燃气基础知识93871

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,天然气基础知识,宣 讲：吕战凯,2008年7月22日,1,1,2,3,天然气行业发展,燃气性质及分类,城市天然气应用,如何安全使用天然气,4,目 录,2,1、公元前2000年间，伊朗首先发现了从地表渗出的天然气 。,2、3000年前，四川成都的制盐者，已成熟地掌握用竹管输送天然气到盐锅熬制食盐的技术 井火煮盐图,3、1812年伦敦威斯敏斯特煤气公司将炼焦煤气通过凿空的圆木连接起来输送到大桥两侧的路灯进行照明，这是第一条工业应用燃气管道。,4、中国的人工煤气发展了140多年（ 1860年上海英国人开的煤矿照明）,5、燃气沼气、煤制气、油制气、液化石油气、天然气、液化天然气,火照明炊事工商业能源利用的阶段,燃气发展历史,3,煤炭、石油、天然气并称为世界能源的三大支柱。,全球公认的最清洁能源，现已成为世界各国改善环境和维持经济可持续发展的最佳能源选择。,世界各国能源结构将逐步围绕天然气作巨大的调整。在中国能源结构中，到,2020,年，预测天然气占一次能源消费总量的比例将从现在的,4,上升至,10,。,国家发展改革委研究制定的,天然气利用政策,（,2007,年,8,月,30,日颁布实施）强调要确保天然气优先用于城市燃气，促进天然气科学利用、有序发展。,天然气行业发展现状,4,天然气资源概况,我国是世界上最早利用天然气的国家之一,蕴藏量丰富，现已探明储量为,38.6,万亿立方米，可开采量,24.7,万亿立方米，可供使用,60,年以上,全国第二大能源工程,西气东输工程投入使用，年输气能力,200,亿立方米，覆盖人口,2,亿多,2005,年全国天然气用量达,500,多亿立方米，,2020,年预计达,2500,亿立方米,俄气南下、海气上岸、川气入湘、,LNG,登陆,21世纪是天然气的世纪,5,6,位于湄洲湾北岸的莆田秀屿港，占地37公顷，总投资240亿元人民币，其中一期工程投资55亿人民币，年供气规模为260万吨LNG。主干线管道总长度达369公里。,福建省LNG项目,7,1,2,3,天然气行业发展,燃气性质及分类,城市天然气应用,如何安全使用天然气,4,8,燃气分类及性质,天然气,气田气,气井开采出来的纯天然气，38MJ/Nm,3,油田伴生气,随石油开采而分离获得，42MJ/Nm,3,凝析气田气,从天然气凝析的石油轻质馏分，46MJ/Nm,3,矿井气,原煤开采中从井下煤层中抽出的可燃气，18.8MJ/Nm,3,液化石油气,液化石油气,石油开采和炼制过程中的副产品，46.2MJ/Nm,3,管道混空气,液化气掺混空气而成,人工煤气,发生炉煤气，以空气为气化剂,水煤气 ，以水蒸汽为气化剂,干馏煤气，通过对煤加热产生煤气,9,天然气的性质,天然气,是由动、植物通过生物化学作用及地质变化作用，在不同地质条件下生成、转移，在一定压力下储集，埋藏在深度不同的地层中的优质可燃气体。,天然气的组分,以甲烷为主，含有少量的二氧化碳、硫化氢、氮和微量的惰性等气体，平均密度为0.750.8 Kg/Nm,3,左右。甲烷的理论燃烧温度为1970 ，最大燃烧速度为0.38米/秒,爆炸浓度极限为515， ，在0.1MPa、-162的情况下可由气态天然气转换成液态天然气（LNG），气液比为625：1，即一,立方液体天然气（LNG）气化后可以形成625立方气体天然气。,10,天然气的主要成分是甲烷，基本不含硫，是无色、无毒、无腐蚀性气体。,天然气的热值为,8500,9500,大卡,/,立方；密度约,0.75,0.8 Kg/Nm,3,，,比空气轻，容易逸散。,相对密度：天然气的相对密度是指相同压力和相同温度条件下，天然气的密度和空气密度之比，约为,0.58-0.62,天然气燃烧后生成二氧化碳和水，烟气清洁，不污染大气,CH,4,2O,2, CO,2,2H,2,O,绿色洁净能源,是理想的城市气源。,11,着火温度？,答：指天然气与空气的混合物开始进行燃烧反应的最低温度。