天然气混空转换人工煤气

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2、1-21分享到：QQ空间新浪微博开心网人人网摘要： 通过计算与燃具试验，分析了天然气混空气转换人工煤气的适用性。对混气的工艺流程、混合气热值控制、加臭和加湿进行了探讨。关键词：天然气混空气；转换；人工煤气    Discussion on Converting from Manufactured Gas to Natural Gas air Mixture    WANG Yong1，WANG Hong1，LIU Yong-hua2，ZHU Wan-mei2    (1.Jinzhou

3、 Gas Corporation，Jinzhou 121000，China；2Shenyang Gas & Heat Research    and Design Institute of Construction Ministry，Shenyang 110026，China)Abstract：The applicability of convening from manufactured gas to natural gas-air mixture is analyzed through calculation and gas appliance tes

4、tThe technological process of the mixture，control of the calorific value，odorization，and humidification are discussedKey words：natural gas-air mixture；conversion；manufactured gas    锦州市燃气总公司(以下简称公司)于1999年4月开始使用天然气，为了尽快用天然气置换人工煤气，减少燃具的改造，经调研1，公司决定采用天然气混空气向居民供气。经过逾6a的使用，取得了良好的经济效益和

5、社会效益。1 互换性试验    互换性参数    各种天然气混空气的高热值和华白数见表1。公司原人工煤气的高热值约为17MJ/m3，华白数为23MJ/m3，当混合气中O2的体积分数(O2)为11时，华白数的变化约为10。由于油田供气的成分变化较大，为保证燃具正常使用，还计算了混合气的燃烧势和互换指数。    试验    除了理论上的计算以外，我们对各种品牌的燃具进行燃烧试验，试验结果见表2、3。表1  各种天然气混空气的高热值与华白数T

6、ab.1  Gross calorific value and Wobbe index of different natural gas-air mixtures(O2)/8.09.010.011.011.512O高热值/(MJ·m3)252321201918华白数/(MJ·m3)282623211918 表2 双眼燃气灶热负荷的比较Tab.2 Comparison of heat load of gas hotplate  With two burners项    目人工煤气天然气混空气额定热

7、负荷/kW3.773.77实际热负荷/kW4.053.993.863.92热负荷偏差/7.45.92.44.0热效率/57.6659.742.1755.36高热值/(MJ·m3)17.8717.31     表3 燃气热水器热负荷的比较Tab.3 Comparison of heat load of gas water heater项    目人工煤气天然气混空气额定热负荷/kW12.2212.22实际热负荷/kW11.7510.54热负荷偏差/-3.58-13.75热效率/91.87

8、91.72高热值/(MJ·m-3)18.3117.31   国家标准规定的燃气灶和热水器的热负荷偏差与热效率见表4。    表4 燃气灶与热水器的热负荷偏差与热效率Tab4 Heat load error and thermal efficiency of gas hotplate    and gas water heater    燃气灶热负荷偏差±10热效率55燃气热水器热负荷偏差±10热效率90 混

9、气后，公司对燃气灶和热水器调节风门和进口压力，对燃烧工况进行了检测，检测结果见表5、6。表5 双眼燃气灶的燃烧工况Tab.5 Combustion condition of gas hotplate with two burners项  目标准GB 16410199620010110检测20030630检测火焰传播4S内点着全部火孔，无爆燃正常正常火焰均匀性均匀，无连焰、回火、脱火和离焰正常正常回火在0.5倍额定压力下无回火正常正常脱火在1.5倍额定压力下无脱火正常正常黄焰无黄焰正常正常(CO，烟气)/<0.05左：0.026右：0.027左：0.030右：

10、0.039     表6 燃气热水器的燃烧工况Tab.6 Combustion condition of gas water heater项  目标准GB 6932200119971225检测20020227检测火焰传播2s内传递，无爆燃正常正常火焰稳定性不发生回火、熄火、不妨碍使用的离焰现象正常正常(CO，烟气)/0.060.0150.020小火燃烧器稳定性不发生回火或熄火正常正常  安全可靠性    混气中O2的体积分数虽然高达1112，但远离爆炸范围。目前，锦州市使用的

