第一章燃气分类及其性质.pptx
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第1章 燃气的分类及其性质
燃气的互换性具有多种气源的城市常会遇到两种情况随着燃气供应规模的发展和制气方式的改变某些地区原用燃气可能由其他一种性质不同的燃气代替基本气源产生紧急事故或在高峰负荷时需在供气系统中掺入性质与原来燃气不同的其他燃气当燃气成分变化不大时燃具的燃烧工况虽有改变尚能满足燃具的原有设计要求当燃气成分变化过大时燃烧工况的改变使得燃具不能正常工作20131023燃气的互换性设某一燃具以a燃气为基准进行设计和调整若以s燃气来置换a燃气如果燃具不加任何调整而能保证正常工作则表示s燃气对a燃气具有互换性
二、按燃气热值分类
1、热值定义 1Nm3的燃气完全燃烧所释放出的热量 2、热值单位: kJ/Nm3 对于液化石油气，热值单位也可用kJ/kg
3、方法 热裂解法 800~900摄氏度 催化裂解法 750~900摄氏度 加氢裂解法 700~900摄氏度，2~6MPa 部分氧化法 优点：含硫少，不生成焦油，烟尘及污水等公害问题少，气化效率高
富气：每一基方井口流出物中C3+含量超过94cm3； 贫气：每一基方井口流出物中C3+含量低于94cm3； 酸气：含有较多的H2S和CO2等酸性气体； 洁气：H2S和CO2含量很少。 基方(Standard Cubic Meter)：压力101325 Pa ，温度20℃ 标方(Normal Cubic Meter)：压力101325 Pa ，温度0℃
• 如果燃气燃烧不完全，将会产生大量的CO，对人体有剧 毒。人们常说的煤气中毒就是CO中毒。
化学爆炸：因物质本身起化学反应，产生大量气体和高温 而发生的爆炸。如炸药的爆炸，可燃气体、 液体蒸气和粉尘与空气混合物的爆炸等
爆炸极限：可燃气体、蒸汽或粉尘与空气混合后， 遇火产生爆炸的最高和最低浓度。CH4 5~15%
二、按燃气热值分类
1、热值定义 1Nm3的燃气完全燃烧所释放出的热量 2、热值单位: kJ/Nm3 对于液化石油气，热值单位也可用kJ/kg
3、方法 热裂解法 800~900摄氏度 催化裂解法 750~900摄氏度 加氢裂解法 700~900摄氏度，2~6MPa 部分氧化法 优点：含硫少，不生成焦油，烟尘及污水等公害问题少，气化效率高
富气：每一基方井口流出物中C3+含量超过94cm3； 贫气：每一基方井口流出物中C3+含量低于94cm3； 酸气：含有较多的H2S和CO2等酸性气体； 洁气：H2S和CO2含量很少。 基方(Standard Cubic Meter)：压力101325 Pa ，温度20℃ 标方(Normal Cubic Meter)：压力101325 Pa ，温度0℃
• 如果燃气燃烧不完全，将会产生大量的CO，对人体有剧 毒。人们常说的煤气中毒就是CO中毒。
化学爆炸：因物质本身起化学反应，产生大量气体和高温 而发生的爆炸。如炸药的爆炸，可燃气体、 液体蒸气和粉尘与空气混合物的爆炸等
爆炸极限：可燃气体、蒸汽或粉尘与空气混合后， 遇火产生爆炸的最高和最低浓度。CH4 5~15%
第一章燃气分类及其性质
“十二五”期间，城镇新建燃气管道25万公里，则城 镇燃气管道总长度将为60万公里。
绪论
❖ 西气东输：陕甘宁——北京 青海——兰州、重庆、武汉 新疆——上海
❖ 俄气南供：黑龙江、辽宁、北京、天津、河北
❖ 进口液化天然气：东南亚——广东珠江三角洲地区 浙江北仑-总投资76亿元、建最大的天然气接收站
❖ 近海天然气：南海气田——海南、广西 东海气田——上海、浙江 渤海西南部——天津、山东半岛
湿燃气的密度：
相对密度：是指气体的密度与相同标准状态下的 空气密度的比值。
❖ 混合液体：
相对密度：指液体的密度与标压下4℃的水的密度的 比值。
❖由于标压下4℃时水的密度为1kg／Nm3，所以，液体的平均 密度与相对密度在数值上相等。
❖在常温下，液态液化石油气的平均密度是0.5-0.6kg／Nm3， 其相对密度为0.5—0.6，约为水的一半。
燃气的分类及其性质
二、临界参数及实际气体状态方程
❖ 1. 临界温度与临界压力 临界温度:
❖温度超过某一数值，无论加多大压力都不能使气体液化， 这个温度就叫该气体的临界温度。
甲烷的临界温度为190.6K（即-82.55℃)——常温下，甲烷不能液化。
临界压力:
❖在临界温度下，使气体液化所需压力称为临界压力。
燃气的分类及其性质
❖ 来源：
天然石油气； 炼厂石油气。
❖ 应用特点：
易液化——可用瓶装供气，供应方法灵活，可不必建输 气管网，且投资低，国内已广泛采用其作为城市气源。
❖ 我国：产量居世界第四，消费量居世界第三。从上世纪90
年代开始，我国对液化石油气的需求量猛增，到目前已成为 液化石油气第二进口大国，仅次于日本。
绪论
1 . 三个阶段 20世纪80年代以前： 焦炉煤气 20世纪80——90年代：液化石油气，天然气起步 20世纪90年代以后： 天然气
绪论
❖ 西气东输：陕甘宁——北京 青海——兰州、重庆、武汉 新疆——上海
❖ 俄气南供：黑龙江、辽宁、北京、天津、河北
❖ 进口液化天然气：东南亚——广东珠江三角洲地区 浙江北仑-总投资76亿元、建最大的天然气接收站