甲烷着火温度为,540,度,。,有燃气设施的地方，不能有明火也不能有产生高温的设施；,燃烧速度,：,垂直于燃烧焰面，火焰向燃烧气体方向传播的速度，就是火焰传播速度,。,（脱火、回火现象）,热值？,指单位质量液体、固体（,1Kg,）或单位体积气体（指标准状况下用,1 Nm,3,来表示）的可燃物完全燃烧时所放出的热量。单位为,MJ/Nm,3,（兆焦,/,立方）。,热值分,高热值和低热值,，两者的区别在于是否计入燃烧产物水蒸汽被凝结成燃烧前环境温度所放出的全部热量。,燃气的热值通常指低热值,。,从理论计算,1m,3,纯甲烷燃烧时需要多少,m,3,空气,？,答：需要,9.52,方，实际需要的多,。,关键词解释,12,天然气爆炸浓度极限？,答：并非任何比例的燃气与空气混合都会发生爆炸，只有当空气中含有天然气浓度范围达到一定限度范围时混合气体才能发生爆炸。该浓度范围称为该燃气的爆炸浓度极限。天然气爆炸浓度极限,为,5%,15%,。,为什么天然气灶具与液化石油气灶具不能互换使用？,答：,1,）两种燃气的热值不同，天然气的热值为,40MJ/Nm,3,液化石油气的热值为,104.65 MJ/Nm,3,；并且灶前压力不同，,天然气是,2000,帕。,2,）两种燃气的燃烧速度、理论空气量、压力、比重均不同，而设计灶具时却是根据各自的特性来决定灶具各部分尺寸的。若液化石油气通过天然气灶具会由于一次空气量不足，点火后使液化石油气不能充分燃烧，从火孔中喷出长而无力的黄火焰，因此不同气源的灶具不能互换使用。,13,天然气从气田开采出来，要经过处理、液化、航运、接收和再气化等几个环节，最终送至终端用户。液化过程能净化天然气，除去其中的氧气、二氧化碳、硫化物和水。这个处理过程能够使天然气中甲烷的纯度接近100%。,井场装置,井场装置,井场装置,集气站,天然气处理厂,矿场压气站,干线首站,天然气开采集输,进入输气干线,14,天然气的供应方式,管道天然气 指通过长输管道把天然气引入到各个城市。,液化天然气（缩写为,LNG,）,指在一个大气压下，天然气被冷却至约,-162,时，可以由气态转变成液态，其体积约小为同量气态天然气体积的,1/600,，重量仅为同体积水的,45%,左右,。,压缩天然气（缩写为,CNG,）,指把天然气加压到,2025Mpa,的压力后以气态储存在容器中的方式。它与管道天然气的组分相同。,15,1压缩天然气（CNG）,Compressed Natural Gas,简称CNG,是天然气加压以气态储存在容器中。它与管道天然气的组分相同。CNG可作为车辆燃料利用。供应方式由加气站、减压站和压缩天然气槽车三部分组成。在加气站对从高压长输管线来的天然气过滤、计量，然后经过天然气压缩机压缩加压后，压力达到2025Mpa，再经过高压深度脱水，充入高压钢瓶组槽车。通过公路运输方式，把压缩天然气运送至使用城市的减压站，减压站调压、计量、加臭后再进入城市燃气管网，向居民用户及商业用户、工业企业用户、采暖通风和空调用户供应天然气,。,2.液化天然气（ LNG）,当天然气在一个大气压下，冷却至约-162度时，天然气由气态转变成液态，称为液化天然气（Liquefied Natural Gas，缩写为LNG）。天然气从气田开采出来，要经过处理、液化、航运、接收和再气化等几个环节，最终送至终端用户。液化过程能净化天然气，除去其中的氧气、二氧化碳、硫化物和水。这个处理过程能够使天然气中甲烷的纯度接近100%。,16,液化石油气有两种，一是天然石油气，不含有烯烃，另一是从原油经炼制后生产的辅助产品，其主要成分是丙烷（C,3,H,8,）、丙烯(C,3,H,6,)、丁烷(C,4,H,10,)和丁烯(C,4,H,8,)，习惯上又称C,3,、C,4,，即只用烃的碳原子（C）数表示。这些碳氢化合物在常温、常压下呈气态，LPG在适当的压力（38公斤）下以液态储存在储罐容器中；当压力升高或温度降低时，很容易转变成液态。从气态转变成液态，其体积约缩小250倍。