城镇燃气技术基础知识(第一部分)已完PPT课件.ppt

燃气基础知识 1 我们研究的内容是 城镇天然气的输配 也包括CNG汽车 LNG汽车加气 城镇燃气 CityGas 定义 由气源点起 通过城镇燃气管网 向所辖区内的生活 生产用户输送气体燃料 气体燃料应符合燃气规范质量要求 包括气体工业原料的输送和加气汽车的输气 问题 什么是城镇燃气 一 概述 2 燃气产业链条 气体燃料的生产 长输管线 城镇燃气 气体燃料生产 长输管线输送 城镇燃气输配 煤气化公司 气体燃气生产企业 长输管线输送 中石油天然气公司 城镇燃气 钦州胜利天然气公利用有限司 长输管线输送 中石油天然气公司 气体燃料生产 焦化厂 一 概述 3 城镇燃气企业服务对象 1 城镇居民2 工矿企业3 公共建筑4 发电企业5 燃气汽车 一 概述 4 二 基本概念 1 定义从广义的定义来说 天然气是指自然界中天然存在的一切气体 包括大气圈 水圈 生物圈和岩石圈中 各种自然过程形成的气体 而人们长期以来通用的 天然气 的定义 是从能量角度出发的狭义定义 是指天然蕴藏于地层中 以甲烷为主的可燃气体 5 2 分类 1 自然生成 天然气 包括常规天然气和非常规天然气 常规天然气 气田气 石油伴生气 凝析气田气 非常规天然气 天然气水合物 可燃冰 煤层气 页岩气 2 人工合成 液化石油气 炼制石油的副产品 人工煤气 干馏煤气 气化煤气和油制气 太原是炼制焦炭的副产品 煤气发生炉 太原煤气厂 生物沼气 农村 二 基本概念 6 3 天然气的组成天然气是由多种可燃和不可燃的气体组成的混合气体 以低分子饱和烃类气体为主 并含有少量非烃类气体 在烃类气体中 甲烷占绝大部分 乙烷 丙烷 丁烷和戊烷含量不多 庚烷以上烷烃含量极少 另外 所含的少量非烃类气体一般有二氧化碳 一氧化碳 氮气 氢气 硫化氢 水蒸气以及少量的惰性气体 二 基本概念 7 4 天然气特征 天然气是指蕴藏在地层中的可燃性气体 主要是低分子量烷烃类混合物 还有少量含有N2 CO2 H2S H2和He等惰性气体 天然气 纯气田天然气 主要成分是甲烷 占90 经过钻探从地层中开采出来 经过净化后送到居民生活 商业和工业企业作原料或燃料用的公用性质燃气 石油伴生气 开采石油的副产品 开采过程中 随着压力的降低 从液相中释放出的可燃气体 经过净化和生压后输送给城镇居民和工业企业作燃料或原料用 甲烷占80 丙烷和丁烷等碳氢化合物占15 凝析气田气 从气井开采出来经凝析后以甲烷 乙烷为主的可燃气体 甲烷占70 戊烷和戊烷以上的碳氢化合物占20 以上 矿井气 从井下煤层抽出 可燃成分以甲烷为主的可燃气体 二 基本概念 8 5 天然气基本性质天然气是无色无味气体 比空气轻 主要成分为甲烷 标准工况下 密度 0 717Kg m3 比重 0 577Kg m3 沸点 161 490C 熔点 182 5 临界温度 82 45 爆炸极限 5 15 占空气中体积 标准工况 1个大气压 摄氏20 二 基本概念 9 6 燃气用途 1 城镇居民生活 炊具 采暖炉 2 建筑采暖 直接采暖和间接采暖 3 燃气发电 调峰电厂 热电联产 4 燃气汽车 CNG LNG LPG 5 工业燃料 锻造 加温等 6 工业原料 合成氨 炭黑 乙炔等 二 基本概念 10 1 热值2 华白数3 着火温度4 爆炸浓度极限5 燃烧速度6 燃烧势7 燃气燃烧的稳定性8 天然气加臭9 室外燃气管道压力级制划分10 气化率的概念 三 专业术语 11 1 热值热值单位 MJ Nm3 陕京二线天然气低热值 Ql 32 76MJ m3 折7825kcal m3 高热值 Qh 36 475MJ m3 折8707 6kcal m3 高热值 完全燃烧后 其燃烧产物和周围环境恢复到燃烧前温度 其中水蒸气凝结成同温度水后放出的全部的热量 低热值 完全燃烧后 