燃气课件总结.ppt

1、燃气的分类,一、按气源分类,天然气,人工燃气,液化石油气,生物气（沼气）,天然气,纯天然气 低发热值约为3336036300kJm3 石油伴生气 低发热值约为41900 kJm3 凝析气田气 低发热值约为48360 kJm3 矿井气 低发热值约为18840 kJm3,人工燃气,固体燃料干馏煤气 固体燃料气化煤气 油制气 高炉煤气,焦炉煤气 连续式直立炭化炉煤气 立箱炉煤气,压力气化煤气 水煤气 发生炉煤气,重油蓄热热裂解气 重油蓄热催化裂解气,二、按燃烧特性分类,国际煤气联盟(IGU) 燃气分类,城镇燃气的加臭,城镇燃气是具有一定毒性的爆炸性气体，又是在压力下输送和使用的。由于管道及设备材质和

2、施工方面存在的问题和使用不当，容易造成漏气，有引起爆炸、着火和人身中毒的危险。因此，当发生漏气时应能及时被人们发觉进而消除燃气的泄漏。所以需要对没有臭味的燃气进行加臭。,城市用气量，即城市年用气量，主要取决于用户类型、数量及各类用户的用气量指标。 在进行城市配气管网系统设计时，年用气量是确定气源、管网和设备通过能力的依据。,城市用气量,1居民生活年用气量按照下式计算：2-1,（二）城市燃气年用气量计算 （1）,气化率：城镇居民使用燃气的人口数总人口数的百分数。, 居民人数, 居民生活用气量, 居民生活用气定额, 燃气低热值, 气化率,居民生活用气量取决于气候条件。气温 降低用气量增大。,一、月

3、用气工况（）,影响因素,一、月用气工况（3）,一年中各月的用气不均匀情况用不均匀 系数表示。可由下式表示：2-7,月不均匀系数,12个月中平均日用气量最大的月,称为计算月, 月最大不均匀系数称为月高峰系数。,不均匀系数法； 同时工作系数法。,确定燃气小时计算流量的方法,二、室内和庭院燃气管道的计算流量(1),用同时工作系数法k0求得管道计算流量公式如下：,Q 庭院及室内燃气管道的计算流量； Kt 不同类型用户的同时工作系数； K0 相同燃具或相同组合燃具的同时工作系数； N 相同燃具或相同组合燃具数； Qn相同燃具或相同组合燃具的额定流量。,同时工作系数法,二、室内和庭院燃气管道的计算流量(2

4、),二、室内和庭院燃气管道的计算流量(3),改变气源的生产能力和设置机动气源 利用缓冲用户和发挥调度的作用 利用储气设备 地下储气:可以平衡季节不均匀用气。 液态储存:液化天然气气化方便，负荷调节范围广，适于调节各种不均匀用气。 管道储气:高压燃气管束储气及长输干管末端储气，是平衡小时不均匀用气的有效办法。 储气罐储气：只能用来平衡日不均匀用气及小时不均匀用气。,一、供需平衡方法,一、燃气管道的分类,按输气压力分类 （低压 、中压B 、中压A 、次,按管网形状分类 （环状 、枝状 、环枝状 ）,按用途分类 （长距离输气管线 、城镇燃气管,按敷设方式分类 （地下 、架空 ）,高压B、次高压A 、

5、高压B 、高压A ）,道 、工业企业燃气管道 ）,(二)采用不同压力级制的必要性,1.管网采用不同的压力级制是比较经济的。 2.各类用户需要的燃气压力不同。 3.消防安全要求。,采用耐腐蚀的管材，如铸铁管，塑料管等。 增加金属管道和土壤之间的过渡电阻，减小腐蚀电流，如采用防腐绝缘层使电阻增大，在局部地区采用地沟敷设或非金属套管敷设等方法。 采用电保护法，一般也与绝缘层防腐法相结合，以减小电流的消耗。,二、钢制燃气管道的防腐方法（）,埋地管道,与钢管的黏结性好，保持连续完整； 电绝缘性能好，有足够的耐压强度和电阻率； 具有良好的防水性和化学稳定性； 能抗生物腐蚀，有足够的机械强度，韧性及塑性；

