燃气基础知识

1、余 蒙2010年7月18日燃气基础知识认识我余 蒙工程技术部华中科技大学 建筑环境与设备工程专业E-mail:Tel标本节课程主要内容： 讲述燃气的基本常识 天然气的基本特性 燃气运营基础知识 燃气安全基础知识目的学完本门课程之后，学员可以做到：了解燃气常识讲述天然气的基本性质掌握日常工作中的相关知识应用一、燃气常识定义：城镇燃气是符合规范的燃气质量要求，供给居民生活、商业 公共建筑和工业企业生产作燃料用的公用性质的燃气。 分类天然气人工燃气液化石油气1、液化石油气的特性主要成份为碳原子数3或4，如丙烷、丙烯、丁烷、丁烯 等。在常压下的沸点为-42.7，常温常压下呈气

2、态液化石油气呈气态时比空气重，比水轻（一般为水的 0.50.6倍）易于积聚低洼处（泄漏时不易扩散，极易出 现爆燃事故） 液化石油气的热值高常温升压可液化0.6MPa气化后体积增大250300倍，液化后便于运输和储存 气化时需吸收大量的热，与人体皮肤接触会造成冻伤含有少量戊烷、戊烯，沸点高（2736），在常温 常压下不易气化，称为残液（残液须由专业人员处置，不 能随意倾倒：特别是卫生间）爆炸极限1.59.5%2、人工煤气基础知识由煤、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。 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

3、二氧化碳和氮等不可燃气体煤气中毒：一氧化碳中毒。一氧化碳：无色无味的气体，不易察觉。血液中血红蛋白与一氧化碳的结合能力比与氧的结合能力要强200多倍，而血红蛋白与氧的分离速度却很慢。所以，人一旦吸入一氧化碳，氧便失去了与血红蛋白结合的机会，使组织细胞无法从血液中获得足够的氧气，致使呼吸困难。多见于冬天用煤炉取暖，门窗紧闭，排烟不良时（北方）密闭浴室内洗澡时燃气烧热不充分（要求燃气热水器不装入卫生间）煤气中毒时病人最初感觉为头痛、头昏、恶心、呕吐、软弱无力，短时间内人体即失去反应能力。3、人工煤气煤气中毒急救1、禁止使用易产生明火、电火花的设备（电灯、电话、手机 等电器） ；2、应尽快让患者离开

4、中毒环境，转移至户外开阔通风处，并 立即打开门窗，流通空气；3、松解衣扣，保持呼吸道通畅，清除口鼻分泌物，保证患者 有自主呼吸，充分给以氧气吸入；4、打119报警。（远离事发地点拨打电话） 误区一：煤气中毒患者冻一下会醒。误区二：认为有臭渣子味就是煤气。误区三：以为在炉边放盆清水可预防煤气中毒。 误区四：煤气中毒患者醒了就没事。 无色无味（平时闻到的臭味是人工加入的臭剂，警示）天然气比空气轻容易扩散聚集在空间的上方爆炸极限：5%15%（体积GIA）.5% 是爆炸下限(LEL).二、天然气的基本特性定义 天然气是指动、植物通过生物、化学作用及地质变化作用，在不同地质条件下生成、转移，在一定压力下

5、储集，埋藏在深度不同的地层中的优质可燃气体。 天然气主要由甲烷组成。分类气田气 热值一般为38MJ/Nm3油田伴生气 热值一般为42MJ/Nm3凝析气田气 热值一般为46MJ/Nm3矿井气 热值一般为18.84MJ/Nm3组成成分廊坊市天然气含量（）新疆塔里木天然气含量（） 甲烷 (C1) 83.56 96.22 乙烷(C2) 9.771.77 丙烷(C3) 3.35 0.30 丁烷(C4) 1.07 0.14 戊烷 (C5)0.17 0.13氮气(2) 0.42 0.97二氧化碳 (CO2) 1.66 0.47低热值高热值41MJ/Nm345.28MJ/Nm336.4MJ/Nm340.4MJ