❖ 近海天然气：南海气田——海南、广西 东海气田——上海、浙江 渤海西南部——天津、山东半岛
湿燃气的密度：
相对密度：是指气体的密度与相同标准状态下的 空气密度的比值。
❖ 混合液体：
相对密度：指液体的密度与标压下4℃的水的密度的 比值。
❖由于标压下4℃时水的密度为1kg／Nm3，所以，液体的平均 密度与相对密度在数值上相等。
❖在常温下，液态液化石油气的平均密度是0.5-0.6kg／Nm3， 其相对密度为0.5—0.6，约为水的一半。
燃气的分类及其性质
二、临界参数及实际气体状态方程
❖ 1. 临界温度与临界压力 临界温度:
❖温度超过某一数值，无论加多大压力都不能使气体液化， 这个温度就叫该气体的临界温度。
甲烷的临界温度为190.6K（即-82.55℃)——常温下，甲烷不能液化。
临界压力:
❖在临界温度下，使气体液化所需压力称为临界压力。
燃气的分类及其性质
❖ 来源：
天然石油气； 炼厂石油气。
❖ 应用特点：
易液化——可用瓶装供气，供应方法灵活，可不必建输 气管网，且投资低，国内已广泛采用其作为城市气源。
❖ 我国：产量居世界第四，消费量居世界第三。从上世纪90
年代开始，我国对液化石油气的需求量猛增，到目前已成为 液化石油气第二进口大国，仅次于日本。
绪论
1 . 三个阶段 20世纪80年代以前： 焦炉煤气 20世纪80——90年代：液化石油气，天然气起步 20世纪90年代以后： 天然气
燃气的分类及其性质
影响
水化物的生成，会缩小管道的流通断面，甚至堵 塞管线、阀件和设备。为防止水化物的形成，可 采用脱水、降压、升温、加入防冻剂等方法。
城镇燃气基础知识
第一章 燃气的分类及其性质
1.3 燃气的基本性质
十一、燃气的热值
燃气热值是指单位数量的燃气完全燃烧时所放出的全部热量。
指燃气完全燃烧，其燃 烧产物中的水以同温度 下水蒸汽的形式存在时 的发热量。
城镇燃气的分类
城镇燃气基础知识
第一章 燃气的分类及其性质
1.1 城镇燃气的分类
城镇燃气是以可燃组分为主的混合气体，可燃组分 一般有碳氢化合物、氢和一氧化碳，不可燃组分有二氧 化碳、氮和氧等。
城镇燃气基础知识
第一章 燃气的分类及其性质
1.1 城镇燃气的分类
一、按气源分类
天然气
液化 石油气
人工燃气
生物气 （沼气）
黏度越大，阻力越大，气体流动就越困难。
气体 黏度
对于燃气其分子间吸引力很小，温 度升高则体积膨胀，对分子间吸引 力的影响不大，但增大了气体分子
温
的运动速度，于是气体层间作相对
度
运动时产生的内摩擦力就增大，即
液体
黏度增大。
黏度
城镇燃气基础知识
第一章 燃气的分类及其性质
1.3 燃气的基本性质
六、饱和蒸气压
常用的加臭剂：四氢噻吩（THT）、乙硫醇（TBH）、硫醚等有机硫化物
加臭剂用量：对于天然气来说，使用四氢噻吩作为加臭剂的用量为15-20ml/m3； 新建管网投入使用时，因可能发生管壁沉积物或锈斑吸收臭味剂的情况，实际操作 中应是正常量的2-3倍；冬季耗量大于夏季，应加入正常量的1.5-2倍。
城镇燃气基础知识
城市燃气课件 第一章 燃气的分类及其性质
2021/7/13
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油制气的特点
➢ 油制气的主要成分为烷烃、烯烃等碳氢化合物，以及 少量的一氧化碳。裂解后的副产品有苯、奈、焦油、 炭黑等。生产油制气基建投资少，自动化程度高，生 产机动性强。油制气即可作为城市燃气的基本气源， 又可作为城市燃气供应高峰的调节气源。
➢ 由于油源和油价、气化效率、环境影响等因素，国外 大多用石脑油为原料生产油制气。
洁气 H2S和CO2含量甚微，不需要进行净化处理的天然 气。
油井和油气井的划分界限一般为 气油体积比＜3000：l为油井；
气油体积比＞3000：l为油气井。
2021/7/13
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天然气的组分及表示方法
烷烃 CnH2n+2 烯烃 CnH2n
天然气的组成往往不是固定不变 的，产地不同组分也不同，即使 同一产地，组分也会因生产条件 的不同而有所变化。
丙烷
0 0.56 0.05 0.08 0.06 1.66 0.50 1.30
正丁 烷
0.36
0.36 0.181
异丁 烷
0.37 0.124
正戊 烷
0.22
0.096 0.086
异戊 烷
0.131 0.077
己烷 及 以上
0.128
二氧 化碳
4.466 0.27 0.89 0.20 0.991 0.41 4.42 0.13
0.23 0.017 1.82 0.059 1.53 0.003
0.028
氩
0.004 0.003 0.001 0.01
2021/7/13
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（２）石油气
采油时的副产品，也称石油伴生气 主要成分也是甲烷，约占80~90%左右 还有少量的烷烃类及二氧化碳、氢、氮等。 热值约为42000千焦/米3（标准）。 大港地区的天然气为石油伴生气，甲烷80%，乙烷、丙烷、 丁烷等15%，热值41900千焦/米3（标准）