6、材料来源充足，价格低廉，便于机械化施工。,二、钢制燃气管道的防腐方法（）,绝缘层防腐法,采用比被保护金属电极电位较负的金属材料和被保护金属相连，以防止被保护金属受到腐蚀，这种方法称为牺牲阳极保护法。,二、钢制燃气管道的防腐方法（4）,电保护法之牺牲阳极,二、钢制燃气管道的防腐方法（5）,电保护法之排流保护法,用排流导线将管道的排流点与电气铁路的钢轨、回馈线或牵引变电站的阴极母线相连接，使管道上的杂散电流不经土壤而经过导线单向地流回电源的负极，从而保护管道不受腐蚀，这种方法称为排流保护法。,由于外界各种电气设备的漏电与接地，在土壤中形成杂散电流。其中对钢管危害最大的是直流电。 在电流离开钢管流入

7、土壤处，管壁产生腐蚀。,钢制燃气管道腐蚀的原因（3）,杂散电流腐蚀,四、计算示列（）,【例61】 已知人工燃气密度00.7kgNm3,运动粘度 =25106m2s，有2197中压燃气钢管，长200m，起点压力P1150kPa，输送燃气流量Q02000 Nm3h，求00C时该管段末端压力P2。【解法1】公式法 按式（6-38）计算：,得管段末端压力,气源厂 燃气压送站 分配站 储罐站 输配管网 用户处,一、调压器的工作原理（）,安装位置,一、调压器的工作原理（2）,作用于薄膜上的力：,薄膜平衡时：,【调压器的自调性】 不论用气量及入口压力如何变化，调压器可 以通过重块（或弹簧）的调节作用，经常自

8、动的保持 稳定的出口压力。因此,调压器与其相连的管网是一个 自调系统。,一、调压器的工作原理（）,【调压器的自调性】 自调系统是由测量元件、传动装置、调节机构和调节对象所组成。,一、调压器的工作原理（）,压力自调系统的特点： （1）闭环系统。 （2）负反馈。 压力自调系统的分类： （1）定值调节系统。 （2）随动调节系统（出口增设孔板） （3）程序调节系统（设置凸轮机构）,一、调压器的工作原理（）,直接作用式调压器：只依靠敏感元件（薄膜）所感受的出口压力的变化移动调节阀门进行调节。 间接作用式调压器：燃气出口压力的变化使操纵机构（例如指挥器）动作，接通能源（可为外部能源，也可为被调介质）使调节

9、阀门移动。,一、调压器的分类（）,按用途或使用对象：区域调压器、专用调压器及用户调压器。 按进口压力：高高压、高中压、高低压调压器，中中压、中低压调压器及低低压调压器。 按结构：浮筒式、薄膜式调压器，后者又分为重块薄膜式和弹簧薄膜式调压器。 按被调参数的位置：后压调压器、前压调压器。,一、调压器的分类（）,容积式流量计是依据流过流量计的液体或气体的 体积来测定其流量的。 （一）膜式计量表,燃气的计量 一、容积式流量计（）,（二）回转式流量计 回转式流量计亦属容积式流量计，不仅可以测 量气体，也可以测量液体。测量气体的流量通常用 罗茨流量计，测量液态液化石油气的回转流量计通 常用椭圆齿轮流量计。

10、,（三）湿式流量计 湿式流量计结构简单、精度高、使用压力低、 流量较小。通常均用在实验室中及用来校正民用燃 气表，其构造如图9-26所示。,速度式流量计的基本原理是当流体以某种速度 流过仪表时，使叶轮旋转，在一定范围内叶轮的转 速和流体的流速成正比，因此也和流量成正比。,二、速度式流量计（）,涡街式流量计属于流体振荡型仪表，是旋 涡流量计中的一种。涡街式流量计的原理见图 9-27。 在一个二度流体场中，当流体绕流于一个 断面为非流线型的物体时，在此物体的两侧就 将交替地产生旋涡，旋涡体长大至一定程度就 被流体推动，离开物体向下游运动，这样就在 尾流中产生两列错排的随流体运动的旋涡阵列， 称为涡

11、街。,四、涡街式流量计（）,在燃气输配系统中，压缩机是用来压缩燃气，提 高燃气压力或输送燃气的机器。 压缩机的种类很多，按其工作原理可区分为两大类：容积型压缩机及速度型压缩机。 在容积型压缩机中，气体压力的提高是由于压缩 机中气体的体积被缩小，使单位体积内气体分子的密 度增加而形成；而在速度型压缩机中，气压的提高是 由于气体分子的运动速度转化的结果，即先使气体的 分子得到一个很高的速度，然后又使速度降下来，使 动能转化为压力能。 在燃气输配系统中经常遇到的容积型压缩机主要 有活塞式和回转式压缩机。速度型压缩机主要是离心 式压缩机。,活塞式压缩机可按排气压力的高低、排气量的大 小及消耗的多少进行

