燃气地分类及基本性质
城镇燃气基础知识-第一章
1.2课堂练习
一、判断题（正确的打√，错误的划×，答案写在每题的括号内 ） 14．我国城市燃气标准中规定，每立方米天然气硫化物含量小于 20mg。(×) 1 5．无毒燃气泄漏到空气中，达到爆炸下限的10%浓度时，应能 察觉到臭味。(×) 16．液化石油气在常温常压下是液体。(×) 17．液化石油气钢瓶中残液就是水。(×)
1.1
城镇燃气的分类
非常规天然气 ① 天然气水合物：俗称“可燃冰”，是天然气与 水在一定条件下形成的类冰固态化合物。 ② 煤层气：又称煤层甲烷气，是煤层形成过程中经 过生物化学和变质作用以吸附或游离状态存在于 煤层及固岩中的自储式天然气。成分以甲烷为主 ，含有少量的二氧化碳、氮、氢以及烃类化合物 ③ 页岩气：是以吸附或游离状态存在于暗色泥页岩 或高碳泥页岩中的天然气。
1.1
城镇燃气的分类
1.1.1、按气源分类 按燃气的来源通常可以把燃气分为天然气 、人工燃气、液化石油气和生物质气等。
（一）天然气 天然气是指通过生物化学作用及地质变质作用 ，在不同地质条件下生成、运移，在一定压力 下储集的可燃气体。 常规天然气 非常规天然气
1.1
城镇燃气的分类
（正文 宋体 28号）
1.1
城镇燃气的分类
（三）人工燃气 人工燃气：是指以固体或液体可燃物为原料经各种热 加工制得的可燃气体。主要有干馏煤气、气化煤气、 油制气和高炉煤气等。 ① 干馏煤气：利用焦炉或直立式炭化炉等对煤进行干 馏，所获得的可燃气体。焦炉煤气是炼焦过程的副 产品。热值在16.7MJ/m3。 ② 气化煤气：煤在高温条件下与气化剂 ( 空气、氧气、 水蒸气等 ) 反应气化而得到的可燃气体。通常有发 生炉煤气、水煤气、蒸汽一氧气煤气。
1.2
城镇燃气分类和基本特征
城镇燃气分类和基本特征城镇燃气是以可燃组分为主的的混合气体，可燃组分一般包括碳氢化合物、氢气、一氧化碳等，不可燃组分一般包括二氧化碳、氮气、氧气等。
按气源分类一般包括天然气、液化石油气、人工煤气、生物气（沼气）。
天然气和液化石油气作为城镇燃气主要气源，人工煤气逐渐被以上两种燃气取代，在农村或者乡镇一般使用生物气。
按燃烧特性分类。
在城镇燃气已形成的燃气供应体系中，燃气组分和特性是不能经常变换的，其允许的变化范围取决于燃气具及加热工艺的安全要求和使用效果及能力，因此以燃气的燃烧特性指标进行分类是用气设备分类及标准化、系列化的基础，也是城镇燃气标准化、规范化的基础。
燃气企业可以根据规定调整燃气的掺混比例，实现燃气的互换性，达到稳定的燃烧特性，保证燃气供应质量和安全。
燃气的互换性是城镇燃气的重要指标。
随着燃气供应规模的发展和制气方式的改变，某个地区原有燃气可能需要被另一种燃气取代，或者基本气源发生紧急事故或在用气高峰时，需要在供气系统中掺入性质和原有燃气不同的其他燃气。
当燃气成分变化不大时，燃烧器工况可有一些改变，但是可以满足燃气具原有的设计要求，当燃气成分变化较大时，燃烧工况的改变不能使燃气具正常工作。
某燃气具以1燃气为基准进行设计和调整，若以2燃气来置换1燃气，此时如果燃气具不加任何调整而能保证正常工作，则表示2燃气可以置换1燃气，或者成为2燃气对1燃气具有互换性。
燃气不能随便选用，为了达到互换性的要求，新燃气需要对原燃气具有互换性。
燃气的燃烧特性指标。
对于不同类型燃气互换时，要考虑衡量热流量大小的特性指数即华白数，是一个互换性判断指数，在置换气和基准气的物理化学性质相差不大、燃烧特性比较接近时，可以用华白数控制燃气的互换性，燃气互换时，华白数变化一般在正负5%到10%之间，华白数是燃气具热负荷大小的衡量指标。
当置换气和基准气相差较大、燃烧特性差别较大时，除了华白数外还要引入燃烧势的概念，燃烧势反映燃气燃烧时火焰产生的离焰、黄焰、回火和不完全燃烧的倾向性，是反映燃气具燃烧稳定状况的综合指标。
燃气分类与性质资料课件
遵守用气规定
严格遵守燃气使用规定，包括使用方法、用气量等。
定期检查
定期对燃气设施进行检查，确保无泄漏、阀门正常、管线无锈蚀等。
使用防护用品
使用燃气时，应佩戴防护眼镜和手套等防护用品。
泄漏应急处理
1 2 3
切断气源 发现燃气泄漏时，立即关闭燃气阀门，切断气源。
通风排气 打开门窗，加快室内通风排气，降低燃气浓度。
燃气行业重点区域发展情况
燃气行业标准制定和监管情况
燃气行业科技进步与成果转化
新能源对燃气行业的影响