11、燃气表中用天然羊皮膜的很少，混气后燃气表的皮膜不会被腐蚀。公司经过多次验证和试验，认为天然气混空气转换人工煤气是安全可靠的。2 混气的工艺流程    公司采用低压混气工艺流程(见图1)，工艺流程简单，设备少，造价低，操作方便。由油田来的天然气经门站加臭后送至文丘里引射器，引射空气，一定压力的天然气混空气经过含氧检测仪和热值仪检测，保证混合气的热值为(17±0.2)MJ/m3，然后进入湿式燃气储气罐。压缩机抽取储气罐的混合气向居民供气。为保证安全供气，在压缩机后需用专用设备对混合气加湿，防止输配管网水泥接口管道开裂漏气。 &#

12、160;  可见，调节燃具风门风量和进口压力后，大部分燃具燃烧良好，只有个别燃具需要做喷嘴改造等较大调整才能达标。     Fig.1 Flow sheet of gas mixture process    混合气的热值控制    目前，锦州市的气源为油田的石油伴生气，是经脱硫、脱水、脱液态烃后精制的天然气，但成分不稳定，热值有时变化较大。    公司采用自动热值仪监测混合气的热值，采样点设在引射器后，用进风口来调节引射器空

13、气引入量，并定期标定热值仪。当班操作工人定期用水流式热量计来检测混合气的热值，并与自动热值仪对比，保证混合气热值的变化不超过±210kJ/m3。    混合气的加臭    按照城镇燃气设计规范(GB 50028-93)的要求，公司采用液滴式加臭法，保证供气的安全运行。    混合气的加湿    人工煤气经过终冷、洗涤等处理后，其含水量基本达到饱和。如果天然气混空气不加湿，就容易造成铅麻接头的填料逐渐脱水、收缩和干裂，导致漏气；同时，还会使原来堆积

14、在管道内的氧化物和灰尘等因逐渐脱水，在气流的作用下从管壁上剥落下来，堵塞调压器和阀门等。因此，混合气必须加湿。实测的燃气含湿量见表7。    表7 实测的燃气含湿量Tab7 Measured humidity content in gases燃气种类采样时间燃气温度/含湿量/(g·m3) 实测值饱和值人工煤气1998017.08.023.024.022.0522.9629.8730.1722.6023.1029.4030.00天然气19980313O13.013.513.58.709.359.209.589.409.4010

15、.5010.50天然气混空气19990415.515.515.514.09.2510.369.018.9624.1024.1024.1023.20     混合气加湿后，含湿量基本达到饱和，输送至10km处仍然保持较高的含湿量(见表8)，起到了保护麻丝及水泥接口不干裂的目的。表8 管网压力与混合气含湿量Tab.8 Network pressure and humidity content in gas mixture采样点管网压力/kPa含湿量/(g·m-3)引射器出口4.419.63压缩机出口4.527.63市区管网2km

16、处4.526.44市区管网4km处4.525.74市区管网10km处4.523.64   需指出的是，这种加湿仅是天然气转换时减少泄漏的一种方法心2、3，最好的方法是将管材更换为钢管或PE管。3 结语    经过6a的应用，还存在以下问题。a天然气混空气转换人工煤气的方法，违背了城镇燃气向高热值发展和气源脱水的要求，今后还是要逐渐向纯天然气气源方向发展。b城镇燃气用户所用的燃具有少部分需要改造。    利用天然气混空气作为今后锦州市利用纯天然气的一种过渡，降低了燃气成本，大大

17、提高了公司的经济效益和社会效益。参考文献：1马强天然气混空气试验总结J煤气与热力，1989，9(1)：46472秦朝葵，张维，何琳天然气加湿输送技术简介J煤气与热力，2001，21(3)：2502523张惠民，曹建勤，张维，等天然气管网加湿工艺的研究J煤气与热力，2003，23(11)：643646    (本文作者：王勇1，王鸿1，刘永华2，朱万美2 1锦州市燃气总公司，辽宁 锦州 121000；2建设部沈阳煤气热力研究设计院，辽宁 沈阳 110026)· 下一篇：城市燃气管网仿真研究· 上一篇：天然气分布式能源系统的应用 

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