2016年港华燃气生产实习课件.ppt

1、2016届港华燃气生产实习概述,天然气知识目录,1、第一章 天然气基础知识 2、第二章 城市天然气 第一节 城市天然气输配系统 第二节 城市天然气使用 第三节 城市天然气抢修 3、第三章 非管道输送天然气 第一节 非管道输送天然气概述 第二节 压缩天然气加气站,天然气利用前景： 随着城市建设的发展，城市天然气事业迅速壮大，公、民用户大量增加。由于天然气对环境的污染远低于煤炭，天然气被广泛用于各行各业，如熬盐、化工、化肥、冶炼、碳黑生产，CNG汽车和城市民用等。它是二十一世纪的一种低碳、环保的新能源。 据统计国内天然气消费量将从2010年的1072亿立方米，增加到2015年的2500亿立方米，与

2、其他国家相比，中国在天然气的利用上依然处于相对初级的阶段，中国人均消费量仅为80立方米/年，远低于国际平均的430立方米/年。,第一章 天然气基础知识,第一章 天然气基础知识,天然气的性质： 天然气具有无色、无味、无毒、无腐蚀性、热值高、使用调节方便等优点，主要成分为甲烷（80%以上），同时还有少量的的乙烷、丙烷和重质碳氢化合物以及微量的氮气、氧气、二氧化碳和硫化物。 甲烷的分子结构是由一个碳原子和四个氢原子组成，完全燃烧产物是二氧化碳和水。 （CH4+2O2=点燃=CO2+2H2O） 天然气正常燃烧时仅排放少量的二氧化碳粉尘和极微量的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物，因此，天然气是一种清洁的能

3、源。在燃料领域，单位热值的天然气价格仅高于煤炭，为汽油的50%、电力的40%，而天然气的污染排放在主要能源里面最低。,第一章 天然气基础知识,天然气生成： 天然气是有机物生成的，即古代生物在一定环境下生成的。古代动植物死亡后，尸体被泥沙等沉积物埋藏而与空气隔绝，在缺氧的沉积环境中，加之受地层压力、温度、放射线、催化剂等复杂物理化学作用和细菌发酵分解作用，逐步转化为天然气和石油。 中国天然气五大产区为： 四川盆地、陕甘宁气田、塔里木盆地、南海、东海。,第一章 天然气基础知识,天然气的储量： 据国际煤气联合会估计,目前全世界的天然气已探明总储量约为404万亿立方米,其中目前可开采的天然气为146万

4、亿立方米。仅这一可开采储量可满足今后70年的天然气需要。 目前中国天然气可探明的可探明的储量约为22万亿立方米，可开采量约14万亿立方米(按可采率63.6%计)。陆上天然气主要分布在中部和西部，这两部分分别占陆上天然气储量的43.2%和39.0%。,第一章 天然气基础知识,天然气的分类： 按照来源分： a.油田伴生气，自油田产生，含甲烷80%-90%； b.气田气：自气田产生，含甲烷90%以上； c.凝析气田气：这种气田气，在地层中以气态存在，开采出来常温下为液态。 按照甲烷含量分类： a.干气：甲烷含量在90%以上； b.湿气：甲烷含量在90%以下。 按照含硫量分类： a.低含硫天然气：硫化

5、氢含量约0.01-1%（体积比）； b.中含硫天然气：硫化氢含量约1-2%（体积比）； c.高含硫天然气：硫化氢含量约2-7%（体积比）；,第一章 天然气基础知识,天然气热值: 热值定义：单位质量或体积的燃料完全燃烧所释放出的热量 热值单位转换： 1卡=4.1868焦耳、 1大卡=4.1868KJ=4.186810-3MJ 热值比较,第一章 天然气基础知识,天然气的爆炸性： 爆炸条件： a.必须有天然气和空气的混合物 b.混合物的浓度必须在爆炸范围内；c.必须满足爆炸所需的温度。 爆炸极限： 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。 影响爆炸范围的因素： a.温