新能源发展对燃气行 业的影响分析
燃气行业与新能源行 业的融合发展路径
燃气行业在新能源领 域的应用和发展前景
燃气行业未来发展方向
燃气行业未来发展的趋势和方向 分析
燃气行业与其他能源领域的协同 发展策略
燃气分与性
contents
目录
• 燃气概述 • 燃气分类 • 燃气性质 • 安全使用与防护措施 • 发展趋势与前景
燃气的定 义
燃气
燃气是一种可燃气体，通常存在 于地下或通过加工获得，被广泛 用于家庭、工业和运输等领域。
燃气组成
燃气主要由甲烷、乙烷、丙烷、 丁烷等烃类化合物组成，同时还 含有少量的硫化氢、氨气等杂质。
禁止烟火 在处理泄漏时，禁止使用明火或电火花等可能引 发火灾的行动。
火灾应急处理
灭火措施
01
根据火势情况，采取适当的灭火措施，如使用灭火器、灭火毯等。
关闭气源
02
在火灾情况下，应立即关闭燃气阀门，切断气源。
疏散人员
03
迅速疏散室内人员，并确保所有人员安全撤离。
燃气行业发展动态
01
02
03
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
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。
第章燃气的分类及其性质(1)
第章燃气的分类及其性质(1)第章燃气的分类及其性质燃气是指在常温常压下呈气态的可燃性气体，它可以作为燃料被引入到燃气设备中进行燃烧，产生热能供给人们生产和生活的需要。
燃气广泛应用于工业、家庭等各个领域，是现代生活中不可或缺的资源。
那么燃气是如何分类的，又具有哪些性质呢？下面我们将进行详细介绍。
一、燃气的分类燃气的分类依据不同的标准而有所不同，以下是一些常见的分类方法：1. 按热值分为高热值气体和低热值气体。
高热值气体包括天然气、煤气、焦炉气等，其热值大于35MJ/m3；低热值气体包括液化石油气、城市燃气、生物质燃气等，其热值在20MJ/m3以下。
2. 按来源分为天然气、人工气、液化气等。
天然气是指地下由天然气田开采的气体，包括天然气、页岩气等；人工气包括煤炭气、炼焦气、合成气等；液化气是指将气体经过冷却压缩成为液体形态的气体，包括液化石油气、液化天然气等。
3. 按成分分为单质燃气和混合燃气。
单质燃气包括天然气、煤气、氢气等，其主要成分为一种气体；混合燃气则由多种气体混合而成，包括液化石油气、城市燃气等。
二、燃气的性质燃气具有以下几个特点：1. 低密度性：燃气的密度比空气轻，通常在0.6～0.9kg/m3之间，因此燃气比空气更容易上升，扩散速度快。
2. 易燃性：燃气具有很高的易燃性和易爆性，特别是液化气和天然气等，一旦泄漏或不当使用，容易造成火灾或爆炸事故。
3. 无色、无味、无毒性：大部分燃气都是无色、无味、无毒性的，没有明显的污染，但其强烈的毒性和燃爆性质容易造成交通事故和环境污染等。
4. 热值高：燃气的热值高，具有燃烧后能释放很高的热能的特点，同时由于成分不同，热值也有所差别。
以上就是燃气的分类及其性质的介绍。
燃气因其独特的性质，其安全使用非常重要，人们在使用燃气的过程中，一定要保持安全意识，遵守规范操作程序，以确保人身安全和环境安全。
CHAP1燃气的分类及其性质燃气的分类及用途
CHAP1燃气的分类及其性质燃气的分类及用途
1.天然气：天然气是一种由甲烷和少量其他烃类组成的天然地下气体。
它是一种清洁、高效和环保的能源，用途广泛。
天然气主要用于家庭供暖、工业生产、发电和交通运输等领域。
2.液化石油气（LPG）：LPG是石油提炼过程中产生的混合气体，主
要包括丙烷和丁烷。
它在气体状态下易于储存和运输，广泛用于家庭烹饪、野外烧烤、热水供应和车用燃料等领域。
3.汽油气（CNG）：CNG是由天然气压缩而成的气体燃料，主要用于
汽车燃料。
它比传统的汽油和柴油更环保和经济，逐渐成为汽车行业的主
流选择。
4.一氧化碳气：一氧化碳气是一种有毒气体，主要产生于燃烧不完全
的燃料。
它常用于制造一氧化碳气体传感器，用于检测室内的一氧化碳浓度，以避免中毒事故。
5.氢气：氢气是一种高效、清洁的能源，广泛用于氢燃料电池车辆、
能源储存和工业生产等领域。
随着氢能技术的发展，氢气正逐渐成为替代
传统燃料的重要选择。
不同种类的燃气具有不同的性质和特点，包括燃烧效率、能源密度、
环保性和安全性等方面。
选择合适的燃气取决于具体的应用需求和环境条件。