气态液化石油气的热值为92121MJ/Nm,3,，液态液化石油气的热值为46.5MJ/Kg。气态液化石油气密度在1.92.5Kg/Nm,3,之间。,液化石油气（ LPG ）,名称,丙烷,丙烯,丁烷,丁烯,化学式,C,3,H,8,C,3,H,6,C,4,H,10,C,4,H,8,体积分数,7%,28%,23%,42%,燃烧发热（kJ/mol）,2247,2126,2996,2720,17,名 称,热 值,参考单价,热效率,耗用量,折合费用,天然气,9200 Kcal/ Nm,3,4.9元/m,3,92%,1 Nm,3,4.9元,电,860 Kcal/ 度,0.78元/度,95%,10.7 度,8.3元,液化气,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,无论何种能源，我们需要的是发热量，是燃烧这种能源同类条件下产生多少能量，这包括有燃烧效率和吸热效率。,1方天然气与各类替代能源的折算参数,18,高效经济,：,燃烧综合热效率高，价格稳定，产生同样的热量比柴油、液化石油气便宜。,安全可靠,：,国家鼓励替代能源，不会面临政策性风险。管道输送，源源不断，无储存、运输成本。不用担心消防安全检查，不会面临整改和取缔的风险,清洁方便,：,成分稳定（,CH,4,),，,燃烧后生成水和二氧化碳，清洁环保，不会产生污染空气品质的有毒物质。,价格稳定,政策支持,天然气的综合优势,19,民用：,居民家庭厨用的最佳燃料，既可以烧水煮饭，又可以洗浴取暖。,商业：,替代煤、燃油等能源，可用于宾馆、酒店、工厂、医院、商场等大型公共场所的中央空调系统；作为锅炉燃料可以用于供热、卫生热水、蒸汽等。,原料：,作为化工原料及电站发电的原料。,动力：,代替汽油作为汽车动力燃料，可以降低交通运输成本及减少城市污染。,城市天然气用途,20,（左图为,新型甲醇燃料轿车，右图为以天然气为动力的国产轿车,）,应用于汽车动力,21,快速炉,煎炉、油炸炉,四眼灶,22,矮脚炉,天然气锅炉,23,双眼炒灶,煲烫煲仔炉,柴油、液化气改造案例,24,天然气用于特种轧钢（某特种轧钢厂生产线）,应用于工业生产,25,1,2,3,天然气行业发展,城市天然气应用,燃气性质与分类,如何安全使用天然气,4,26,输配系统构成,：,门站、管网（高、中、低压）、储配站、调压室、遥测遥讯、遥调遥控与微机调度中心。,具备的功能,：,输配系统应保证可靠地不间断地供给天然气；,在运行管理方面应低成本的、安全的；,在维修检测方面应是简便的，迅速的；,同时还应考虑到检修或发生故障时，可关断某些局部管段，而不致影响全系统的工作。,城市燃气运营,27,城市燃气输配系统根据所采用的管网压力级制不同可分为：,（1）,一级系统,仅用低压管网来分配和供应燃气。,（2）,二级系统,由低压和中压两级管网组成。,（3）,三级系统,由低压、中压和次高压的三级管网组成。,（4）,多级系统,由低压、中压、次高压和高压管网组成。,高压、次高压管网的主要功能是输气，并具有一定储气作用；次高压、中压管网的功能也是输气，并具有向低压管网的各环网配气的作用，低压管网的主要功能是直接向各类用户配气，是城市供气系统中最基本的管网。,输配系统压力级别,28,按输气压力等级分类,（,七级,）,1、 低压 P 0.01MPa,2、 中压A 0.2MPa P 0.4MPa,中压B 0.01MPa P 0.2MPa,3、 次高压A 0.8MPaP1.6MPa,次高压B 0.4MPaP0.8MPa,4、 高压A 2.5MPaP4.0MPa,高压B 1.6MPaP2.5MPa,注意单位换算：帕、千帕、大气压、公斤、巴,29,燃气管网分类,按用途分类,1、长距离输气管线,2、城市燃气管道：,1）分配管-居民户、工业户、福利户,2）引入管-位置（分配管-入户总阀门）,3）室内燃气管道,3、工业企业燃气管道,30,地下燃气管道埋设最小覆土厚度,1、埋设在车行道下时，不得小于0.9米,2、埋设在非车行道下时，不得小于0.6米,3、埋设在庭院草坪内时，不得小于0.3米,4、埋设在水田下时，不得小于0.8米,地下燃气管道与建筑物的水平净距,次,高压管道与外墙面,A级：6.5米 B级：4.5米,中压管道与建筑物基础,A级：1.5米 B级：1.0米,低压管道与建筑物基础,0.7米,31,门站具备的功能：,1、门站的任务是接受长输管线的天然气、CNG高压 钢瓶组或LNG的来气源,2、在站内进行过滤，调压、计量后送入城市输配管网或直接送入用户,3、根据气量情况和长输管线特点，一般门站内还设有加臭装置及清管球接收装置。