煤炭、石油、天然氣并稱為世界能源的三大支柱。
燃?xì)夥诸惣靶再|(zhì)
天然氣
氣田氣——?dú)饩_采出來的純天然氣,38MJ/Nm3
油田伴生氣——隨石油開采而分離獲得,42MJ/Nm3
凝析氣田氣——從天然氣凝析的石油輕質(zhì)餾分,46MJ/Nm3
礦井氣——原煤開采中從井下煤層中抽出的可燃?xì)猓?8.8MJ/Nm3
液化石油氣
液化石油氣——石油開采和煉制過程中的副產(chǎn)品,46.2MJ/Nm3
管道混空氣——液化氣摻混空氣而成
人工煤氣
發(fā)生爐煤氣,以空氣為氣化劑
水煤氣 ,以水蒸汽為氣化劑
干餾煤氣,通過對煤加熱產(chǎn)生煤氣
天然氣是由動、植物通過生物化學(xué)作用及地質(zhì)變化作用,在不同地質(zhì)條件下生成、轉(zhuǎn)移,在一定壓力下儲集,埋藏在深度不同的地層中的優(yōu)質(zhì)可燃?xì)怏w。
天然氣的組分以甲烷為主,含有少量的二氧化碳、硫化氫、氮和微量的惰性等氣體,平均密度為0.75-0.8 Kg/Nm3左右。甲烷的理論燃燒溫度為1970 ℃,最大燃燒速度為0.38米/秒,爆炸濃度極限為5%-15%,在0.1MPa、-162℃的情況下可由氣態(tài)天然氣轉(zhuǎn)換成液態(tài)天然氣(LNG),氣液比為625:1,即一立方液體天然氣(LNG)氣化后可以形成625立方氣體天然氣。
天然氣的熱值為8500-9500大卡/立方;密度約0.75-0.8 Kg/Nm3,比空氣輕,容易逸散。
相對密度:天然氣的相對密度是指相同壓力和相同溫度條件下,天然氣的密度和空氣密度之比,約為0.58-0.62。
天然氣燃燒后生成二氧化碳和水,煙氣清潔,不污染大氣:CH4+2O2→CO2+2H2O,綠色潔凈能源,是理想的城市氣源。
術(shù)語
著火溫度?
答:指天然氣與空氣的混合物開始進(jìn)行燃燒反應(yīng)的最低溫度。甲烷著火溫度為540度。有燃?xì)庠O(shè)施的地方,不能有明火也不能有產(chǎn)生高溫的設(shè)施;
燃燒速度:垂直于燃燒焰面,火焰向燃燒氣體方向傳播的速度,就是火焰?zhèn)鞑ニ俣?。(脫火、回火現(xiàn)象)
熱值?
指單位質(zhì)量液體、固體(1Kg)或單位體積氣體(指標(biāo)準(zhǔn)狀況下用1Nm3來表示)的可燃物完全燃燒時所放出的熱量。單位為MJ/Nm3(兆焦/立方)。
熱值分高熱值和低熱值,兩者的區(qū)別在于是否計入燃燒產(chǎn)物水蒸汽被凝結(jié)成燃燒前環(huán)境溫度所放出的全部熱量。燃?xì)獾臒嶂低ǔV傅蜔嶂怠?div style="height:15px;">
從理論計算1m3純甲烷燃燒時需要多少m3空氣?
答:需要9.52方,實(shí)際需要的多。
天然氣爆炸濃度極限?
答:并非任何比例的燃?xì)馀c空氣混合都會發(fā)生爆炸,只有當(dāng)空氣中含有天然氣濃度范圍達(dá)到一定限度范圍時混合氣體才能發(fā)生爆炸。該濃度范圍稱為該燃?xì)獾谋舛葮O限。天然氣爆炸濃度極限為5%-15%。
為什么天然氣灶具與液化石油氣灶具不能互換使用?