6、/Nm3中国的天然气欧洲的天然气组成成分俄罗斯的天然气含量 （）阿尔及利亚的天然气含量 （） 甲烷 (C1) 98 91.2 乙烷(C2) 0.6 6.5 丙烷(C3) 0.2 1.1 丁烷(C4) 0.2 0.2 戊烷 (C5)及其他重烃 0.1 - 氮气(2) 0.8 1.0 二氧化碳 (CO2) 0.1 - 低热值高热值36MJ/Nm338.5MJ/Nm3 40.36MJ/Nm344.6MJ/Nm3CNG & LNGCNG压缩天然气压力2025MPaCNG可作为车辆燃料利用 （湛江出租车）LNG液化天然气温度不超过临界温度（-82），对气体进行加压0.1MPa以上，可以使天然气液化体积

7、缩小600倍LNG可作为车辆燃料利用 （湛江LNG公交车国家863计划）无长输管线公路运输水路运输（大型LNG终端接收站深圳大鹏）定义：1Nm3燃气完全燃烧所释放出的热量。单位：兆焦/标准立方米（MJ/Nm3）。1卡4.1869焦耳，1MJ103KJ106J。高热值：水蒸气冷凝成液体，得到的热值，象测量热值时一样。低热值：水以气态形式存在，得到的热值，与实际情况一样。低热值= 高热值水蒸气的汽化潜热。 热值主要参数物质的密度()是指物质单位体积的质量。单位：千克每立方米(kg/m3)。比较不同物质的密度要将它们与一个标准联系起来：燃气的比较标准就是空气。燃气的相对密度（RD）是指燃气密度(g)

8、与同温同压下空气密度(a)的比值。相对密度 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。甲烷的临界温度：82.1 临界压力：4.64MPa临界温度和临界压力华白数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。在燃气工程中对不同类型燃气间互换时，要考虑衡量热流量大小的特性指数。(高)中国分类标准引用标准：城市燃气分类GB/T13611 中国分类标准类别华白数WMJ/m3（Kcal/m3） 燃烧势 标准范围标准范围人工煤气7R 32.7(7800)3

9、0.4(7254)-34.9(8346)12172-128天然气4T18.0(4300)16.7(3999)-19.3(4601)2522-576T26.4(6300)24.5(5859)-28.2(6741)2925-6510T43.8(10451)41.2(9832)-47.3(11291)3331-3412T53.5(12768)48.1(11495)-57.8(13796)4036-8813T56.5(13500)54.3(12960)-58.8(14040)4140-94液化石油气19Y 81.2(19387)76.9(18379)-92.7(22125)4842-49燃烧势是反映燃

10、气燃烧火焰所产生离焰、回火、黄焰和不完全燃烧的倾向性的一项反映燃具燃气燃烧稳定的状态的综合指标。互换性（在燃气工程中对不同类型燃气间互换时表示燃烧稳定状态的特性指数）离焰 回火 黄焰燃烧势离焰脱火（离焰）是由于燃气压力过高或进风量过大，造成火焰飘离火盖燃烧情况。 正确地将风门处调风量调小；管道中压力过高造成（需向供气公司反馈解决） 脱火混合物流速很高，火焰可能会被燃气/空气混合物吹离燃烧器，使得火焰上升，在极端情况下火焰就会熄灭。增加混合物流速引起脱火。部分上升完全上升观察火孔是否被堵；检查火盖放置是否到位；调节风门。 回火如果混合物的流速小于它的燃烧速度，那么火焰将向与流向相反的方向移动，发

11、生回火-火焰经过火孔在混合管内或引射器处燃烧。回火最小的稳定火焰正常火焰短火焰回火在火焰端口，当燃气流速降低时，混合物流动速度接近它的燃烧速度（上面a和c）。当燃气流速再降低时就会产生回火。黄焰由于燃烧不充分引起的 。 可通过调节风门增大空气进入量解决 。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。燃烧速度：垂直于燃烧焰面，火焰向燃烧气体方 向传播的速度，就是火焰传播速度。甲烷最大燃烧速度为0.38米/秒。温度与速度 可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时可燃气体浓度