燃气的燃烧是释放化学能的过程，通过氧化反应将燃料中的化学能转
化为热能和动能。
在燃烧过程中，释放出的热能可以用于供暖、发电、烹
饪等用途。
总的来说，燃气作为一种清洁、高效的能源形式，在各个领域都有着广泛的应用前景。
随着能源需求的增长和环保意识的提高，燃气将扮演越来越重要的角色，为人类创造更加可持续的生活方式。
燃气基本知识培训ppt课件
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22
二、供气原则
1.居民用气供气原则
• a.满足居民生活用气。 • b.满足公共建筑的用气。 • c.气量充足，可发展燃气供暖和空调。
2.工业企业用气供气原则 • a.满足工艺要求，提高产品产量及质量。 • b.减轻大气污染。 • c.缓冲用户。
3.工业与民用供气的比例
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三、各类用户的用气量指标
Qa:年用气量（Nm3/a）; Ga:其它燃料年用量（t/a）; Hi‘:其它燃料低发热值（KJ/kg）; Hi:燃气低发热值（KJ/Nm3）; η‘:其它燃料燃烧设备热效率（%）; Η:燃气燃烧设备热效率（%）;
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四、城镇燃气年用气量的计算
4.建筑采暖年用气量Q4
Qa
Fq f n
Hቤተ መጻሕፍቲ ባይዱi
Qa：年用气量（Nm3/a）; F：采暖面积（m2）; qf：民用建筑物的热指标（KJ/m2.h）; n：采暖最大负荷利用小时数（h）; η：采暖系统热效率（%）; Hi ：燃气低发热值（kJ/Nm3）;
空气中，天然气爆炸极限为 5-1。5% 液化石油气的爆炸极限为 2-9%。
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第二章 城镇燃气需用量及供需平衡
城镇燃气需用量 燃气需用工况 燃气输配系统的小时计算流量 燃气输配系统的供需平衡
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21
第一节 城镇燃气需用量
一、燃气用户分类
• 居民生活用气 • 商业用气（公共建筑用户） • 工业企业生产用气 • 采暖通风和空调用气 • 燃气汽车用气 • 发电用气 • 化工原料用气
1atm=101300Pa=101.3KPa=0.1013MPa =1.033kgf/cm2=10.33mH2O=760mmHg
CHAP1燃气的分类及其性质1.3城市燃气的质量要求
1.3 城市燃气的质量要求
1.3.1人工燃气及天然气中的主要杂质及允许 含量指标
一、焦油与灰尘 危害：堵塞管道和用气设备。 我国城镇燃气设计规范规定（简称规范）规定每标准 立方米中所含焦油和灰尘小于10mg。
二、萘 危害：堵塞管道。 规范规定对于低压输送的城市燃气，每标准立方米燃 气中的允许含萘量，冬季小于50mg，夏季小于100mg。
三.城市燃气的加臭
原因：城市燃气具有一定毒性的爆炸性气体，又是在压力下输送和 使用的。
要求对没有臭味的燃气加臭，可以及时发现漏气，确保燃气使用过 程的安全。
干馏煤气、水煤气、油制气、大部分地区的天然气和液化石油气含 有硫化物，因而其本身都具有臭味。
仅仅部分地区的天然气有时不含硫化物，要求经过加臭后才能进行 输配使用。
五、一氧化碳 危害：是可燃物，但有剧毒。 于身体。 规范未作规定。
1.3.2 对液化石油气的质量要求
一、硫分 危害：有腐蚀性，且燃烧产物SO2也是强腐蚀性气体。 规范规定一般硫化氢在100m3气体中的含量应小于5g，液态液化 石油气中总硫分应小于0.015～0.02％（重量比）。
液化石油气的容器多是按纯丙烷设计的，而乙烷和乙 烯的饱和蒸气压总是高于丙烷和丙烯的饱和蒸气压，因 此必须限制液化石油气中乙烷和乙烯的含量。
规范要求一般液化石油气中乙烷和乙烯的含量不大于 6％（质量比）。
五、残液
危害：C5和C5以上的组分沸点较高，在常温下不能气化， 而留在容器内，故称为残液。
规范规定残液量在20 ℃条件下不大于2％（体积比）。
二、水分 面危，害堵：塞可管能道与、气阀态门的及C2仪、表C3和和C设4生备成。结造晶成水金化属物腐，蚀缩。小管道的流通断 规范要求液化石油气中不含水分。
燃气常识
