩擦、电气火、明火、冲击或摩擦、电气火、静电火花静电火花、化学反应热、雷电起火。化学反应热、雷电起火。16完全燃烧完全燃烧n燃气燃烧时，环境提供助燃空气量足以令可燃气体全部燃烧，只产生二氧化碳和水，是理想的燃烧工况。17不完全燃烧不完全燃烧n燃气燃烧时，环境未能提供足够的助燃空气令可燃气体完全燃烧，燃烧产物除二氧化碳和水份外，还产生一氧化碳。不完全燃烧是危险的。18离焰与脱火n燃气离开火孔的速度大于燃烧速度，使火焰

6、脱离火孔，在一定距离外燃烧的现象称为离焰离焰。n若燃气气流速度继续增大，火焰被熄灭，则称为脱火脱火。n风门过大 火盖孔直径太小19回火n燃气离开火孔的速度小于火焰传播速度，火焰经火孔回缩到燃烧器内部燃烧并产生噪音的现象称为回火回火。20黄焰n黄焰黄焰 环境未能提供足够助燃的空气，令燃气完全燃烧，燃烧时火焰呈黄色。属于不完全燃烧，会产生一氧化碳和碳黑。21燃气燃烧需空气量燃气燃烧需空气量 CHCH4 42O2O2 2=CO=CO2 22H2H2 2O On空气中氧的含量为21%n1Nm3天然气燃烧需要约10Nm3的空气。n燃气的热值越高，需要的空气量越多。液化石油气燃烧时需要的助燃空气量比人工煤

7、气、天然气、沼气大。22燃气的热值燃气的热值n热值 是指单位数量（1m3或1kg)的燃气完全燃烧所放出的热量。单位是：MJ/Nm3或MJ/kg。n高热值 燃气完全燃烧后，燃烧产物和周围环境恢复到燃烧前的温度，其中水蒸气凝结成同温度水后放出的全部热量。n低热值 燃气完全燃烧后，燃烧产物和周围环境恢复到燃烧前的温度（水蒸气仍为气体状态）放出的热量，不包含水蒸气的气化潜热。通常说的热值指的是低热值。23燃气的热值燃气的热值燃气种类燃气种类天然气天然气人工煤气人工煤气液化石油气液化石油气热值热值（MJ/m3）334617328812024燃气爆炸燃气爆炸n爆炸爆炸 可燃气体与空气发生剧烈的化学反应导致

8、瞬间释放出巨大的化学能量引起温度、压力的急剧升高。 25爆炸极限爆炸极限爆炸极限爆炸极限(空气中体积空气中体积) 天然气天然气液化石油气液化石油气人工煤气人工煤气下限5.02.04.5上限15.010.035.8n可燃气体与空气混和物遇到点火源能够发生爆炸的浓度范围称为爆炸极限爆炸极限。用体积分率%表示。 26华白数与燃烧势华白数与燃烧势n华白数华白数：在灶前压力不变的时，燃具的热流量与燃气热值成正比，而与燃气比重的平方根成反比，这一比值即称为华白数W。华白数是判定燃气互换性燃气互换性的重要参数。城市燃气的华白数波动不宜超过7% W = Qh /S 式中：W 华白指数MJ/Nm3 (kcal/

9、Nm3) Qh 燃气高热值MJ/Nm3 (kcal/Nm3) S 燃气的相对密度n燃烧势燃烧势：不同类型的燃气在同一燃烧器上燃烧时，产生离焰、回火和不完全燃烧工况的趋势。27燃气的互换性 任何燃具都是按一定的燃气成分设计的，即燃具通常只适用于一种燃气。如果供给用户的是天然气，而用户采用的是液化石油气燃具，是不能使用的。这是因为燃气成分改变，其热值、密度和燃烧特性发生变化，导致燃烧器的热负荷、一次空气系数、燃烧稳定性、火焰结构、烟气中一氧化碳含量等燃烧工况发生变化。 华白指数是代表燃气特性的一个参数。如有两种燃气的热值和密度均不相同，但只要它们的华白指数相等，就能在同一燃气压力下，在同一燃具上，

10、获得同一热负荷和一次空气系数。 但是对燃烧特性差别较大的两种燃气的互换问题，除了华白指数之外，还必须考虑其火焰特性，即是否会产生离焰、回火、黄焰和不完全燃烧的倾向 ，即须考虑燃烧势指标。28燃气的加臭加臭要求加臭要求n有毒燃气泄漏到空气中，达到对人体有害的浓度 时应能觉察。n无毒燃气泄漏到空气中，达到爆炸下限的20%时，应能觉察。n对于一氧化碳等有毒气体，空气中浓度达到0.02%时，应能觉察。选择原则选择原则n不应对人体、管道等与其接触的材料有害n与燃气混合有特殊的臭味n燃烧产物不对人体有损害，不腐蚀伤害经常接触的材料n难溶于水，在空气中容易觉察 四氢噻吩四氢噻吩 乙硫醇乙硫醇29燃气的燃烧方式燃气的燃烧方式n扩散式扩散式n部分预混式部分预混式 ( (大气式大气式) )n完全预混式完全预混式 ( (无焰燃烧无焰燃烧) )30常用燃烧器常用燃烧器n扩散式燃烧器扩散式燃烧器n大气式燃烧器大气式燃烧器n完全预混式燃烧器完全预混式燃烧器31扩散式燃烧器扩散式燃烧器n