6、度越高，天然气的爆炸范围越大； b.压力增大， 天然气的爆炸下限变化不大，而上限明显增加； c.含惰性气体越多，天然气的爆炸范围越小；,管道输送天然气：,优点：管道是一个密闭、连续的输送系统，所以它不需要常规的运输工具与装卸设备，不需要建筑和占用道路，能量消耗只发生在输送过程中，即克服流体流动中的阻力，它能够达到最大的输送能力和输送速度，能量利用也十分合理。另外，它还具有安全可靠、对环境无污染、便于实现自动化管理等许多优点。 缺点：埋设在地下的输气管线经常受到腐蚀破坏，需要采取防腐措施，施工与维修也不方便。,第一章 天然气基础知识,非管道输送天然气：,优点：液化气体可装在专门的容器里，用车、船

7、等运输工具运输，因而运输方便。如果液化天然气与较大规模的储存设施结合起来，可达到较高的储运效率。 缺点：在陆地上，非管线输送只能作为一种向分散的、流动的或临时性的小型用户供气的方式，且盛装液化气需用专用的耐压容器等。,第一章 天然气基础知识,固体或液体杂质必须清除干净,天然气输送的质量要求：,管输过程中不出现液态水,硫化氢和二氧化碳的含量少,第一章 天然气基础知识,高中压调压站,高压管道,工厂,饭店、宾馆,居民区,电厂,天然气接收站,城市天然气供气流程图,上游输气管线,中压管道,中低压调压站,汽车加气站,第二章 城市天然气城市天然气配气系统,第二章 城市天然气城市天然气配气系统,城市配气系统：

8、 城市配气的任务是从配气站（门站）开始，通过各级配气管网和气体调压根据用户要求直接向用户供气。 一个完整的城市配气系统应包括如下几项： (1)配气管网 ； (2)各类型的储气设施和储气库； (3)配气站； (4)各类调压站 。,城市配气管网是将门站(配气站)的天然气输送到各储气点、调压站、天然气用户，并保证沿途输气安全可靠 配气管网是城市内部输送和分配天然气的管网，它把天然气从各输气站按不同压力级制输送到各类用户。,第二章 城市天然气城市天然气配气系统,城市配气管网：,城市燃气中燃气管道压力级制划分： 高压燃气管道A 2.5P4.0MPa 高压燃气管道B 1.6P2.5MPa 次高压燃气管道A

9、 0.8P1.6MPa 次高压燃气管道B 0.4P0.8MPa 中压燃气管道A 0.2P0.4MPa 中压燃气管道B 0.01P0.2MPa 低压燃气管道 P0.01Mpa,第二章 城市天然气城市天然气配气系统,城市燃气中燃气管道压力级制划分：,为了调节用气的不均衡性，必须建设各类型的储气设施。其中干线输气管末端和各种类型的储气站的主要任务是调节昼夜用气的不均衡性，而各种类型的储气库是调节季节用气不均衡性的主要设施。 储气站一般与配气站合建。储气库一般都设在城市附近，以调节输气与供气之间的不平衡。当输气量大于向城市供气量时，气体储存起来。反之，则从储气库中取出气体以弥补不足。,第二章 城市天然

10、气城市天然气配气系统,储气设施：,第二章 城市天然气城市天然气配气系统,输气站是城市天然气配气系统中不可缺少的一部分，其中包括配气站（门站）、调压站、分输站等。 输气站要完成输气任务，得依靠站内安装的用途不同的设备、仪表及管线。由于不同输气站的输气量、输气压力、气质情况、用户数量等各不相同，输气站规格、设备数量以及设备参数等也就有所差异。,输气站种类：,分离器,用来分离天然气中少量的液态水、砂粒、管壁腐蚀产物等杂质，保证天然气的气质要求,气体过滤器,用来清除分离器未能分离除掉的粒度更小的固体杂质，如管壁被腐蚀的产物和铁屑粉末等,输气站的设备、仪表、管线：,第二章 城市天然气城市天然气配气系统,