燃 气 常 识第一部分 燃气的分类与性质一、燃气的分类燃气是指所有的天然和人工的气体燃料，城市用燃气是由多种气体组成的混合气体，其中含有可燃气体、少量惰性气体和混杂气体。
可燃气体有：氢（H 2）、一氧化碳（CO ）、甲烷（CH 4）、乙烯（C 2H 4）、乙烷（C 2H 6）、丙烷（C 3H 8）、丁烯（C 4H 8）、丁烷（C 4H 10）、戊烯（C 5H 10）、戊烷（C 5H 12）、苯（C 6H 6）等。
惰性气体有：氮（N 2）及其它不活泼气体。
混杂气体有：水蒸气（H 2O ）、二氧化碳（CO 2）、氨气（NH 3）、氰化氢（HCN ）和硫化氢（H 2S ）等。
其中，CO 、H 2S 、HCN 都是有毒气体，对人体有害，还有许多气体在高温下能对金属起腐蚀作用。
燃气按成因不同，主要分为：天然气、人工燃气、液化石油气和沼气。
（一）天然气天然气一般可分为四种：1、气田气，也称纯天然气（简称天然气）主要成分是CH 4，体积分数为95%左右，还含有少量的CO 2、H 2S 、N 2和微量的氦、氖、氩等气体。
我国四川地区，陕北长庆干气田天然气属于这一类，四川天然气CH 4体积分数不少于90%，标态下发热量34800-36800KJ/m 3；长庆气田CH 4体积分数98%，标态下发热量为36590KJ/m 3。
2、石油伴生气伴生气是石油开采过程中提出的气体，它的主要成分也是甲烷，体积分数为80%左右，另外，还含有一些其它烷烃类占15%，所以热值较高。
大港地区的天然气属于这一类，CH4体积分数为80%，乙烷、丙烷和丁烷等体积分数约为15%，标准状态下发热量为41900KJ/m3。
3、凝析气田气含有石油轻质馏分的燃气。
4、矿井气（煤层气）从煤矿矿井中抽出的燃气。
5、煤层气俗称瓦斯是一种以吸附状态为主、生成并储存于煤层及其围岩中的甲烷气体,是煤矿事故的"头号杀手",在俄罗斯、加拿大之后我国是世界上第三大煤层气储量,储量预计为36.81万亿立方米,相当于450亿吨标煤,350亿吨标油,与陆上常规天然气资源量相当,其中适于开发的约占总量的60%。
1.2燃气的基本性质概述
• 在一定温度和压力下，气液两相达到平衡状态时， 气相中某一组分的摩尔成分yi 与其液相中的摩尔 成分 xi 的比值，也是一个常数 k i 。 • 工程上，常利用平衡常数k计算液化石油气的气 相组成或液相组成。（计算方法同学自学）
1.2.5沸点与露点
一、沸点
• 沸点：通常说101325Pa压力下液体沸腾 时的温度。 • 沸点：广义地说，沸点指某压力下液 体沸腾时的温度。
Pi yi P
• 根据混合气体分压力定律 • 由上面两式得：
Pi yi ki P xi
• 式中 xi 为混合液体任一组分的摩尔成分 • 式中yi 为该组分在气相中的摩尔成分。
• 相平衡常数表示在一定温度下，一定组成的气液 平衡系统中，某一组分在该温度下的饱和蒸气压 Pi 与混合液体蒸气压的 P 的比值是一个常数 k i 。
• 或图1-1（严铭卿《天然气输配技术》）可以查得 压缩因子
混合气体压缩因子的求解方法（自学） • 先计算混合气体的平均临界压力和平均临界温度； • 利用图1－3、1－4求得压缩因子； • 例题1－3、1－4自学。
1.2.3 粘度（自学）
• 混合气体的动力粘度近似计算公式如（1－13）所 示，这时不考虑温度对粘度的影响。 • 混合气体的动力粘度也可按公式（1－14）计算， 这时考虑温度对粘度的影响。 • 混合液体的动力粘度可近似按公式（1－15）计算 • 混合气体及混合液体的运动粘度按公式（1－16） 计算。 • 例题1－5自学。
–BC线左边是水合物存在的区域， –右边是不存在的区域， –BC是形成水合物的界限。 –点C是水合物存在的临界温度， –高于此温度在任何高压下都不能形成水合物。
在湿气中形成水合物的次要条件： • 含有杂质 • 高速 • 紊流 • 脉动 • 急剧转弯等因素。
第1章 燃气的分类及其性质
• 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
燃气分类
基准气 黄焰和不完全燃 烧界限气 脱火界限气
回火界限气 黄焰和不完 全燃烧界限气
表
某些国家和地区的燃气类别及试验气对比
族组
试验燃气
体积分数 代号
基准气 黄焰和不 完全燃烧界限气 一
回火界限气
本标准 类别 代号
天 然 气
干
本标准 相关