其燃烧产物和周围环境恢复到燃烧前温度后放出的全部热量 不计水蒸气凝结热 三 专业术语 12 2 华白指数 W 华白指数是一个互换判定参数 计算公式如下式 华白数的变化不大于 5 10 可以互换 三 专业术语 13 3 燃烧 可燃物质与O2强烈氧化后发出大量光和热的现象叫燃烧 燃气燃烧的三个条件 1 有可能与空气中的氧和氧化剂起强烈反应的物质 即可燃烧物 如H2 CH4 CO等 2 有能帮助和支持燃烧的物质 如O2 3 有能导致燃烧的火源和温度 燃气的闪点 着火点 自燃点 1 在一定温度下 当火焰接触到燃气与空气的混合物时 即闪出火花 这种短暂的燃烧现象叫闪燃 能够维持闪燃的最低温度叫闪点 2 着火点 又称燃点 燃烧温度超过闪点温度时 能维持连续燃烧的最低温度 3 自然点 混合气体在没有外界火源的条件下自行燃烧的最低温度 三 专业术语 14 4 爆炸浓度极限 着火浓度极限 可燃气体在空气中的浓度达到一定比例范围会发生燃烧或爆炸 爆炸在瞬间产生高压 高温 其破坏力和危险性都是很大的 天然气在空气中 浓度为5 15 的范围内 遇明火即可发生爆炸 当空气中含有天然气浓度增加到不能引起爆炸浓度点称为爆炸上限 因为由于缺氧也无法维持燃烧爆炸 当空气中含有天然气浓度减少到不能引起爆炸浓度点称为爆炸下限 因为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 三 专业术语 15 5 燃烧速度垂直于燃烧焰面 火焰向未燃其他方向传播 称为传播的速度 称为 燃烧速度 着火温度可燃气体与空气混合在没有火源作用下被加热而引起自然的最低温度 天然气在空气中的最低着火温度为530 三 专业术语 16 6 燃烧势燃烧势 Cp 燃气燃烧速度指数 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 三 专业术语 17 7 燃气燃烧的稳定性以有无脱火 回火和黄焰的现象来衡量燃气燃烧的稳定性 正常燃烧时 燃气离开火孔速度同燃烧速度相适应 这样在火孔上形成一个稳定的火焰 如果燃气离开火孔的速度大于燃烧速度 火焰就不能稳定在火口处 而离开火孔一段距离 并有颤动 这种现象叫离焰 如果燃气离开火孔的速度继续增大 火孔继续上浮 最后会熄灭 这种现象叫脱火 相反 当燃气离开火孔的速度小于燃烧的速度 火焰会缩入火孔内部 导致混合物在燃烧器内进行燃烧 加热 破坏一次空气的引射 并形成化学不稳定燃烧 这种现象称为回火 三 专业术语 18 当燃烧时空气供应不足 如风门关小 不会产生回火 当此时在火焰表面将形成黄色边缘 这种现象称为黄焰 它说明产生化学不完全燃烧 但当过量增大一次空气时 火焰就缩短 甚至火从风门处跑出来 这也是常见的回火现象 例如在燃烧液化石油气时 可以观察到有发光火焰 产生这样现象的原因是在燃烧反应之初氧气不足 其中一部分燃气分子燃烧 并使未燃烧的燃烧反应温度升至600 以上 这个温度超过了化学键的破坏点 并丙烷分子解体 当丙烷分子的高速运动 使它们之间相互碰撞 使氢原子脱离 使火焰发出的火光 三 专业术语 19 8 天然气加臭天然气具有无色无味和易燃易爆之特性 因此 当发生天然气漏气时 为易于被人们发觉 进而消除漏气 要求对没有臭味的天然气加臭 它对于确保人民生命和财产安全 及时发现并防止事故发生而采取的一项重要的安全措施 目前我国主要以加四氢噻吩 THT 为主 其他还有 三丁基硫醇 正丙硫醇 异丙硫醇 乙硫醇 乙硫醚 甲硫醚 二甲基硫醚 三 专业术语 20 9 室外燃气管道压力级制划分高压燃气管道A2 5 P 4 0MPa高压燃气管道B1 6 P 2 5MPa次高压燃气管道A0 8 P 1 6MPa次高压燃气管道B0 4 P 0 8MPa中压燃气管道A0 2 P 0 4MPa中压燃气管道B0 01 P 0 2MP