11、气体除尘器,与气体过滤器的作用相同，用来分离除去天然气中的粉尘杂质,清管收发球筒,用来进行清管作业，发送和接受清管器，清除管中污物,加热设备,用以对天然气加热，提高天然气的温度，防止天然气中烃与水形成水合物而堵塞管道设备，影响输气生产,输气站的设备、仪表、管线：,第二章 城市天然气城市天然气配气系统,自力式压力调节器,用于自动调节输气站或用户的压力,阀门,用以切断或控制天然气气流的压力、气量,安全阀,管线设备超压时自动开阀排放天然气泄压，保证管线设备在允许的压力范围内工作，使生产安全无误,流量计/温度计压力表/计量罐,用来测算天然气输送时的各种参数，让操作人员有依据地做好天然气计量、调节等工作

12、,输气站的设备、仪表、管线：,第二章 城市天然气城市天然气配气系统,天然气中的甲烷属“单纯窒息性”气体，高浓度时人会因缺氧而窒息死亡，当空气中的甲烷浓度达到25%30%时人会出现头昏、呼吸加速、运动失调。天燃气浓度在5%-15%时达到爆炸条件即可爆炸。这就要求燃气必须具有一定的“异味”或“臭味”。,臭味强度和人的嗅觉能力有关。臭味的强度等级国际上燃气行业一般按嗅觉分级（通常称为Sales等级）。嗅觉能力一般的正常人，在空气燃气混合物臭味强度达到2级时，能察觉空气中存在燃气。,第二章 城市天然气城市天然气配气系统,城市燃气加臭：,臭味强度等级：,第二章 城市天然气城市天然气配气系统,加臭剂要求：

13、,经常使用的加臭剂是四氢噻吩(THT)、乙硫醇(C2H5SH)、三丁基硫醇(TBM)等。 加臭剂气味要强烈、独特、有刺激性，还应该持久且不易被其他气味所掩盖； 加臭剂及其燃烧产物对人体无害； 不腐蚀管线及设备；沸点不高且易于挥发，在运行条件下有足够的蒸气压； 其蒸汽不溶于水和凝析液，不与燃气组分发生反应，不易被土壤吸收； 价廉而不稀缺。,第二章 城市天然气城市天然气配气系统,第二章 城市天然气居民用天然气,燃气设备的使用： 使用燃气（天然气、人工煤气、液化石油气）灶具和热水器的场所必须保持通风良好，这是因为燃气燃烧时要消耗空气中的氧气来助燃，同时产生含有二氧化碳和少量一氧化碳的烟气，如1m3的

14、天然气燃烧时要消耗10m3空气中氧气，同时产生1m3的二氧化碳和2m3的水蒸气。 如果环境通风不良，则室内空气中的氧气含量逐渐减少，供氧不足将导致不完全燃烧，而不完全燃烧会产生大量一氧化碳有毒气体，会造成人员中毒、缺氧而窒息死亡。,第二章 城市天然气天然气的使用,厨房使用天然气注意事项： 在做饭、烧水时，锅、壶里的汤、水不要盛满，以防止汤水沸腾溢出浇灭火焰，造成漏气。 在有风时，火焰可能被风吹灭，造成漏气，应做好防风措施。 用气不离人，防止因以上两种原因造成天然气大量喷出，不能及时处理，引起事故。 使用过程中，应保持室内良好的通风状态，以便随时把燃烧过程中产生的废气排出室外。 （5）每天三餐饭

15、做完后应立即关闭灶具阀门。在晚间睡觉前、外出前或用完后，应对天然气灶开关、表后截断阀等设施进行仔细检查。如需长期外出，应将天然气计量表前、后阀全部关闭。,第二章 城市天然气天然气的使用,厨房使用天然气注意事项: (6)不同气种的燃具是不能通用的，如水煤气燃具、天然气燃具、液化石油气燃具不能通用。 (7)不得将液化石油气瓶、煤球炉、柴灶等其他燃料和燃具与天然气燃具置于同一厨房内使用。 （8）在使用过程中，如闻到燃气异味应立即停止使用，关闭所有阀门，打开窗户通风，并及时检查处理。,第二章 城市天然气天然气的使用,软管连接注意事项： 连接灶具的软管，应在灶面下自然下垂，且保持10厘米以上的距离，以免