燃气基础知识完整ppt课件
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②焦炉煤气 由焦炉出来的煤气因含有焦油、水蒸汽、氨及其
它可作为化工原料的气态化合物，必须将其中的焦 油和水蒸汽冷凝下来，将有关的化工原料回收，净 化后进入煤气管网。具体要求是：焦油﹤10mg/Nm3， 萘﹤50 mg/Nm3（冬季）、﹤100 mg/Nm3（夏季）， H2S﹤20 mg/Nm3，NH3﹤50 mg/Nm3，CO﹤10 mg/Nm3。
若燃烧产物中还存在可燃物质，叫做不完全燃烧。 不完全燃烧又有两种情况：
机械不完全燃烧是指由于机械带出和漏损等原因 所造成的燃烧损失，如管道系统所漏掉的煤气。 化学不完全燃烧是指由于空气不足或燃料与空气混合 不好，使燃料反应未能完全进行，在燃烧产物中还存 在少量的可燃成分。
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5 煤气的性质
=10.33mH2O=760mmHg
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1atm是1个物理大气压，国际规定为温度为0℃时 海洋平面上的压强
表压=绝对压力-大气压 真空度=大气压-绝对压力 3.3比容和密度 密度与比容互为倒数的关系 ρ=G/V
ρ—密度 G—气体质量 V—气体所占体积
ν=V/G
ν—比容 V—气体所占体积 G—气体质量
致命。 ⑦ 氧（O2），无色无味气体，分子量为32，重度 1.429公斤/米3。
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⑵煤气的腐蚀和毒性
副产煤气中具有腐蚀性的主要成分有硫化氢
（ H2S ） ， 二 氧 化 碳 （ CO2 ） ， 氧 气 （ O2 ） 及 氨 （NH3）。这些气体只有在有水时才具有腐蚀性。H2S 和CO2在水中呈酸性，NH3在水中呈碱性，O2在水中则 具有氧化性，形成化学腐蚀和氧化性腐蚀。因此，为
第1章 燃气的分类及其性质(1)
三、按燃烧特性分类
• 几个基本概念
• 按燃烧特性分类的原因 • 燃气的互换性
• 按燃烧特性分类
几个基本概念
• 燃烧：同时伴有发热发光的剧烈的氧化反应
• 燃烧三要素：可燃物，助燃物，着火源
• 燃烧产物：主要是H2O，CO2，燃烧充分，无污染，被誉 为绿色能源，是安全、洁净、经济的燃料。 • 如果燃气燃烧不完全，将会产生大量的CO，对人体有剧 毒。人们常说的煤气中毒就是CO中毒。
第1章
燃气的分类及其性质
1.1 燃气的分类及用途
1.2 燃气的基本性质
1.3 城市燃气的质量要求
1.4 城市燃气的输配系统
1.1
燃气的分类及用途
可燃气体（combustible gas）：
燃气
CmHn，H2，CO 不可燃气体（incombustible gas）： CO2，N2，O2
易燃易爆
1.1
事故原因：使用直排式热水器，洗澡时吸入 直排式热水器产生的一氧化碳，造成中毒。
直排式热水器禁止使用。使用燃气必须保持 通风。
目
录
1.1 燃气的分类及用途
1.2 燃气的基本性质
1.3 城市燃气的质量要求
1.4 城市燃气的输配系统
2.2
一、燃气组成的表示方法
燃气的基本性质
体积分数 yi : 各组分的分体积在燃气总体积中的比例。 分体积: 在一个混合气体体系中，在与混合气体温度、压力相同 的条件下，每种气体组分单独存在时具有的体积。 分压: 在一个混合气体体系中，在与混合气体温度、体积相同的 条件下，每种气体组分单独存在时具有的压力。 摩尔分数 yi : 各组分的摩尔数在燃气总摩尔数中的比例。 工程上有时近似地将燃气的体积分数等同于摩尔分数 摩尔: 物质的质量单位，1摩尔某种纯物质的质量在数量上等于 该物质的分子量，而质量的单位为克。 质量分数: 各组分的质量在天然气总质量中的比例。
第1章 燃气的分类及其性质
华白指数W= H—燃气的高热值(MJ/m3) S—燃气的比重(相对密度) W—设计和选用燃具的重要依据
• 为保证用气设备热负荷的稳定，所供燃气W波动范围不 超过5%
• 燃烧势CP （燃烧速度指数， Combustion Potential)：是 反映燃烧稳定状态的参数，即反映燃烧火焰产生 离焰、黄焰、回火和不完全燃烧的倾向性参数。
石油伴生气、凝析气田气、炼厂石油气 92~121 MJ/Nm3
CH4 60%，CO2 35% 21 MJ/Nm3
常规天然气根据来源分类
气田气（纯天然气） Natural gas ： CH4一般90%以上， C2H6,C3H8,CO2,H2S等 热值：34-36 MJ/Nm3
石油伴生气 Associated gas ： CH4含量80~90%， 热值42 MJ/Nm3
易燃易爆
1.1 燃气的分类及用途
• 按不同气源分类 • 按燃气的热值分类 • 按燃烧特性分类
一、按不同气源分类
燃气
天然气
常规天然气 非常规天然气
人工燃气
液化石油气 生物气(沼
气)
固体燃料干馏煤气 固体燃料气化煤气 油制气
焦炉、连续直立炭化炉、 立箱炉对煤进行干馏