类别 代号 国家
人 德国
工 瑞典
气
工程建设标准全文信息系统
增加了附录 附录 和附录
本标准附录 附录 为规范性附录 附录 为资料性附录
本标准由中华人民共和国建设部提出
本标准由建设部城镇燃气标准技术归口单位中国市政工程华北设计研究院归口
本标准起草单位 中国市政工程华北设计研究院 香港中华煤气有限公司 广东万家乐燃气具有限
公司 上海帝高燃气电气有限公司 广州迪森家用锅炉制造有限公司 中山华帝燃具股份有限公司 艾欧
注 相对密度 热值 和华白数 按本标准表 的规定值计算确定 注 空气 的体积分数 注 试验气 基准气 黄焰和不完全燃烧界限气 回火界限气 脱火界限气
工程建设标准全文信息系统
附录 规范性附录 配制试验气用的各种单一气体
配制试验气用的单一气体 其纯度不应低于下述值 氮气 氢气 甲烷 丙烯 丙烷 丁烷 中氢 一氧化碳和氧总含量应低于 氮和二氧化碳总含量应低
基准气 基准燃气 代表某种燃气的标准气体
界限气 界限燃气 根据燃气允许的波动范围配制的标准气体
城镇燃气分类和技术要求
城镇燃气分类原则 城镇燃气应按燃气类别及其燃烧特性指标 华白数
城镇燃气燃烧特性指标计算方法 华白数
华白数 可按式 计算
和燃烧势
分类 并应控制其波动范围
燃气常识
气田气
• 气田气主要是甲烷， 含量约为 80% 一 90% ， 气田气主要是甲烷 ， 含量约为80% 90% 乙烷至丁烷含量一般不大。 乙烷至丁烷含量一般不大。 • 戊烷及戊烷以上的重烃含量甚微 。 其低 戊烷及戊烷以上的重烃含量甚微。 热值约为36MJ生气
• 当燃气成分变化不大时， 燃烧器燃烧工 当燃气成分变化不大时 ， 况虽有改变， 况虽有改变 ， 但尚能满足燃具的原有设 计要求， 当燃气成分变化较大时， 计要求 ， 当燃气成分变化较大时 ， 燃烧 工况的改变使得燃具不能正常工作。 工况的改变使得燃具不能正常工作
• 任何燃具， 都是按一定的燃气成分设计 任何燃具 ， 的。设某一燃具以a燃气为甚准进行设计 设某一燃具以a 和调整， 若以b 燃气来置换a 燃气， 和调整 ， 若以 b 燃气来置换 a 燃气 ， 此时 燃具不加以任何调整而能保证正常工作， 燃具不加以任何调整而能保证正常工作 ， 则表示b 则表示 b 燃气 可以置换 a 燃气， 或称 b 燃 可以置换a 燃气 ， 或称b 气对a燃气具有““ 互换性” 气对a燃气具有““ 互换性”。
• 用人工方法制取的城市燃气在我国主要 有 : 炼焦煤气 （ 干馏媒气 ） 和油制气 ， 炼焦煤气（ 干馏媒气） 和油制气， 还有从石油炼厂得到的液化石油气。 还有从石油炼厂得到的液化石油气。 • 从天然资源中获取的有: 天然气 、 液化 从天然资源中获取的有 : 天然气、 石油气、矿井气等。 石油气、矿井气等。
我国儿种常用燃气组分列于表 1-1中。
（二）城市燃气的分类
• 随着我国燃气工业的不断发展， 供气规 随着我国燃气工业的不断发展 ， 模 、 气源类型和用具类型等都在不断增 加。 • 不同类型燃气的成分、 热值和燃烧特性 不同类型燃气的成分 、 等并不相同。 城市燃气供应过程中， 等并不相同 。 城市燃气供应过程中 ， 燃 气组分和特性是经常变化的。 气组分和特性是经常变化的 。 其允许的 变化范围， 变化范围 ， 取决于燃具和加热工艺要求 的承受能力。 的承受能力。
第章燃气的分类及其性质(一)
第章燃气的分类及其性质(一)燃气是常用的能源之一，它被广泛应用于家庭、工业、商业以及交通领域。
在日常生活中，我们常常接触到各种类型的燃气，其中最常见的是家庭用天然气。
本文将对燃气的分类及其性质进行详细的介绍。
一、燃气的分类1. 自然气自然气是指在地下或海底天然形成的气体资源，主要成分为甲烷(CH4)，还含有少量的乙烷(EtH)、丙烷(PrH)、丁烷(BtH)等。
自然气在中国地区主要分布在西北地区。
2. 液化石油气（LPG）液化石油气是指石油和天然气成分的混合物，经过处理后，升华为气态，再通过压缩变成液态的燃气。
LPG的成分复杂，含有丙烷、丁烷、异丁烷、异丙烷等成分，适用于家庭、商业、工业和交通等领域。
3. 煤气煤气是指以煤炭为原料生产的气体，主要成分为一氧化碳(CO)、甲烷(Mn)、氢(H2)、氮(N2)等。
煤气被广泛应用于工业和商业领域。
4. 压缩天然气（CNG）压缩天然气是指将天然气压缩后使用，主要应用于汽车行业，减少污染排放。