答:1)兩種燃?xì)獾臒嶂挡煌?,天然氣的熱值?0MJ/Nm3,液化石油氣的熱值為104.65 MJ/Nm3;并且灶前壓力不同,天然氣是2000帕。
2)兩種燃?xì)獾娜紵俣?、理論空氣量、壓力、比重均不同,而設(shè)計灶具時卻是根據(jù)各自的特性來決定灶具各部分尺寸的。若液化石油氣通過天然氣灶具會由于一次空氣量不足,點(diǎn)火后使液化石油氣不能充分燃燒,從火孔中噴出長而無力的黃火焰,因此不同氣源的灶具不能互換使用。
天然氣開采集輸與供應(yīng)方式
天然氣從氣田開采出來,要經(jīng)過處理、液化、航運(yùn)、接收和再氣化等幾個環(huán)節(jié),最終送至終端用戶。液化過程能凈化天然氣,除去其中的氧氣、二氧化碳、硫化物和水。這個處理過程能夠使天然氣中甲烷的純度接近100%。
管道天然氣指通過長輸管道把天然氣引入到各個城市。
液化天然氣(縮寫為LNG)指在一個大氣壓下,天然氣被冷卻至約-162℃時,可以由氣態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài),其體積約小為同量氣態(tài)天然氣體積的1/600,重量僅為同體積水的45%左右。
壓縮天然氣(縮寫為CNG)指把天然氣加壓到20—25Mpa的壓力后以氣態(tài)儲存在容器中的方式。它與管道天然氣的組分相同。
1.壓縮天然氣(CNG),Compressed Natural Gas,簡稱CNG,是天然氣加壓以氣態(tài)儲存在容器中。它與管道天然氣的組分相同。CNG可作為車輛燃料利用。供應(yīng)方式由加氣站、減壓站和壓縮天然氣槽車三部分組成。在加氣站對從高壓長輸管線來的天然氣過濾、計量,然后經(jīng)過天然氣壓縮機(jī)壓縮加壓后,壓力達(dá)到20—25Mpa,再經(jīng)過高壓深度脫水,充入高壓鋼瓶組槽車。通過公路運(yùn)輸方式,把壓縮天然氣運(yùn)送至使用城市的減壓站,減壓站調(diào)壓、計量、加臭后再進(jìn)入城市燃?xì)夤芫W(wǎng),向居民用戶及商業(yè)用戶、工業(yè)企業(yè)用戶、采暖通風(fēng)和空調(diào)用戶供應(yīng)天然氣。
2.液化天然氣(LNG),當(dāng)天然氣在一個大氣壓下,冷卻至約-162度時,天然氣由氣態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài),稱為液化天然氣(Liquefied Natural Gas,縮寫為LNG)。天然氣從氣田開采出來,要經(jīng)過處理、液化、航運(yùn)、接收和再氣化等幾個環(huán)節(jié),最終送至終端用戶。液化過程能凈化天然氣,除去其中的氧氣、二氧化碳、硫化物和水。這個處理過程能夠使天然氣中甲烷的純度接近100%。
液化石油氣有兩種,一是天然石油氣,不含有烯烴,另一是從原油經(jīng)煉制后生產(chǎn)的輔助產(chǎn)品,其主要成分是丙烷(C3H8)、丙烯(C3H6)、丁烷(C4H10)和丁烯(C4H8),習(xí)慣上又稱C3、C4,即只用烴的碳原子(C)數(shù)表示。這些碳?xì)浠衔镌诔?、常壓下呈氣態(tài),LPG在適當(dāng)?shù)膲毫Γ?-8公斤)下以液態(tài)儲存在儲罐容器中;當(dāng)壓力升高或溫度降低時,很容易轉(zhuǎn)變成液態(tài)。從氣態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài),其體積約縮小250倍。氣態(tài)液化石油氣的熱值為92—121MJ/Nm3,液態(tài)液化石油氣的熱值為46.5MJ/Kg。氣態(tài)液化石油氣密度在1.9—2.5Kg/Nm3之間。
1方天然氣與各類替代能源的折算參數(shù)
名 稱
熱 值
參考單價
熱效率
耗用量
折合費(fèi)用
天然氣
9200 Kcal/Nm3
4.9元/m3
≥92%
1 Nm3
4.9元
電
860 Kcal/度
0.78元/度
≥95%
10.7 度
8.3元
液化氣
11000 Kcal/Kg
7.5元/公斤
≥92%
0.86 公斤
6.45元
柴油
10200 Kcal/Kg
7.3元/公斤
≤88%
0.97公斤
7.1元
重油
9800 Kcal/Kg
4.0元/公斤
≤83%
1.1公斤
4.40元
煤炭
5500 Kcal/Kg
1.1元/公斤
≤60%
3.1公斤
3.41元
無論何種能源,我們需要的是發(fā)熱量,是燃燒這種能源同類條件下產(chǎn)生多少能量,這包括有燃燒效率和吸熱效率。
天然氣輸配系統(tǒng)
輸配系統(tǒng)構(gòu)成:門站、管網(wǎng)(高、中、低壓)、儲配站、調(diào)壓室、遙測遙訊、遙調(diào)遙控與微機(jī)調(diào)度中心。
具備的功能:
輸配系統(tǒng)應(yīng)保證可靠地不間斷地供給天然氣;
在運(yùn)行管理方面應(yīng)低成本的、安全的;
在維修檢測方面應(yīng)是簡便的,迅速的;
同時還應(yīng)考慮到檢修或發(fā)生故障時,可關(guān)斷某些局部管段,而不致影響全系統(tǒng)的工作。
城市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)根據(jù)所采用的管網(wǎng)壓力級制不同可分為:
(1)一級系統(tǒng):僅用低壓管網(wǎng)來分配和供應(yīng)燃?xì)狻?div style="height:15px;">
高壓、次高壓管網(wǎng)的主要功能是輸氣,并具有一定儲氣作用;次高壓、中壓管網(wǎng)的功能也是輸氣,并具有向低壓管網(wǎng)的各環(huán)網(wǎng)配氣的作用,低壓管網(wǎng)的主要功能是直接向各類用戶配氣,是城市供氣系統(tǒng)中最基本的管網(wǎng)。