城市燃气的基本特性,气源

• 天然气气源设施
– 天然气门站 天然气门站——位于城市边缘或外围，接受长输管线 位于城市边缘或外围， 位于城市边缘或外围 的供气，净化、调压、计量后供应城市管网。 的供气，净化、调压、计量后供应城市管网。 – 天然气储存基地 天然气储存基地——位于城市边缘或外围，储存、净 位于城市边缘或外围， 位于城市边缘或外围 储存、 调压运入或输入的天然气，供应城市管网。 化、调压运入或输入的天然气，供应城市管网。 – 天然气门站要求临近长输管线，有足够的防护空间。 天然气门站要求临近长输管线，有足够的防护空间。 天然气储存基地要求临近长输管线或有便利的交通条 铁路、码头），有足够的防护空间。 ），有足够的防护空间 件（铁路、码头），有足够的防护空间。
• 城市燃气的气源选择途径： 外部气源：应落实气源质量及供应量等。 应落实气源质量及供应量等。 自建气源：应落实原料供应和相关产品的销售。 应落实原料供应和相关产品的销售。
• 城市燃气的气源选择是考虑各种复 杂因素的综合结果，主要包括2方面： 气源资源 城市条件
• 发展燃气事业应从本地区的资源条件出发， 综合各地的经济条件、气候条件、环保要求及 燃气需用量等，探讨取得气源的可能性。 • 发展方针：优先发展天然气、扩大液化石油气 供应、慎重发展人工煤气。
四、燃气的热值
• 燃气的热值： 燃气的热值： • 标准状态下，1m3燃气完全燃烧所放出的热量， kJ/m3。 高热值：燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度， 高热值：燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而 其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。 水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量 其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。 低热值：燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度， 低热值：燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但 水蒸气仍为蒸气状态时所放出的热量 烟气中的水蒸气仍为蒸气状态时所放出的热量。 烟气中的水蒸气仍为蒸气状态时所放出的热量。 低热值， 低热值=水蒸气的汽化潜能 高热值＞低热值，高热值 - 低热值 水蒸气的汽化潜能
• 人工煤气气源设施
– 炼焦制气厂、直立炉煤气厂——产量大、热值适中、 炼焦制气厂、直立炉煤气厂 产量大、 产量大 热值适中、 调节能力差， 调节能力差，是城市常用的主气源设施 – 水煤气厂、油制气厂 水煤气厂、油制气厂——产量可调、热值偏高或偏低， 产量可调、 产量可调 热值偏高或偏低， 一般可作为调峰气源 – 煤气厂一般布局在城市边缘，要求足够的防护空间、 煤气厂一般布局在城市边缘，要求足够的防护空间、 良好的交通条件和邻近协作企业
３。（小城镇不低于1１.7MJ⁄m３
）
毒性小： 毒性小：控制CO等有毒成分的含量 杂质少： 杂质少：损坏设备、管道等
２.燃气中杂质及有害物的影响 燃气中杂质及有害物的影响
• P42 （1）焦油与灰尘 （2）硫化物 （3）萘 （4）氨 （5）一氧化碳 （6）氧化氮 （7）水
３.城镇燃气的质量要求 城镇燃气的质量要求
• 液化石油气气源设施
– 总供应设施 总供应设施——液化石油气供 液化石油气供 应基地（液化石油气储配站） 应基地（液化石油气储配站） – 分供应设施 分供应设施——液化石油气气 液化石油气气 化站、混气站， 化站、混气站，用于液化石油 气的管道供应 – 液化石油气供应基地布局在城 液化石油气供应基地布局在城 市边缘或外围， 市边缘或外围，要求足够的防 护空间、地势平坦开阔、 护空间、地势平坦开阔、最小 风频的上风向， 风频的上风向，气化站和混气 站位于负荷中心， 站位于负荷中心，要求足够的 防护空间和平坦开阔的地势。 防护空间和平坦开阔的地势。
2.爆炸浓度极限 爆炸浓度极限