二、燃气的性质1. 燃点和燃点极限不同类型的燃气燃点不同，自然气的燃点约为600℃，较高。
而煤气和LPG的燃点分别为400℃和200℃，较低。
燃点极限是指燃气与空气混合后的最小和最大浓度，称为燃点极限下限和上限。
当燃点浓度超出极限时，则不能燃烧。
2. 密度和热值燃气的密度和热值也是不同的，自然气密度较小，一般为0.65kg/m³左右，热值也较低，约为42MJ/m³。
而煤气和LPG的密度和热值均较高，LPG的密度约为0.55kg/m³，热值约为92MJ/m³，煤气的密度约为0.8kg/m³，热值约为44MJ/m³左右。
3. 燃烧产物燃气燃烧后会产生燃烧产物，这些产物的种类和数量也是不同的。
自然气燃烧产物主要为水蒸气和二氧化碳；煤气的主要产物是一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫；LPG的主要产物为水蒸气和二氧化碳。
综上所述，燃气的分类及其性质各有差异，不同类型的燃气在不同领域应用时需要根据具体情况进行选择和搭配。
00燃气基础知识
计量
调压
净化
压缩 CNG长管拖车
城镇输 配系统
计量 加臭
三级 调压
二级 调压
一级 调压
储气 设施
二级 换热
一级 换热
城镇卸气站
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公路运输
2.压缩天然气CNG简介
天然气加压站（母站）
天然气加压站的主要任务是使天然气加压到20~25MPa（一般加压到 20MPa），
并到达国家规定的CNG质量标准，向CNG子站即卸气站供
体积的缩减量。LPG的体积压缩系数只有体积膨胀系数的约一 半。
这就说明，在满液的状态下，随着温度的升高，容器内的压力会 急剧升高。
第37页，共47页。
LPG 概况
▪ 四、LPG的特性
▪ 液化石油气组分及水的体积膨胀系数/℃-1
温度/℃
0~10 10~20 20~30
丙 烷 丙 烯 正 丁 烷 异 丁 烷 1-丁烯 水 0.00265 0.00283 0.00181 0.00233 0.00198 0.00003 0.00258 0.00313 0.00237 0.00171 0.00206 0.00014 0.00352 0.00329 0.00173 0.00297 0.00214 0.00026
着火温度
LPG着火温度比其他燃料低，一般在430~460℃，爆炸极限较窄，为 2%~10%，而且爆炸下限比其他燃气低，所以危险性大，一点点火花都会 引起燃烧爆炸。
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1. 燃气的分类、性质
液化石油气的典型性质
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1. 燃气的分类、性质
沼气
各种有机物质，如蛋白质、纤维素、脂肪、淀粉等，在隔绝空气的条件下
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第一部分燃气的分类及基本性质一、燃气的分类（一）天然气1、常规天然气（1）、气田气：是指产自天然气气藏的纯天然气，主要组分是甲烷。
（2）、石油伴生气：是指与石油共生的、伴随石油一起开采出来的天然气，其主要组分是甲烷、乙烷、丙烷和丁烷。
（3）、凝析气田气：是指从深层气田开采的含石油轻质馏分的天然气。
主要组分是甲烷、2%-5%戊烷及戊烷以上的碳氢化合物。
2、非常规天然气：是指受目前技术经济条件的限制尚未投入工业开采及制取的天然气资源，包括天然气水合物、煤层气、页岩气、煤制天然气等。
（1）、天然气水合物俗称可燃冰:是天然气与水在一定条件下形成的类冰固态化合物。
主要组分为甲烷。
（2）、煤层气:是煤层形成过程中经过生物化学和变质作用以吸附或游离状态存在于煤层及固岩中的自储式天然气。
（3）、页岩气：是以吸附或游离状态存在于暗色泥页岩或高碳泥页岩中的天然气。
（4）、煤制天然气：是指煤经过气化产生的合成气，再经过甲烷化处理，生产代用天然气(SNG)。
（二）、人工燃气1、固体燃料干馏煤气：利用焦炉等对煤进行干馏所获得的煤气。
2、固体燃料气化煤气：是指以煤作为原料采用纯氧和水蒸气作为气化剂，获得的煤气。
如：水煤气、发生炉煤气等。
2、油制气；是指利用重油（炼油厂提取汽油、煤油、柴油之后剩余的油品）制取城市燃气。