压力气化煤气、水煤 气和发生炉煤气
高炉煤气（炼铁，CO N2， 3800~4200 kJ/Nm3 ）
根据燃气互换性的要求，当气源厂供给用户的燃气性质发 生改变时，置换气必须对基准气具有互换性，否则就不能 保证用户安全、满意和经济地用气。
可见，燃气互换性是对燃气生产单位提出的要求，它限制 了 燃气性质的任意改变。
按燃烧特性分类
• 影响燃烧特性的参数 —H S 燃烧速度(火焰传播速
度) H/ S
• 为保证用气设备热负荷的稳定，所供燃气W波动范围不 超过5%
• 燃烧势CP （燃烧速度指数， Combustion Potential)：是 反映燃烧稳定状态的参数，即反映燃烧火焰产生 离焰、黄焰、回火和不完全燃烧的倾向性参数。
石油伴生气、凝析气田气、炼厂石油气 92~121 MJ/Nm3
CH4 60%，CO2 35% 21 MJ/Nm3
常规天然气根据来源分类
气田气（纯天然气） Natural gas ： CH4一般90%以上， C2H6,C3H8,CO2,H2S等 热值：34-36 MJ/Nm3
石油伴生气 Associated gas ： CH4含量80~90%， 热值42 MJ/Nm3
易燃易爆
1.1 燃气的分类及用途
• 按不同气源分类 • 按燃气的热值分类 • 按燃烧特性分类
一、按不同气源分类
燃气
天然气
常规天然气 非常规天然气
人工燃气
液化石油气 生物气(沼
气)
固体燃料干馏煤气 固体燃料气化煤气 油制气
焦炉、连续直立炭化炉、 立箱炉对煤进行干馏
压力气化煤气、水煤 气和发生炉煤气
高炉煤气（炼铁，CO N2， 3800~4200 kJ/Nm3 ）
根据燃气互换性的要求，当气源厂供给用户的燃气性质发 生改变时，置换气必须对基准气具有互换性，否则就不能 保证用户安全、满意和经济地用气。
可见，燃气互换性是对燃气生产单位提出的要求，它限制 了 燃气性质的任意改变。
按燃烧特性分类
• 影响燃烧特性的参数 —H S 燃烧速度(火焰传播速
度) H/ S
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。2020年7月3日星期五下午1时42分58秒13:42:5820.7.3
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。13:42:5813:42:5813:427/3/2020 1:42:58 PM
• 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。20.7.313:42:5813:42Jul-203-Jul-20
• 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。13:42:5813:42:5813:42Friday, July 03, 2020
❖ (6)室内燃气管道应在下列位置设置阀门：燃气计量 表前、用气设备和燃烧器前、点火器和测压点前、 放散管上以及前述的用户引入管上。
燃气管材
❖ 1．钢管 ❖ （1）无缝钢管 ❖ （2）焊接钢管
❖ 分为：镀锌钢管和不镀锌钢管
❖ 2．铸铁管 ❖ 3．塑料管
❖ 主要用于室外埋地天然气转送管线。
燃气设备--家用双眼灶
❖ （2）水平干管：引入管可以连接一根立管，也可以连接若 干根立管，当连接多根立管时，应设水平干管。
❖ （3）立管：指将引入管或水平干管输送的燃气分送到各层 的管道。
❖ （4）用户支管：指由立管引向单独用户计量表及燃气用具 的管段。
❖ （5）用户连接管：又称下垂管。是在支管上连接燃气用具 的垂直管段。
❖ 1—进气管；2—开关纽；3—燃烧器4—火焰调节器； ❖ 5—盛液盘；6—灶面7—锅支架；8—灶框
❖ 家用燃气灶 家用燃气灶的布置应符合下列要求： ❖ 1)家用燃气灶应设在专用厨房内，严禁安装在卧
室。若利用卧室的套间作厨房时设门隔开； ❖ 2)厨房应具有自然通风和自然采光，房间高度应
不低于2.20m； ❖ 3)燃气灶与可燃或难燃墙壁间应采取有效的防火
燃气输配第一章燃气的分类及其性质
下式计算： w ( d ) 0.833
0.833 d
式中 :
w——湿燃气密度(mìdù)(kg／m3)
——干燃气密度(kg／m3)
d——水蒸气含量(kg／m3干燃气) ——水蒸气密度(kg／m3)
第十一页，共49页。
干、湿燃气容积(róngjī)成分按下式换算：
式中:
yiw kyi
yiw ——湿燃气容积(róngjī)成分(％)
国际煤气联盟(liánméng)(IGU) 燃气分类
分
类
华白指数（MJ/m3）
典型燃气
一类燃气
二类燃气 L族 H族
三类燃气
17.8～35.8
35.8～53.7 35.8～51.6 51.6～53.7
71.5～87.2
人工燃气 天然气
液化石油气
第七页，共49页。
§1.2 燃气的基本(jīběn)性质
注: 对于由双原子气体和甲烷组成的混合气体，标准 状态下的VM可取3／kmol，而对于由其他碳氢化合物组 成的混合气体，则取22m3／kmol。
第十页，共49页。
➢ 混合气体平均(píngjūn)密度还可按下式计算：
1 100
( y11
y2 2
......