• 2.爆炸浓度极限（着火极限）： 爆炸浓度极限（着火极限）： 爆炸浓度极限 可燃气体与空气混合物中，如燃气浓度低于某一限度， 可燃气体与空气混合物中，如燃气浓度低于某一限度， 氧化反应产生的热量不足以弥补散失的热量， 氧化反应产生的热量不足以弥补散失的热量，无法维 持燃烧爆炸； 持燃烧爆炸； ——此浓度限度为着火下限 此浓度限度为着火下限 当燃气浓度超过某一限度， 当燃气浓度超过某一限度，由于缺氧也无法维持燃烧 爆炸； 爆炸； ——此浓度限度为着火上限 此浓度限度为着火上限
（2）加臭剂的特性
• • • • • • • ①对人体和管道设备无害 无害 ②有持久、难闻的特殊气味 气味 ③有适当的挥发性 挥发性 ④能完全燃烧 燃烧，燃烧产物无害 燃烧 ⑤不所燃气的组分发生化学反应 化学反应 ⑥溶解于水 溶解于水的程度不大于2.５% 溶解于水 ⑦价格 价格低廉 价格
(3)常用的燃气加臭剂
ρm :混合气体密度 kg/m3; 混合气体密度, ρi:混合气体各组分的密度 kg/m3; 混合气体各组分的密度, Vi:混合气体各体积组分 %。 混合气体各体积组分, 。
2.相对密度（比重） 相对密度（比重） 相对密度
气体相对密度： 气体相对密度：S= 气态燃气密度/空气密度 S＞1：燃气比空气重， S ＜ 1：燃气比空气轻 ：燃气比空气重， ： （ ρ空气=1.2931 kg/m3 ； S= 1） ） 液态相对密度： 液态燃气密度 液态相对密度：D=液态燃气密度/纯水密度 D＞1：燃气比纯水重， D＜ 1：燃气比纯水轻 ：燃气比纯水重， ：
第1章 城市燃气基本知识(四) 城市燃气基本知识(
第1章 城市燃气基本知识（四） 章 城市燃气基本知识（
1.1 燃气的种类 1.1.1天然气 天然气 1.1.2人工燃气 人工燃气 1.1.3液化石油气 液化石油气 1.1.4其他燃气 其他燃气 1.2燃气单一组分气体性质 燃气单一组分气体性质 1.3城市燃气的基本特性 城市燃气的基本特性 1.4城市燃气气源的要求 城市燃气气源的要求
大中城市
• 城市多种类型气源联合运行 联合运行 • 大中城市应根据气源来源、气源规模、 用气负荷分布等情况，力争安排2个以上 个以上 的气源，并应保证气源符合规范规定的 的气源 城镇燃气的质量要求。
*1.4.2 城镇燃气的质量要求
• 1.城镇燃气的基本要求 城镇燃气的基本要求 热值高： 热值高：根据规范,燃气低热值一般应大于14.7MJ⁄m
• 一般要提出2个或2个以上的方案，在进行技术经 济比较后，选择最经济有效的气源形式。
小 结
• 城镇燃料气气源要求： 城镇燃料气气源要求： 高热值 低污染 洁净 卫生
常见的城镇燃气气源
• 天然气：理想的城镇气源 天然气： 热值高 清洁卫生 • 人工燃气：目前我国城镇燃气的重要气源 人工燃气： • 液化石油气： 液化石油气： 投资少 设备简单 建设速度快 供应方式灵活（管道或瓶装供应）
六、水化物
• AAAA
七、华白数
• AAAA
八、燃烧势
• AAA
九、燃气燃烧的稳定性和互换性
• AAAA
1.4城市燃气气源的要求 城市燃气气源的要求
1.4 城市燃气气源的要求
• 1.4.1 气源选择依据
• *1.4.2 城市燃气的质量要求 • *1.4.3 气源转换与混配
1.4.1 气源选择依据
• （1）城镇天然气与人工燃气质量标准 城镇天然气与人工燃气质量标准 P43 表 1-5, 表1-6 • （2）液化石油气质量标准 ） P44 表 1-7
*4.燃气的加臭
• 为保证燃气的安全输配与使用，确保燃 气用户与维修、管理人员能凭嗅觉及时 早发现、早处理，防患于未然，把泄漏 事故处理在萌芽状态，在燃气中实行 “加臭”是十分必要的。 • 这一问题早已受到世界各生产、使用燃 气国家的重视，意大利等国在 1971 年就 颁发了有关加臭的规范和标准。
着火上、 爆炸上、 着火上、下限 = 爆炸上、下限
上、下限间的浓度范围：着火极限 = 爆炸浓度极限 = 爆炸范围 下限间的浓度范围：
P7-9 自学内容
• • • • • • • • • 一、燃气的密度和相对密度 二、燃气的含湿量 三、燃气的露点 四、燃气的热值 五、着火温度和爆炸浓度极限 六、水化物 七、华白数 八、燃烧势 九、燃气燃烧的稳定性和互换性