3、高炉煤气：是冶金工厂炼铁时的副产气，主要组分是一氧化碳和氮气。
(三)、液化石油气：是指在天然气及石油开采或炼制石油过程中，作为副产品而获得的。
(四)、生物气：各种有机物质在隔绝空气的条件下发酵，并在微生物的作用下产生的可燃气体，也叫做沼气。
二、燃气的基本性质1、热值：单位体积的燃气完全燃烧所产生的热量。
2、热值单位的换算关系：1千卡=4.187千焦；1千焦=0.239千卡：1千瓦小时=3600千焦=859.8千卡3、常用燃气的热值：可燃气体浓度范围成为爆炸极限。
（1）、爆炸下限：在这种混合物中当可燃气体的含量减少到不能形成爆炸混合物时的含量，称为可燃气体的爆炸下限。
（2）、爆炸上限：当可燃气体的含量增加到不能形成爆炸混合物时的含量，称为爆炸上限。
天然气的爆炸极限为5%—15%。
5、燃气的加臭（1）、常用的加臭剂为四氢噻吩、乙硫醇。
（2）、加臭剂的最小含量应符合下列规定：无毒燃气泄露到空气中，达到爆炸下限的20%时，应能察觉；有毒燃气泄露到空气中，达到对人体允许的有害浓度时，应能察觉；对于以一氧化碳为有毒成分的燃气，空气中一氧化碳含量达到0.02%时，应能察觉。
6、燃气互换性：某一燃具以A燃气为基准进行设计和正常工作，若以B燃气置换A燃气，如果燃烧器此时不加任何调整而能保证燃具正常工作，表示B燃气可以置换A燃气，或称B燃气对A燃气而言具有互换性。
A燃气称为基准气，B燃气称为置换气。
7、燃具适应性：是指燃具对于燃气性质变化的适应能力。
如果燃具能在燃气性质变化范围较大的情况下正常工作，就称为适应性大，反之，就称为适应性小。
第二部分燃气管网系统一．城市燃气管道的分类1、根据用途不同可分为市政管道、庭院管道、户内燃气管道。
2、根据敷设方式的不同可分为地下燃气管道和架空燃气管道。
3、根据输气压力不同分为：低压燃气管道；压力为P﹤0.01MPa、中压B级燃气管道；压力为0.01 MPa ≤P≤0.2MPa、中压A燃气管道；压力为0.2﹤P≤0.4;次高压B燃气管道0.4﹤P≤0.8；次高压A燃气管道0.8﹤P≤1.6;高压B燃气管道1.6﹤P≤2.5;高压A燃气管道2.5﹤P≤4.0;4、采用不同的压力机制的原因：（1）、管网采用不同的压力机制比较经济；（2）、各类用户所需要的燃气压力不同；（3）、消防安全要求。
二、管道的埋深1、埋设在车行道下时，不得小于0.9米；2、埋设在非机动车车道（含人行道）时，不得小于0.6米；3、埋设在机动车不可能到达的地方时，不得小于0.3米；4、埋设在水田下时，不得小于0.8米。
三、燃气工程常用的管材1、钢管（1）、无缝钢管：是用优质的碳素管或低合金钢经热轧或冷拔加工而成。
适用于各种压力级别的城市燃气管道和制气厂的工艺管道，对于使用温度低于-20摄氏度的管道应采用奥氏体不锈钢无缝钢管。
（2）、焊接钢管；直缝焊管和螺旋焊管。
（3）、钢管防腐；涂漆、聚乙烯胶粘带、阴极保护。
2、PE燃气管：燃气用PE采用PE80或PE100等级，在中燃集团内部优先选用PE100SDR17.6系列PE燃气管道，为避免壁厚太薄DN75以下的应使用SDR11系列。
SDR是管道外径和壁厚的比值。
3、铸铁管：目前，新建的燃气管道工程中已较少使用铸铁管，中燃集团内部规定在新建工程上已限制使用铸铁管。
4、铝塑复合管：是指内层和外层为交联聚乙烯或聚乙烯、中间层为增强铝管。
使用的条件为；环境温度不应高于60摄氏度；工作压力应小于10千帕；在户内的计量装置后。
四、燃气的调压和储存1、燃气的调压（1）、燃气调压器：是燃气输配系统中的重要设备，燃气输配系统各级管网压力工况的控制都是通过调压器来实现的，它的作用是降压和稳压。
按作用原理分为直接作用式和间接作用式；按用途分为区域调压器、专用调压器和用户调压器；按进出口压力分为高高压、高中压、高低压、中中压、中低压调压器及低低压调压器；按被调参数分为后压和前压调压器。
（2）、调压站；主要设施由阀门、调压器、过滤器、安全放散阀、切断阀及监控仪表等组成，有的调压站还装有计量和加臭设备。
2、燃气的储存：燃气的储存是保证城市燃气供需平衡的重要手段，分为低压、高压、地下、液化储存。
第三部分液化天然气天然气的主要组分是甲烷，常温下以气态形式存在。
在常压下，将天然气深冷到-162摄氏度制成液化天然气（LNG）。
1.LNG的特点：（1）、温度低，在大气压力下，LNG的沸点在-162摄氏度。