16、被火烤焦、酿成事故。注意经常检查软管有无松动、脱落、龟(jun)裂变质。胶管使用时间长，容易老化裂口而漏气，发生事故，一般使用期超过2年的应更换。使用软管应尽可能短，一般规定不宜超过2米，且不能穿墙。,抢修现场的要求：,1、抢修人员应佩戴职责标识。到达抢修现场后。应根据燃气泄漏程度确定警戒区并设立警示标志；应随时监测周围环境的燃气浓度。在城区内，严禁烟火，严禁无关人员入内。 2、抢修人员到达抢修现场后，在布置事故现场警戒、控制事态发展的同时，应积极救护受伤人员。 3、操作人员进入抢修作业区前应按规定穿戴防静电服、鞋及防护用具，并严禁在作业区内穿脱和摘戴。作业现场应有专人监护。严禁单独操作。 4

17、、在警戒区内燃气浓度未降至安全范围时。严禁使用非防爆型的机电设备及仪器、仪表等。,第二章 城市天然气城市天然气抢修,抢修现场的要求：,5、管道和设备修复后，应对夹层、窨井、烟道、地下管线和建(构)筑物等场所进行全面检查。,6、当事故隐患未查清或隐患未消除时不得撤离现场，应采取安全措施，直至消除隐患为止。,第二章 城市天然气城市天然气抢修,抢修作业的要求：,1、抢修人员进入事故现场，应立即控制气源、消灭火种，切断电源，驱散积聚的燃气。,地下管道泄漏时应排除聚积在地下和构筑物空间内的燃气。,在室内应进行通风，严禁启闭电器开关及使用电话。,第二章 城市天然气城市天然气抢修,抢修作业的要求：,2、燃气

18、设施泄漏的抢修宜在降低燃气压力或切断气源后进行。 3、抢修作业时，与作业相关的控制阀门必须有专人值守，并监视其压力。 4、当抢修中暂时无法消除漏气现象或不能切断气源时，应及时通知有关部门，并做好事故现场的安全防护工作。,第二章 城市天然气城市天然气抢修,5、修复供气后，应进行复查，确认安全后，抢修人员方可撤离事故现场。,液化天然气（LNG）指在一个大气压下，天然气被冷却至约-162时，可以由气态转变成液态，其体积约小为同量气态天然气体积的1/600,重量约为同体积水的45%左右。,压缩天然气（CNG）指把天然气加压到2025MPa的压力后以气态储存在容器中的方式，它与管道天然气的组分相同。,第

19、三章 非管道输送天然气非管道输送天然气概述,非管道输送天然气概述：,第三章 非管道输送天然气非管道输送天然气概述,压缩天然气（CNG）概述： 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。 CNG的输配技术，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。,第

20、三章 非管道输送天然气非管道输送天然气概述,压缩天然气（CNG）的理化性质： 压缩天然气是以甲烷为主的高压状态下的气态混合物，伴有少量的水蒸气，正常情况下压力为20MPa，常压下的沸点温度约为-162度，密度大约为426kg/m3。CNG是高压气体，需要在特制容器中存放，一旦泄漏，会在泄露处产生明显的结霜现象，结霜现象是压缩天然气快速卸压，造成泄露口处空气中的水蒸汽被泄露的CNG冷却所致。气态天然气密度比空气小，易在空气中扩散。 CNG的高压特性：CNG既有可燃的特性，又有高压的特性，因此在安全方面，主要是在高压情况下不易操作，同时要求设备、容器应具有相应的特殊性能，避免引起CNG的泄漏。,第

21、三章 非管道输送天然气非管道输送天然气概述,概念：LNG，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，也扩大了天然气的利用领域。 LNG的优点： a.便于贮存和运输 液化天然气密度是标准状态下甲烷的625倍。也就是说，1m3液化天然气可气化成625m3天然气，由此可见贮存和运输的方便性。 b.安全性好 天然气目前的储藏和运输主要方式是压缩。由于压缩天然气的压力高，带来了很多安全隐患。 而LNG则是常压状态的，危险性要小很多。,液化天然气（L）：,第三章 非管道输送天然气非管道输送天然气概述,c.间接投资