,32,气源,燃气输配流程图,门站,中压干线,储备站,储存,中压干线,调压站,低压管线,终端用户,长输高压管线,33,调压器具备的功能,1、将输气管网的压力调节到下一级管网或用户所需要的压力；,2、将调节后的压力保持稳定；,3、将燃气压力调至保证各类用户灶前或燃烧器有正常供气压力。,阀门,过滤器,调压器,阀门,切断阀,旁通阀门,安全阀或水封,放散管,0.3MPa,中压入口,P 0.01MPa,放空,34,CNG加气站流程图,过滤器,0.3MPa,天然气气源,计量,缓冲罐,压缩机,脱水装置,加气岛,高压钢瓶拖车,21MPa,21MPa,20MPa,使用的地方,详见附图：标准站、子母站,35,标准站,CNG子站拖车,液压增压撬装站,PLC,控制柜,气动自控系统,加气机,子母站,36,1,2,3,天然气行业发展,如何安全使用天然气,燃气性质与分类,城市天然气应用,4,37,1、用气原则：,火等气，切忌气等火；,人不远离，注意通风换气，用毕做到“二关一开”即关好燃气阀门和厨房门，开启厨房窗户；,注意调节火焰和风门大小,火焰为蓝色锥形，火苗稳定,连接灶具的软管，注意检查有无松动、脱落、龟裂变质；,注意通风，使用燃气热水器时须开窗,天然气的火焰传播速度较底，易出现离焰、脱火现象，应使用合格的燃具。,安全用气知识,38,3、天然气大量泄漏时应怎样作应急处理？,当发现,室内泄漏大量天然气时，首先1、应尽快将门窗打开换气.2、尽快将燃气灶具以及表前表后节门关闭.3、尽快与燃气公司维修部门联系.4、切勿开启电灯、排风扇等电器设备.5、在安全地方切断电源.,2、当不确定是否有燃气漏气时:,将燃具（如：灶、热水器等）全部关闭，观察计量气表最后一位数字，经长时间仔细观察应无走动现象。,用毛刷蘸肥皂水或高泡洗衣粉水刷在阀门、管道、接头等处，如有鼓泡现象，则有漏气点。,39,4、燃气管道、设施为什么不能封闭起来？,天然气的管道、阀门、计量表等设施，需要经常地检查、定期的保养。如果将这些设施封闭起来，给检查维修带来不便，如发生漏气事故不能及时发现，聚集密闭环境里的天然气，极易发生火灾、爆炸事故,。,5、城市天然气为什么要加臭？,由于燃气具有易燃易爆性，天然气以外的燃气具有易中毒性或易窒息性，为了保证泄漏时及时发觉而需要加臭。要求臭味剂应对人体无害，能完全燃烧，有适当的挥发性，不腐蚀管道。一般使用四氢噻吩或乙硫醇，目前常用的加臭剂为四氢噻吩（简称THT，分子式C,4,H,8,S）。,40,严禁在室内有天然气设备的房间内睡人；,禁止自购乱拉乱接软管；,严禁私自拆、装、移、改天然气管道设备，禁止搬弄天然气表，保持燃气表干燥、防止潮湿、进水；,不要将天然气管道作为电线接地线，及在管道上搭、挂物品。天然气具、调压箱、气表等有燃气设施的周围不能堆放易燃、易爆物品。,不能将室内天然气管道、气表切封在室内装饰材料内，避免管道腐蚀、破损泄漏。,用户应遵守下列规定：,41,五要：,一、胶管与炉端和阀门端要拧紧；二、点火用气时要有人看管；三、人走要熄火；四、发现漏气或异常要迅速关闭阀门打开门窗通风换气；五、休息前要检查供气阀门和灶前开关是否关严；,五不准：,一、不准在闻到有燃气气味时点火或动用任何电器开关；二、不准开着火睡觉；三、不准小孩玩弄燃气管道、阀门、燃气器具及点灶具火；四、不准先开气后点火；五不准私自安装、改装炉灶、热水器、加大火嘴或增加火头。,做到五要、五不准,42,课程结束，谢谢！,43,