二、燃气的含湿量
• 含湿量：湿燃气中1 kg干燃气所夹带的水蒸气（以克计） 含湿量：湿燃气中 干燃气所夹带的水蒸气 以克计） • d (g/kg)=1000Mzq / Mg
• Mzq: 1 kg湿燃气中所含水蒸气的质量， kg； 湿燃气中所含水蒸气的质量， 湿燃气中所含水蒸气的质量 • Mg ：1 kg湿燃气中所含干燃气的质量， kg。 湿燃气中所含干燃气的质量， 湿燃气中所含干燃气的质量 • 例P5： • 1 kg某湿燃气中含有0.991 kg干燃气和 干燃气和0.009 kg水蒸气，问该湿燃 干燃气和 气的含湿量是多少？
燃气密度和相对密度的计算（ ） 燃气密度和相对密度的计算（P5）
• 已知某城市燃气中各组分气体的密度及体积组分如下表， （1）求该燃气的密度ρm和相对密度S。 （2）根据常见燃气的基本特性，判断该燃气种类。 气体 分子式 密度ρ（ kg/m3 ） 体积组分V（%） 氢 H2 0.0899 60.0 甲烷 CH4 0.71742 8.0 乙烷 C2H6 1.3563 2.7 一氧化碳 CO 1.2506 8.6 空气 N2、O2等 1.2931 0.5 水蒸气 H2O 0.8330 0.2
qi:燃气中各单一组分的热值, kJ/m3;
Vi:燃气中各组分的体积, %。
五、着火温度和爆炸浓度极限
• 1.着火温度（自燃点）： 着火温度（自燃点）： 着火温度 可燃气体与空气混合物在没有火源作用下被加热Baidu Nhomakorabea 引起自燃的最低温度。 引起自燃的最低温度。 着火温度的相关性： 着火温度的相关性： 与可燃组分在空气混合物中的浓度、混合程度、 与可燃组分在空气混合物中的浓度、混合程度、压 燃烧室形状、有无催化作用等有关。 力、燃烧室形状、有无催化作用等有关。工程上应用 时由试验确定 。 着火温度的可变性： 着火温度的可变性： 可燃气体在氧气中的着火温度比在空气中的数值略 低50-100°C。 ° 。
1.3城市燃气的基本特性 城市燃气的基本特性
• • • • • • • • • 一、燃气的密度和相对密度 二、燃气的含湿量 三、燃气的露点 四、燃气的热值 五、着火温度和爆炸浓度极限 六、水化物 七、华白数 八、燃烧势 九、燃气燃烧的稳定性和互换性
一、燃气的密度和相对密度
1.密度 密度
混合气体密度： 混合气体密度： ρm= ∑ρiVi/100
低位热值：
• 在燃烧反应发生时，压力P保持恒定，所有燃 烧产物的温度降至与规定的反应物温度t相同的 温度，所有的燃烧产物均为气态。此时单位体 积燃气释放出的热量即为该燃气的低位热值， 以符号QL表示，量纲为kJ／m3。 QL kJ m3
• QL=∑qiVi/100
QL :燃气的低位热值, kJ/m3;
• 我国《城镇燃气设计规范》( GB50028— 2002)： • 第 2.2.3 条也规定了“城镇燃气应具有可 以察觉的臭味”，并对燃气加臭剂量作 了规定。
• （1）燃气中加臭剂量的标准 ） ①有毒燃气（含CO等）：嗅觉正常的人能 察觉。 ②无毒燃气（天然气、液化石油气等）：如 果泄漏到空气中，在达到其爆炸下限的 20%浓度时，嗅觉正常的人能察觉。 ③利用加臭寻找漏气点：增加到正常用量的 10倍。 ④新管线使用初期：比正常用量高2-3倍。
• 据国内外资料介绍，几种常用或可供选择的致臭剂都 是硫醇类和带环状结构的硫化物 硫醇类和带环状结构的硫化物。详见表一。 硫醇类和带环状结构的硫化物
• 表一中的四氢噻吩 四氢噻吩是国际上发达国家广 四氢噻吩 泛使用的燃气气味添加剂，俗称“加臭 “ 剂” • 它与目前被广泛采用的气味剂乙硫醇 气味剂乙硫醇相 气味剂乙硫醇 比，具有抗氧化性强，化学性质稳定， 气味存留时间持久，燃烧后无残留物， 不污染环境，添加量少，腐蚀性小等优 点。
三、燃气的露点
• 气体露点：饱和蒸汽经冷却或加压，立即处于 气体露点：饱和蒸汽经冷却或加压， 饱和状态，当遇到接触面或凝结核便液化成 过饱和状态，当遇到接触面或凝结核便液化成 此时的温度称为露点。 露，此时的温度称为露点。
• 气态碳氢化合物： 气态碳氢化合物： 某压力下， 某压力下，气体露点 = 液体沸点 露点与混合气体的组成及其总压力有关 管道输气温度比露点高5° 管道输气温度比露点高 °C以上