12、范围称为爆炸极限。当空气中含有天然气浓度增加到不能引起爆炸浓度点称为爆炸上限（UEL），因为无法维持继续燃烧；当空气中含有天然气浓度减少到不能引起爆炸浓度点称为爆炸下限（LEL），因为燃烧产生的热量不足以弥补散失的热量。爆炸浓度极限天然气的爆炸极限：5-15%。液化石油气的爆炸极限： 1.5-9.5%。爆炸下限范围 爆炸下限%天然气在空气中的含量%50.25100.5201502.510055%15%100%LEL测漏仪改变量程LEL到GIA含可燃丰富的混合物，但是如果用空气稀释可以形成爆炸混合物 天然气含量（体积）天然气爆炸极限20%LEL1%爆炸浓度极限爆炸浓度范围天然气5%-15%爆炸浓

13、度下限爆炸浓度上限空气中燃气的百分含量1、燃气管网输配系统三、燃气运营基础知识2、燃气管网分类（1）按用途分类 燃气管网按用途可分为长距离输气管线、城市 燃气管道、工业企业燃气管道三种。其中城市燃 气管道又分为： 1）分配管居民户、工业户、福利户 2）引入管位置（分配管入户总阀门） 3）室内燃气管道（2）按敷设方式分类：地下敷设和架空敷设。（3）按输气压力等级分类（七级）名称压力（Mpa）高压燃气管道A2.5P4.0B1.6P2.5次高压燃气管道A0.8P1.6B0.4P0.8中压燃气管道A0.2P0.4B0.01P0.2低压燃气管道P0.01长输干线主要由城市的一个地区向另一个城市的地区输送

14、一般采用较高压力，尽可能缩小管径，提高输气能力，降低投资。因城市未改造的老区，街道和人行横道比较狭窄，建筑物和人口密度较大，从安全运行和方便管理角度出发，只能敷设中压和低压管道。由于各类用户对所需天然气压力要求不同，居民户、小型公共建筑一般只需要低压天然气，而大多数工业企业则需要中压、高压天然气。这些都是造成采用不同的压力级制的原因。1、燃气加臭四、燃气安全基础知识燃气属于易燃易爆的气体，如果燃气泄漏必须及早发现。因此，为了便于发现系统有无天然气泄漏和确定泄漏点，必须加臭。 2、加臭剂要求加臭剂和燃气混合后在一起后应具有特殊的臭味加臭剂不应对人体、管道或与其接触的材料有害加臭剂的燃烧产物不应对

15、人体呼吸有害，并不应 腐蚀或伤害与此燃烧产物接触的材料加臭剂溶解于水的程度不应大于2.1（质量分数）加臭剂应有在空气中应能察觉的加臭含量指标燃气中加臭剂的最小量应符合下列规定：无毒燃气泄露到空气中，达到爆炸下限的20时，应能察觉；有毒燃气泄露到空气中，达到对人体允许的有害浓度时，应能察觉。对于以CO为有毒成分的燃气，空气中CO的含量达到0.02（体积分数）我国目前使用的加臭剂主要为四氢噻酚。新奥规定燃气加臭量为1625mg/Nm33、天然气使用注意事项打开表后阀门，按下燃气灶上按扭打火。如没有 火焰，则关掉按扭重新开启；为防止漏气，每次用气后，应将表后阀门关闭；长期不使用时，应将表前阀门关闭；没有和燃器具连接的阀门严禁擅自开启；注意经常检查胶管有无松动、脱落、龟裂老化， 使用超过三年的应与天然气公司联系（报修电话 95158）；使用天然气器具时一定要注意通风换气；点火前应嗅闻房内有无漏气。当觉察有漏气时， 及时通风，不得动火、开