ynn )
➢ 燃气通常含有(hán yǒu)水蒸气，则湿燃气密度可按
第十八页，共49页。
t(℃)时混合气体的动力粘度(zhān dù)按下式计算：
3
t
273 C T 2
T C 273
式中
——t(℃)时混合气体的动力粘度(Pa·s)；
t
T——混合气体的热力学温度(K)；
C——混合气体的无因次实验(shíyàn)系数，可用混合法则
第一章燃气的分类与性质-1
类 目 热值 省区 浙江省 安徽省 山东省 河南省 湖北省 四川省 单价
天然气 35MJ/m3 比价 3.3 2.05 1.6 1.75 1.59 1.17 0.094 0.059 0.046 0.050 0.045 0.033 单价 1.5 1.12 1.31 1.5 1.12 1.1
煤气 15.4MJ/m3 比价 0.097 0.073 0.085 0.097 0.073 0.071
– 附加的储量是指按低方案( Reference scenario）开发会涉及的 储量.
全球天然气资源
– 探明储量与附加储量之和称为预期可采储量 ( Expected Recoverable Reserves ）。 – 而潜在储量指潜在可采储量（ Potential Recoverable Reserves ) ，指常规的与非常规 的资源量，其中包括部分尚未发现但包括在 高方案（ High Scenario ）中的预期可采的储 量。
三、液化石油气
液化石抽气的来源主要有两种：一是在油田或
气田开采过程中获得的，称为天然石油气；另 一种来源于炼油厂，是在石油炼制加工过程中
获得的副产品，称为炼厂石油气。成分主要是
丙烷和丁烷，标准状态为气体，当压力升高或
温度降低时呈液态。
三、液化石油气
由于液化石油气液化容易，可采用瓶装供气，
《燃气输配》
第一章 燃气的分类与性质
第一节 燃气的分类及用途
燃气的概念 燃气：一切可燃烧的气体(CxHy、H2、CO、H2S等） 城市燃气：可作为城市燃料的可燃烧气体，如天然气、 液化石油气、焦炉煤气…… 城市燃气必须符合城市燃气的质量标准；“燃气”与 “煤气”的概念的区别。 燃气的分类 主要有天然气（NG）、人工煤气（MG）、液化石油气 （LPG）、沼气四类
第1章 城镇燃气的分类及其性质
yN —— 惰性组分的体积分数
Lc —— 不含惰性气体的燃气爆炸极限
含有氧气（空气）的混合气体的爆炸极限
Lna L 100 yair
T
yair —— 空气的体积分数 Lna —— 无空气的的燃气爆炸极限
九、水合物
—— 燃气中的含水量达到一定值时，在低温或高压做 用下水与碳氢化合物所生成的结晶体
腐蚀管道，对人体有害
氨 腐蚀设备 一氧化碳
对人体有害
氧化氮 对人体有害，损坏设备
液化石油气
硫分
腐蚀设备 水分 堵塞管道，腐蚀设备 二烯烃 聚合后影响气化 乙烷和乙烯
不符合设计规定
残液 不能气化
城市燃气的加臭
0.833 k 0g d 0.833 d
湿、干燃气体积分数转换
yiw kyi
ρ0g —— 标态下干燃气密度（kg/Nm3） d —— 水蒸气含量（kg/Nm3干燃气） 0.833 —— 水蒸气密度（kg/Nm3） k —— 换算系数
二、临界参数及实际气体状态方程
临界参数 临界温度 —— 在压力作用下，使气体液化的最高温度 临界压力 —— 在临界温度下，使气体液化的最小压力
一种新能源 管道输送中形成水合物会导致堵塞 十、液化石油气的状态图 —— 进行燃气的热力学计算时，饱和蒸气压 P、比 容 v、温度 T、焓值 i 和熵值 s 等状态参数的 关系曲线图 已知任意两个参数，便可在图上查得其他参数
液化石油气的状态图
第三节 城市燃气的质量要求
天燃气与人工燃气
焦油与灰尘 堵塞管道 萘 堵塞管道 硫化物
Tr
T Tc
pr
p pc
三、黏度 0oC时，混合气体动力黏度
g1 g 2 g n gn g1 g 2
Lc —— 不含惰性气体的燃气爆炸极限
含有氧气（空气）的混合气体的爆炸极限
Lna L 100 yair
T
yair —— 空气的体积分数 Lna —— 无空气的的燃气爆炸极限
九、水合物
—— 燃气中的含水量达到一定值时，在低温或高压做 用下水与碳氢化合物所生成的结晶体
腐蚀管道，对人体有害
氨 腐蚀设备 一氧化碳
对人体有害
氧化氮 对人体有害，损坏设备
液化石油气
硫分
腐蚀设备 水分 堵塞管道，腐蚀设备 二烯烃 聚合后影响气化 乙烷和乙烯
不符合设计规定
残液 不能气化
城市燃气的加臭