22、少 压缩天然气（CNG）体积能量密度约为汽油的26%，而液化天然气（LNG）体积能量密度约为汽油的72%，是压缩天然气（CNG）的两倍还多，因而使用LNG的汽车行程远，相对可大大减少汽车加气站的建设数量。 d.调峰作用 天然气作为民用燃气或工厂的燃料，不可避免会有需要量的波动，这就要求供应上具有调峰作用。 e.环保性 天然气在液化前必须经过严格的预净化，因而LNG中的杂质含量远远低于CNG，为汽车尾气或作为燃料使用时排放满足更加严格的标准（如“欧”甚至“欧”）创造了条件。,液化天然气（L）：,第三章 非管道输送天然气非管道输送天然气概述,CNG与LNG对比：,第三章 非管道输送天然气压缩天然气

23、加气站,CNG加气站概述: 1、 CNG加气站是指以压缩天然气（CNG）形式向天然气汽车（NGV）和大型CNG子站车提供燃料的场所。天然气管线中的气体一般先经过前置净化处理，除去气体中的硫份和水份，再由压缩机组将压力由0.1-3.0Mpa压缩到25Mpa，最后通过加气机给车辆加气。压缩天然气（CNG）是一种最理想的车用替代能源，其应用技术经数十年发展已日趋成熟。 CNG加气站成本低，效益高，无污染，使用安全便捷。 2 、压缩天然气按站区规模或附近是否有管线天然气，可分为常规站、标准站、母站和子站。,第三章 非管道输送天然气压缩天然气加气站,母站 母站从天然气管线直接进气，进站压力1.5-4MP

24、a，经过脱硫、脱水等工艺，进入压缩机压缩，然后经有槽车运输到子站给汽车加气。母站多建在城市门站附近，母站的加量在2500-4000Nm3/h之间。 标准站 标准站是建在有天然气管线能过的地方，从天然气管线直接取气，进站压力0.4Mpa，天然气经过脱硫、脱水等工艺，进入压缩机进行压缩，经过压缩后压力为25Mpa。然后进入加气机给车辆加气。通常常规加气量在600-1000Nm3/h（标准立方每小时）之间。,CNG加气站分类：,第三章 非管道输送天然气压缩天然气加气站,子站 子站是建在加气站周围没有天然气管线的地方，一般建设在城市内，以方便车辆加气，或者建设在没有燃气管道敷设的乡镇的工业区，供给天然

25、气作为能源。母站利用压缩机将天然气加压储存，再由专用运输车将20Mpa压缩天然气运往子站，子站再给CNG汽车加气。 母标站（常规站） 标准站的规模，但拥有母站的功能，即：标准站+加气柱。,CNG加气站分类：,第三章 非管道输送天然气压缩天然气加气站,天然气压缩系统主要由进气缓冲罐、压缩机、润滑系统、冷却系统、控制系统及附件组成。 压缩机性能好坏直接影响加气站运行的可靠性和经济性。按结构可分为立式、卧式、角度式和对称平衡式。 天然气加气站的压缩机大多使用的是具有曲柄连杆的往复活塞压缩机。主要用于一些流量不太大但压力相对较高的场合，这种压缩机对运行参数改变的适应能力较强，可以较好地适应加气站频繁变

26、化的工作参数。,CNG加气站压缩系统：,第三章 非管道输送天然气压缩天然气加气站,加气机的主要功能 a.计量功能：主要是进行精确可靠的计量； b.控制功能：实现顺序取气，保证取气比例控制加气的目标压力，保证加气效率和安全性； 加气机分类 a.按加气枪数量可分为：单枪、双枪、四枪加气机； b.按流量可分为：标准流量、大流量加气机； c.按进气管线可分为：单线、双线、三线加气机； d.按用途可分为：加气机、加气柱、卸气柱； 加气机结构原理,CNG加气站加气机：,第三章 非管道输送天然气压缩天然气加气站,高、中、低压储气装置中的压缩天然气经三路管线输送到加气机，经过滤器过滤后由电脑控制器按工作状态分别自动打开低压、中压和高压电磁阀使气体流经质量流量计进行计量，经计量后的气体通过应急球阀、拉断阀、软管、枪阀、加气枪充装入燃气汽车储气瓶中，在压力达到设定值质量流量计的计量信号传送到电脑控制器经运算处理后显示、储存。 构造 加气机主要由以下