（2）、液化天然气的密度大约是气态天然气的600倍，既1体积LNG能转化为600体积的气态天然气。
2、LNG运输（1）、液化天然气船（2）、液化天然气槽车第四部分压缩天然气压缩天然气是将天然气压缩增压到20兆帕时，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公里为宜。
1、压缩天然气的特点：（1）、膨胀性，压缩天然气在20兆帕时体积约为标准状态下同质量天然气的1/200;（2）、膨胀后温度显著下降，高压气态膨胀后温度显著下降，因此用CNG给中压用户供气，应有加热装置。
2、压缩天然气的运输：按使用的容器有两种形式；（1）、是将7-15个直径较大（D406、D559、D610）、长度为6-12米的储气瓶直接组装在拖挂车上。
（2）、将若干个直径较小（D279）小储气瓶集装成撬，再将撬体置于拖车上。
3、压缩天然气加气站CNG加气站的类型：标准站、加气子站、加气母站、L-CNG 站。
CNG加气站工艺主要设施包括脱水装置、压缩机、储气设施、售气系统。
(1)、CNG加气标准站：从市区管网直接取气，经干燥、压缩后进行加气作业的加气站。
工艺流程为：加气站从市区中压管网取气，经过滤、计量、干燥等处理工序，使天然气符合车用压缩天然气的标准（热值大于31.4MJ/m3、总硫≤200mg/m3、硫化氢≤15 mg/m3），经压缩后由优先顺序盘控制向储气井储气或由加气机向汽车加气。
(2)、CNG加气子站：依靠车载储气瓶运进天然气进行加气作业的加气站。
工艺流程进站的天然气，经过除尘、脱硫、脱水净化处理后，经压缩机增压到25兆帕，通过顺序控制盘控制并分别进入高、中、低压储气瓶，高、中、低压储气瓶中的天然气由售气机控制并自动给CNG汽车加气。
（3）CNG加气母站：除自身具有给天然气汽车加气功能外，可通过车载储气瓶运输系统为子站供应压缩天然气的加气站。
工艺流程：原料天然气进站后，先经过滤、计量，经调压装置稳压后进入缓冲罐，再进入前置脱水装置进行深度脱水，使露点不高于-54摄氏度（常压下）,脱水后的天然气进入压缩机，经四级增压，达到25兆帕，给拖车、普通汽车，储气井加气。
（4）、L-CNG汽车加气站工艺流程；（1）、卸车工艺流程：由LNG槽车运送来的液化天然气，一部分通过卸车增压器进行气化，体积膨胀、压力升高后为槽车增压，槽车的压力增加到0.65兆帕，而储罐中的压力为0.4兆帕，利用压差将槽车中的LNG卸到站区内的LNG储罐中。
（2）、储罐中的LNG通过低温高压泵把LNG送到高压空温式汽化器转化气态。
保证出口温度超过5摄氏度以上，出口压力为20兆帕，经顺序控制盘进入储气瓶，再经储气瓶到CNG加气机给汽车加气。
第五部分燃气的具体应用一、燃烧器的分类：1、按一次空气系数分类：一次空气系数；在燃烧器中预先和燃气混合的空气量与理论空气量之比叫做一次空气系数。
（1）、扩散式燃烧器：燃气和空气不预混，一次空气系数为0；（2）、大气式燃烧器：燃气和一部分空气预先混合，一次空气系数为0.2-0.8；（3）、完全预混式燃烧器；燃气和空气完全预混，一次空气系数为1.0。
2、按燃气压力分类：（1）、低压燃烧器；燃气压力在5000帕以下；(2)、高（中）压燃烧器；燃气压力在5000帕至3×105帕之间。
二、燃气的具体应用领域：民用燃气器具；燃气锅炉；燃气辐射供暖、燃气空调、燃气汽车、燃气工业窑炉、燃气冷热电联产、燃气切割等。
1、燃气冷热电三联供（CCHP、combined coolingheatingandpower）:是指天然气为主要燃料带动燃气轮机或内燃机发电机等燃气发电设备运行，产生的电力满足用户的电力需求，系统排出的废热通过余热回收利用设备向用户供热、供冷的系统。
它是分布式能源的一种，建立此工程应具备的条件：充足的天然气供应、协调有关电力部门做好上网工作、有当地政府的支持政策。
2、天然气切割：天然气在空气中的爆炸极限范围小（在空气中的爆炸极限范围为：天然气为5-15、丙烷为2.1-9.5、乙炔为2.5-80），天然气的密度小于空气（体积比kg/m3 天然气为0.75、丙烷为2.0、乙炔为1.2），泄露时不易在车间或船舱地面形成堆积，大大减少了爆炸发生的可能性。
燃烧燃烧速度较慢，燃烧效率高、清洁、在生产和使用过程中，不会产生电石渣等污染物。
天然气切割气比乙炔、丙烷更清洁、环保、经济、安全，是切割气发展的方向。