0.833 k 0g d 0.833 d
湿、干燃气体积分数转换
yiw kyi
ρ0g —— 标态下干燃气密度（kg/Nm3） d —— 水蒸气含量（kg/Nm3干燃气） 0.833 —— 水蒸气密度（kg/Nm3） k —— 换算系数
二、临界参数及实际气体状态方程
临界参数 临界温度 —— 在压力作用下，使气体液化的最高温度 临界压力 —— 在临界温度下，使气体液化的最小压力
一种新能源 管道输送中形成水合物会导致堵塞 十、液化石油气的状态图 —— 进行燃气的热力学计算时，饱和蒸气压 P、比 容 v、温度 T、焓值 i 和熵值 s 等状态参数的 关系曲线图 已知任意两个参数，便可在图上查得其他参数
液化石油气的状态图
第三节 城市燃气的质量要求
天燃气与人工燃气
焦油与灰尘 堵塞管道 萘 堵塞管道 硫化物
Tr
T Tc
pr
p pc
三、黏度 0oC时，混合气体动力黏度
g1 g 2 g n gn g1 g 2
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陆上天然气 36.14%
我国油气资源评估图
绪论
0.3 我国城镇燃气规划发展 我国城镇燃气规划发展目标
建设部制定的“十二五”计划纲要中提出：
“十二五”末，城市燃气的普及率要达到94％，县城 及小城镇燃气普及率达65%以上。
居民用气人口达6.25亿以上，居民用气量330亿立方米。 工业、商业、服务业用气达810亿立方米。
2012年1-7月，我国进口天然气233亿立方米。
绪论
3. 我国油气源评估和预测
❖ 我国天然气资源量为43万亿m3，其中陆上30万亿m3，海上 13万亿m3，另外还有30—50万亿m3的煤层气资源。这些资 源量集中分布在中、西部地区和近海地区。
煤层气 48.19%
海上天然气 15.66%来自海上天然气 陆上天然气 煤层气
《燃 气 输 配》
建筑环境与设备工程系
教材及参考文献
❖ 《燃气输配》段常贵编，建工出版； ❖ 《燃气供应》詹淑慧，建工出版； ❖ 《燃气输配系统的设计与实践》李猷嘉著； ❖ 《城镇燃气设计规范》GB50028—2006。
绪论 能源与燃气
❖ 0.1 能源概述 ❖ 0.2 我国燃气发展历程与现状 ❖ 0.3 我国城镇燃气规划发展
燃气的分类及其性质
❖ 石油伴生气：一种与石油共生的天然气，并随石油 一起开采出来。甲烷含量：80-85%，乙烷及以上的 烷烃含量稍高一些，热值在38 MJ/ m3；
❖ 煤层气：在成煤过程中形成并聚集在合适构造中， 成分为CH4，少量的CO2，热值在40 MJ/m3；
❖ 矿井气：煤层气在矿井空间与空气的混合气体，成 分为CH4、CO2、N2、O2，热值在12-20 MJ/m3；
1839年， Wi111amGrove爵士通 过将水的电解过程逆转而发现了 燃料电池的原理——能够从氢气 和氧气反应中获取电能。
20世纪60年代——宇宙飞行的发 展，才使燃料电池技术重又提到 议事日程上来。出于对保护环境 的能源供应的需求，激发了人们 对燃料电池技术的兴趣。
08年嵌入手机的燃料电池厚度已经相当薄了
绪论
1 . 三个阶段 20世纪80年代以前： 焦炉煤气 20世纪80——90年代：液化石油气，天然气起步 20世纪90年代以后： 天然气
2. 目前 天然气在我国一次能源结构中的比例为3.8%，而世界的平
均水平是24.3%。预计，2020年 比例将上升至10%。
2010年，北京天然气用量68.1亿立方米，“十一五期间” 北京总用气量255.5亿立方米。
燃气的分类及其性质
❖ 天然气化工工业
天然气——合成氨、甲醇及其加工产品(甲醛、醋酸等)、 乙烯、乙炔、二氯甲烷、四氯化碳、二硫化碳、硝基甲烷等。
标方：1atm 0℃(normal cubic meter,简写：Nm3）
燃气的分类及其性质
3. 按其性质分为两种
❖ 常 规：在地壳岩层中聚集为气田的天然气或与石 油拌生的天然气等；
❖ 非常规：煤层气、天然气水合物（燃冰）、地下水 圈溶解气、致密砂岩气、深盆气等。
燃气的分类及其性质
4.天然气的主要用途
绪论
按利用技术分：常规能源、新能源；
按使用性质分：燃料能源、非燃料能源；
按存在形式分：一次能源、二次能源。
绪论
❖ 3. 天然气的利用与评价 用途：能源行业、化工行业 特点：方便长距离输送、易燃、污染少。
绪论
0.2 我国燃气发展历程与现状
