燃气基本知识

燃气基本知识

一、燃气的定义

燃气是气体燃料的总称，它能燃烧而放出热量，供城市居民和工业企业使用。燃气的种类很多，主要有天然气、人工燃气、液化石油气和沼气。《城镇燃气管理条例》中对燃气的定义是：作为燃料使用并符合一定要求的气体燃料。包括天然气（含煤层气）、人工燃气、液化石油气等。

二、燃气的成份

由于生产燃气所用的原料及生产工艺不同，各种燃气的组成也不相同。它主要由低级烃（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯、丁烯），氢气和一氧化碳等可燃组分，以及氨、硫化物、水蒸气、焦油、萘和灰尘等杂质所组成。

城镇居民和商业用的天然气应符合《天然气》GB17820的标准，城镇居民和商业用户所用天然所符合此标准中的一、二类气的标准。这个标准主要规定了燃气热值不得低于31400 kJ/m3，含总硫不得高于200mg/m3，硫化氢不高于20 mg/ Nm3，含二氧化碳不得高于3.0%。（参比条件为1大标准气压，20℃）

三、燃气的种类

（一）人工燃气

1.油制气：可分为重油制气和轻油制气二种。将原料重油或石脑油，放入工业炉内经压力、温度及催化剂的作用，重油即裂解，生成可燃气体，副产品有粗苯和碱渣等。

2.气化煤气：将其原料煤或焦炭放入工业炉（发生炉、水煤气炉等）里燃烧，并通入空气、水蒸气，使其生成以一氧化碳和氢为主的可燃气体。

3.干馏煤气：把煤放在工业炉（焦炉和武德炉等）里隔绝空气加热，使之煤发生物理化学变化的过程叫干馏。加热后提出可燃气经净化处理还可得到焦油、氨、粗苯等化工产品，炉内存有的是焦炭。

4.生物气：各种有机物质在隔绝空气的条件下发酵，在微生物作用下经生化作用产生的可燃气体，也称沼气。其组分为甲烷和二氧化碳，还有少量氮和一氧化碳。热值约为22MJ/Nm3。

（二）液化石油气

以凝析气田气、石油伴生气或炼厂气为原料，经加工而得的可燃物。主要组分为丙烷、丙烯、丁烷和丁烯。此外尚有少量戊烷及其它杂质。气态液化石油气热值为93MJ/Nm3左右；液态液化石油气热值为46MJ/Nm3左右。

（三）天然气

1.纯天然气：从地下开采出来的气田气为纯天然气。

2.凝析气田气：含石油轻质馏分的气体。为方便运输，天然气经过加工还可形成。

3.煤层气：从井下煤层抽出的矿井气。

4.矿井瓦斯：开采煤炭时采集的矿井气。

5.石油伴生气：伴随石油开采一块出来的气体称为石油伴生气。

天然气无色、无味、无毒且无腐蚀性，主要成分以甲烷为主。一般情况下，城镇燃气是无色无味的，但由于其易燃易爆的性质，在燃气泄露时，

为了易于被人们发现，要求对燃气进行加臭。常用的加臭剂有乙硫醇、四氢噻酚等。

城镇燃气的加臭标准：空气中的可燃气体浓度达到爆炸下限的20%前能被查觉（天然气采用此标准，加臭量为≥20mg/m3）；含有毒性气体成分的城镇燃气，空气中的毒性气体浓度达到使人中毒下限的20%前能被查觉。

当空气量不足时，天然气燃烧会产生一氧化碳（CO）（人工煤气的主要成分。）一氧化碳是无色无味，对人体危害极大的气体，它与人体内血红蛋白的结合力大于氧的结合力，会造成人体组织缺氧，从而使人发生窒息，严重时引起人的内脏出血、水肿及坏死。空气中一氧化碳浓度不得大于0.0024%，当大于这个浓度时会使人中毒。当发生头晕、恶心等症状时，即使能意识到是一氧化碳中毒，但往往已经丧失控制行动的能力，不能打开窗通风或呼救。此时若不被人发现，发生死亡事故的可能性很大。所以当长时间使用燃具或用天然气取暖时，应当及时开窗通风。

另外，还有液化天然气和压缩天然气：液化天然气是指天然气经过深冷液化，在﹣160℃的情况下就变成液体成为液化天然气，用液化甲烷船及专用汽车运输。压缩天然气是指将天然气压缩增压至200kg/cm2时，天然气体积缩小200倍，并储入容器中，便于汽车运输，经济运输半径以150~200公里为妥。压缩天然气可用于民用及作为汽车清洁燃料。

**天然气的基本性质是什么？为什么需要加臭和加臭剂量？

四、燃气的基本特性

1、密度：指单位容积所含有的重量。

标准状态下天然气的密度为0.7kg/Nm3，液化石油气的气态密度为

2.0—2.5kg/Nm3

2、比重：燃气的比重指单位容积的燃气所具有的密度，同相同状态下空气密度的比值，也叫相对密度或相对比重。

3、热值：一标准立方米燃气完全燃烧所放出的热量，称为该燃气的热值。单位为kJ/Nm 3。

燃烧的三个条件：可燃物、助燃物（氧）、着火源缺一不可。

热值分为高热值和低热值。

高热值是指单位燃气完全燃烧后，其烟气被冷却到初始温度，其中的水蒸气以凝结水的状态排出时，所放出的全部热量。

低热值是指单位燃气完全燃烧后，其烟气被冷却到初始温度，其中的水蒸气以蒸气的状态排出时，所放出的全部热量。

一般天然气的是36000—46000kJ/m3，焦炉煤气的低热值大约为16000—17000kJ/m3,液化石油气的是88000—12000kJ/m 3。

4、理论空气量：指单位燃气按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的最小空气量。

标准状态下，1m 3天然气完全燃烧需空气约10 m 3。液化石油气燃烧所需空气量是天然气的3倍；是人工燃气的6倍。

**为什么在使用燃气的场所要注意通风？

5、压力的分类

单位面积上的压力称作压力强度，简称压强。工程上把压强称为压力。压力又分相对压力、绝对压力。

相对压力：用计量仪表测量出的那一部分压力，也叫表压力、正压力、

工作压力。

绝对压力：大气压力与表压力之和，叫绝对压力，又叫实际压力。

用计量仪表测量出低于大气压力的那一部分压力，此时的相对压力因小于大气压力，叫负压力。也叫真空度。

** 在燃气输配、维修作业时为什么要防止超压和负压工况的产生？

燃气输配为什么要分压力级别？简单说就是从安全和经济两方面考虑。提高输配管道压力，对节约管材，减少能量损失有利；但从分配和使用的角度看，降低管道压力有利于安全。

城镇燃气中的设计压力分级：

高压A2.5MPa＜P≤4.0 MPa；

高压B1.6MPa＜P≤2.5 MPa；

次高压A压0.8MPa＜P≤1.6 MPa；

次高压B0.4MPa＜P≤0.8 MPa；

中压A0.2MPa＜P≤0.4 MPa；

中压B0.01MPa≤P≤0.2 MPa；

低压P＜0.01MPa；

用气设备的额定压力(kPa)

燃气燃烧器

人工煤气

天然气

液化石油气矿井气

天然气

液化气混空气

油田伴生气

低压(民用燃具) 1.0 1.0 2.0 2.8或5.0