燃气基础知识介绍

举例
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城市管网供气压力一般是0.2～0.4MPa,楼栋燃气调压箱 的供气 压力一般是0.2MPa
家庭用的热水器和双眼灶的额定压力一般是2kPa 食堂的炒锅灶额定压力一般是2kPa 供暖用的锅炉或燃烧器额定压力一般是5kPa 某些特殊的燃烧设备需要的供气压力可以达到5 ～ 15kPa，甚 至更高
民用燃气及燃气设备 基础知识介绍
使用一种产品的前提是了解这种产品
2010.6.4
目录
• • • • • • 城镇燃气分类及性质 调压器的工作原理 几种计量单位的换算 燃气设备的使用参数 用气安全 几个经验数据
城镇燃气分类
天然气 液化石油气 人工燃气 工业余气 掺混气 沼气
天然气的来源
天然气是指在地下多孔地质构造中发现的自然形成的烃 类 气体和 蒸汽的混合气体，有时也含有一些杂质，常与石 油伴生。主要成分是低分子烷烃。由于来源不同，天然气一 般可分为四种：从气田开采的气田气（纯天然气）；伴随石 油一起开采出来的石油气（也称石油伴生气）；含有轻质馏 分了的凝析气田气：从煤矿井下煤层中抽出的矿井气（矿井 瓦斯气）。 天然气可以压缩液化，便于储存和用车辆船舶长途输送， 使不生产天然气的地区，也能使用天然气。比如，我国的 “西气东输”工程就是将资源丰富的新疆或西部地区的天然 气输送到经济发达但能源缺乏的东部城市。
两种体积的表示方法
（1）标方(Nm3) 在压力为101325Pa(一个标准大气压 ),温度 273.15K(0℃)时的状态为标准状态,标准状态下的计量叫标 准立方米(Normal Cubic Meter,简写成Nm3)简称标方。 （2）基方(Sm3) 在压力为101325Pa(一个标准大气压 ),温度 293.15K(20℃)下的计量叫基准立方米(Standard Cubic Meter, 简写成Sm3)简称基方。 （3）标方与基方的换算 1Sm3（20℃） = 0.932 Nm3（0℃）。
安全用气保障要素
几个经验数据
• • • • • • • 锅炉用气压力、用气量及供气管径 常用压力单位换算 常用热值单位换算 其他常用单位换算 常用燃气用具的额定流量 同时工作系数 压力管道分级表
各种规格锅炉天然气用气压力、用气量及供气管径
常用压力单位换算
MPa kPa Pa bar mbar kg/cm2 atm. psi 1MPa=1000 kPa=1000，000 Pa ≈10 bar=10，000 mbar ≈10 kgf/cm ≈10 atm. ≈ 147 psi
天然气的性质
• 物理性质 主要成分为甲烷，比重约为0.65，比空气轻，具有无色、 无味、无毒之特性 • 化学性质 热值在 36－42MJ／Nm3(8600～10000kcal/m3)之间 5-15％ 为爆炸范围
天然气优点
• • 容易燃烧，清洁无灰渣,减少环境污染，符合环保要求 发热量大，热值在 36－42MJ／Nm3(8600～10000kcal/m3) 之间 燃烧效率高，是清洁的高能天然燃料 可压缩和液化,便于储存和运输 运用广泛,利用于工业、发电、内燃机，还是作为民用燃气都 是非常理想的
新旧国标标识区别
举例 旧国标 RTZ-31/25 表示进口压力为0.2-0.4MPa，出口压力为1-5kPa，连接通径 为DN25的调压箱
新国标RX25/0.4A 表示公称流量为25m3/h,最大进口压力为0.4MPa,调压管道结 构为”1+0”的调压箱
用气安全
在燃气的运营中，确保安全是最重要的。 燃气调压箱能否安全正常运行与千家万户 的生命财产息息相关。一旦发生燃气的泄 漏或超压，后果不堪设想。
燃气调压箱流量选型
选用调压箱时,调压箱的通过能力应比楼栋 管网所需的流量大20%左右
举例
一栋楼共有5层,每层6户,每户均安装有一台20kW热水器和一台 10kW双眼灶,现需在楼栋前安装一台燃气调压箱,应选用多大型号? 计算: 热水器的耗气量 20kW×h 双眼灶的耗气量10kW×h 2m3天然气 1m3天然气
调压箱的设计流量Q=1.2×0.19×（2+1）×30
=20.5
即选用RX25/0.4A燃气调压箱即可满足要求
压力管道分级表
• 城市管网一般是中压A级，即0.2＜P≤0.4 MPa • 居民用气一般是低压，2 kPa • 工业用气一般是中压B和低压，常是5-15 kPa
P、V、T之间的关系
• 理想气体状态方程式(波义耳-查理定律):
式中 p——燃气的绝对压力，Pa； V——燃气网路调节管段或某固定容器的体积，m3； T——燃气的绝对温度，K。
气体具有压缩性，其体积对应压力和温度条件而变化
Байду номын сангаас
调压器工作原理图
燃气调压箱标识
举例 RX25/0.4A-M 表示公称流量为25m3/h,最大进口压力为0.4MPa, 调压管道结构为”1+0”的调压计量箱
• 设备保障 燃气调压设备必须配备安全设施，如超压切断阀。另应工程需 要可配备安全放散阀及泄漏报警切断系统等。安全设施能在调 压箱等设备失效或管道泄漏造成事故前，瞬时切断气源，有效 地保护燃气设施及下游的承压设备。 • 技术保障 燃气设备的选型需有周密的计算 。针对不同的燃气种类、燃气 用具、压力需求，流量大小、安全保护方式等相关参数，对所 需的燃气设备进行设计和采购。 • 人员保障 管理、维护和维修调压箱的各类人员必须有专业知识和操作技 能素质培训，达到操作的相关标准和要求后，方能持证上岗。 • 制度保障 燃气设备的管理必须建立相应的巡检制度、规范操作制度、应 急预案。
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新型燃气—二甲醚
二甲醚 作为一种新兴的基本化工原料，作为民用 燃料气其储运、燃烧安全性，预混气热值 和理论燃烧温度等性能指标均，可作为城 市管道煤气的调峰气、液化气掺混气。
常用燃气的热值
天然气 8500 kcal/m3 煤制气 4200 kcal/m3 石油液化气 27000 kcal/m3 11000 kcal/kg 二甲醚 6880 kcal/kg 热值单位换算 10kW*h = 36MJ = 8600kcal 也就是说, 10kW*h相当于1m3的天然气燃烧热值
其他常用单位换算
• • • • • • 长度换算： 1英寸（in）=2.54厘米（cm） 体积换算： 1立方米（）=1000升（L） 质量换算： 1千克（kg）=2.205磅（lb） 力 换算： 1千克力（kgf）=9.81牛（N） 温度换算： K=℃+273.15 油气产量换算：1桶（bbl）=0.14吨（t） （原油，全球平均）