❖ 我国气体燃料发现和使用的历史悠久，早在公元 468年，四川就开始使用天然气煮盐。据(川盐纪要) 记载，明代时，在四川的天然气田已有竹制成木制 的集输管道，总长度达100多公里，专门从事管道 建设的工人有一万多。可见当时天然气的利用已具 有一定的规模。
绪论
0.1 能源概述
1. 能源的地位 2. 能源分类 3. 天然气的利用与评价
绪论
1. 能源的地位 能源：能转换为我们所需能源的所有资源。 地位：是人类社会和经济发展的基本条件之一。 两次能源结构转变：柴-煤、煤-石油和天然气。 目前的新能源：核能、太阳能、风能、地热能… …
❖ 2. 能源分类
❖ 发电——燃气轮机
原理： ❖以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的 能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮 式热力发动机。
比较： ❖废物排放量很低； ❖发电效率高； ❖建设成本低，建设速度快； ❖燃气轮机启停速度快，调峰能力强，耗水量少，占地省。
燃气的分类及其性质
❖ 燃料电池
燃气的分类及其性质
2. 按其成分为六种 ❖ 干气：C5及其以上烃类<13.5cm3/Sm3； ❖ 湿气：C5及其以上烃类>13.5cm3/Sm3；
❖ 富气：C3及其以上烃类>94cm3/Sm3； ❖ 贫气：C3及其以上烃类<94cm3/Sm3；
❖ 酸性气体：含大量H2S、CO2，需净化后才能使用； ❖ 洁气：含少量H2S、CO2，不需净化可直接使用。 其中：基方：1atm 20℃(standard cubic meter,简写：Sm3）
“十二五”期间，城镇新建燃气管道25万公里，则城 镇燃气管道总长度将为60万公里。
绪论
❖ 西气东输：陕甘宁——北京 青海——兰州、重庆、武汉 新疆——上海
❖ 俄气南供：黑龙江、辽宁、北京、天津、河北
❖ 进口液化天然气：东南亚——广东珠江三角洲地区 浙江北仑-总投资76亿元、建最大的天然气接收站
❖ 近海天然气：南海气田——海南、广西 东海气田——上海、浙江 渤海西南部——天津、山东半岛
第1章 燃气的分类及其性质
1.1
燃气的分类及用途
1.2
燃气的性质
1.3
城市燃气的质量要求
燃气的分类及其性质
1.1 燃气的分类及用途
燃气的概念 燃气： 一切可燃烧的气体。 城市燃气：可作为城市燃料的可燃烧气体。 燃气的分类 主要有天然气、人工燃气、液化石油气、沼气四类
燃气的分类及其性质
1.1.1 天然气
1. 按开采方式分为五种：
❖ 气田气（纯天然气）：主要成分是甲烷（80-98%）， 乙烷-丁烷的含量一般不大，戊烷及以上重烃含量 少，发热值为35 MJ /m3左右。
❖ 凝析气田气(深层气田气)：从含石油轻质馏分的凝 析油中分离出来的。除含有大量甲烷外，戊烷及以 上烃含量较高。还含有汽油和煤油成分。热值在50 MJ/m3
我国油气资源评估图
绪论
0.3 我国城镇燃气规划发展 我国城镇燃气规划发展目标
建设部制定的“十二五”计划纲要中提出：
“十二五”末，城市燃气的普及率要达到94％，县城 及小城镇燃气普及率达65%以上。
居民用气人口达6.25亿以上，居民用气量330亿立方米。 工业、商业、服务业用气达810亿立方米。
2012年1-7月，我国进口天然气233亿立方米。
绪论
3. 我国油气源评估和预测
❖ 我国天然气资源量为43万亿m3，其中陆上30万亿m3，海上 13万亿m3，另外还有30—50万亿m3的煤层气资源。这些资 源量集中分布在中、西部地区和近海地区。
煤层气 48.19%
海上天然气 15.66%来自海上天然气 陆上天然气 煤层气
《燃 气 输 配》
建筑环境与设备工程系
教材及参考文献
❖ 《燃气输配》段常贵编，建工出版； ❖ 《燃气供应》詹淑慧，建工出版； ❖ 《燃气输配系统的设计与实践》李猷嘉著； ❖ 《城镇燃气设计规范》GB50028—2006。
绪论 能源与燃气
❖ 0.1 能源概述 ❖ 0.2 我国燃气发展历程与现状 ❖ 0.3 我国城镇燃气规划发展
燃气的分类及其性质
❖ 石油伴生气：一种与石油共生的天然气，并随石油 一起开采出来。甲烷含量：80-85%，乙烷及以上的 烷烃含量稍高一些，热值在38 MJ/ m3；
❖ 煤层气：在成煤过程中形成并聚集在合适构造中， 成分为CH4，少量的CO2，热值在40 MJ/m3；
❖ 矿井气：煤层气在矿井空间与空气的混合气体，成 分为CH4、CO2、N2、O2，热值在12-20 MJ/m3；
1839年， Wi111amGrove爵士通 过将水的电解过程逆转而发现了 燃料电池的原理——能够从氢气 和氧气反应中获取电能。