12、分类，但通常是按照结构形式进 行分类。 1.立式 立式压缩机的气缸中心线和地面垂直。由 于活塞环的工作表面不承受活塞的重量， 因此气缸和活塞的磨损较小，能延长机器 的使用年限。机身形状简单、重量轻、基 础小、占地面积少。但厂房高、稳定性差。 大型立式压缩机安装、维修和操作都比较 困难。,四、活塞式压缩机的分类,2.卧式 卧式压缩机的气缸中心线和地面平行，分单 列卧式和双列卧式。由于整个机器都处于操 作者的视线范围内，管理维护方便，安装、 拆卸较容易。主要缺点是惯性力不能平衡， 转速受到限制，导致压缩机、原动机和基础 的尺寸及重量较大，占地面积大。,3.角度式 角度式压缩机的各气缸中心线彼此成一

13、定的 角度，结构比较紧凑，动力平衡性较好。而 按气缸中心线相互位置的不同，又分为L形、 V形、W形、扇形等，如图10-2所示。 4.对置型 对置型压缩机时卧式压缩机的发展，其气缸 分布在曲轴的两侧。,图102 角度式压缩机结构示意图,离心式压缩机的优点: 输气量大而连续，运转平稳，机组外形尺寸小，地面积少；设备的重量轻，易损部件少，使用年限长，维修工作量小；由于转速很高，可以用汽轮机直接带动，比较安全；缸内不需要润滑，气体不会被润滑油污染；实现自动控制比较容易。因为离心机的上述优点，所以在天然气远距离输气干管的压气站及天然气的液化厂中，由燃气轮机驱动的离心式压缩机被广泛使用。,离心式压缩机的缺

14、点：高速下的气体与叶轮表面 有摩擦损失，气体在流经扩压器、弯道和回流器的过 程中也有摩擦损失，因此效率比活塞式压缩机低，对 压力的适用范围也比较窄，有喘振现象。,图98 离心压缩机 1主轴；2叶轮；3固定壳；4气体入口；5扩压器；6弯道；7回流器,二、排气量,压缩机的排气量，通常是指单位时间内压缩机最后一级排出的气体量换算到第一级进口状态时的气体体积值。,对于单作用式压缩机 Ql=V1n=FSn (10-3) 对于双作用式压缩机 Ql=（2F-f）Sn (10-4) 对于多缸单作用式压缩机 Ql=FSni (10-5) 式中 Ql 压缩机理论排气量（m3/min）; F 一级活塞面积（m2）;

15、 f 一级活塞杆面积（m2）; n 主轴转速（r/min）; i 气缸数。,水槽内放置钟罩和塔节； 水封隔断内外气体； 容积随燃气量而变化。,湿式罐的特点,单节储气罐:一般用于小容器（3000立方米以下）储气； 多节储气罐:大容器储气时，钟罩和塔节的全高约为直径的60%-100%。,单节储气罐和多节储气罐,由水槽、钟罩、塔节、水封、导轨立柱、导轮、增加压力的加重装置及防止造成真空的装置等组成。,一、直立罐,这种罐没有导轨立柱，罐体靠安装在侧板上的导轨与安装在平台上的导轮相对滑动产生缓慢旋转而上升或下降。,二、螺旋罐,特点,阿曼阿恩型干式罐的侧板为正多边形，所以，它的密封系统较为复杂。,一、阿曼

16、阿恩型干式罐,1、为了减少漏油量，要求使用高粘度密封油，并且 其粘度不因温度升高而剧烈下降； 2、在燃气含有凝结水分的情况下，要求它具有良好 的与水分分离的特性； 3、要求凝固点低，在冬季寒冷地区也能使用。,油应满足的密封要求：,一、阿曼阿恩型干式罐,可隆（KLONNE）型干式管的侧板为圆筒型，侧板的外部设有加强用的基柱，以承受风压和内压。采用干式密封。,二、可隆型干式罐,威金斯（WIGGINS）型干式罐的主要部分有底板、侧板、顶板、可动活塞、套筒式护栏、活塞护栏及为了保持气密作用而特制的密封帘和平衡装置等。,三、威金斯型干式罐,储罐的容积利用系数，可用下式表示：,三、储气量的计算（）,通常储气罐的工作压力已定，欲使容积利用系数高， 只有降低储气