20世纪60年代——宇宙飞行的发 展，才使燃料电池技术重又提到 议事日程上来。出于对保护环境 的能源供应的需求，激发了人们 对燃料电池技术的兴趣。
08年嵌入手机的燃料电池厚度已经相当薄了
绪论
1 . 三个阶段 20世纪80年代以前： 焦炉煤气 20世纪80——90年代：液化石油气，天然气起步 20世纪90年代以后： 天然气
2. 目前 天然气在我国一次能源结构中的比例为3.8%，而世界的平
均水平是24.3%。预计，2020年 比例将上升至10%。
2010年，北京天然气用量68.1亿立方米，“十一五期间” 北京总用气量255.5亿立方米。
燃气的分类及其性质
❖ 天然气化工工业
天然气——合成氨、甲醇及其加工产品(甲醛、醋酸等)、 乙烯、乙炔、二氯甲烷、四氯化碳、二硫化碳、硝基甲烷等。
标方：1atm 0℃(normal cubic meter,简写：Nm3）
燃气的分类及其性质
3. 按其性质分为两种
❖ 常 规：在地壳岩层中聚集为气田的天然气或与石 油拌生的天然气等；
❖ 非常规：煤层气、天然气水合物（燃冰）、地下水 圈溶解气、致密砂岩气、深盆气等。
燃气的分类及其性质
4.天然气的主要用途
绪论
按利用技术分：常规能源、新能源；
按使用性质分：燃料能源、非燃料能源；
按存在形式分：一次能源、二次能源。
绪论
❖ 3. 天然气的利用与评价 用途：能源行业、化工行业 特点：方便长距离输送、易燃、污染少。
绪论
0.2 我国燃气发展历程与现状
❖ 我国气体燃料发现和使用的历史悠久，早在公元 468年，四川就开始使用天然气煮盐。据(川盐纪要) 记载，明代时，在四川的天然气田已有竹制成木制 的集输管道，总长度达100多公里，专门从事管道 建设的工人有一万多。可见当时天然气的利用已具 有一定的规模。
绪论
0.1 能源概述
1. 能源的地位 2. 能源分类 3. 天然气的利用与评价
绪论
1. 能源的地位 能源：能转换为我们所需能源的所有资源。 地位：是人类社会和经济发展的基本条件之一。 两次能源结构转变：柴-煤、煤-石油和天然气。 目前的新能源：核能、太阳能、风能、地热能… …
❖ 2. 能源分类
❖ 发电——燃气轮机
原理： ❖以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的 能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮 式热力发动机。
比较： ❖废物排放量很低； ❖发电效率高； ❖建设成本低，建设速度快； ❖燃气轮机启停速度快，调峰能力强，耗水量少，占地省。
燃气的分类及其性质
❖ 燃料电池
燃气的分类及其性质
2. 按其成分为六种 ❖ 干气：C5及其以上烃类<13.5cm3/Sm3； ❖ 湿气：C5及其以上烃类>13.5cm3/Sm3；
❖ 富气：C3及其以上烃类>94cm3/Sm3； ❖ 贫气：C3及其以上烃类<94cm3/Sm3；
❖ 酸性气体：含大量H2S、CO2，需净化后才能使用； ❖ 洁气：含少量H2S、CO2，不需净化可直接使用。 其中：基方：1atm 20℃(standard cubic meter,简写：Sm3）
“十二五”期间，城镇新建燃气管道25万公里，则城 镇燃气管道总长度将为60万公里。
绪论
❖ 西气东输：陕甘宁——北京 青海——兰州、重庆、武汉 新疆——上海
❖ 俄气南供：黑龙江、辽宁、北京、天津、河北
❖ 进口液化天然气：东南亚——广东珠江三角洲地区 浙江北仑-总投资76亿元、建最大的天然气接收站
❖ 近海天然气：南海气田——海南、广西 东海气田——上海、浙江 渤海西南部——天津、山东半岛
第1章 燃气的分类及其性质
1.1
燃气的分类及用途
1.2
燃气的性质
1.3
城市燃气的质量要求
燃气的分类及其性质
1.1 燃气的分类及用途
燃气的概念 燃气： 一切可燃烧的气体。 城市燃气：可作为城市燃料的可燃烧气体。 燃气的分类 主要有天然气、人工燃气、液化石油气、沼气四类
燃气的分类及其性质
1.1.1 天然气
1. 按开采方式分为五种：
❖ 气田气（纯天然气）：主要成分是甲烷（80-98%）， 乙烷-丁烷的含量一般不大，戊烷及以上重烃含量 少，发热值为35 MJ /m3左右。
❖ 凝析气田气(深层气田气)：从含石油轻质馏分的凝 析油中分离出来的。除含有大量甲烷外，戊烷及以 上烃含量较高。还含有汽油和煤油成分。热值在50 MJ/m3