第四章 燃 氣 供 應

1、第四章燃 氣 供 應第一節(jié)燃氣供應概述第二節(jié)室內燃氣供應第三節(jié)燃氣管道的管材及其附屬設備第四節(jié)燃氣計量表與燃氣用具第一節(jié)燃氣供應概述一、燃氣的分類及其性質(一) 天然氣(1) 純天然氣是從氣井開采出來的燃氣。(2) 石油伴生氣是伴隨石油一起開采出來的石油氣。(3) 凝析氣田氣是指含石油輕質餾分的燃氣。(4) 礦井氣是從井下煤層中抽出的燃氣。(二) 人工燃氣1.干餾煤氣對固體燃料(煤或木柴)在干餾爐(焦爐)中進行干餾時所獲得的煤氣稱為干餾煤氣。2.氣化煤氣它是以煤或焦炭作為原料，固體燃料在煤氣發(fā)生爐中進行氣化所獲得的煤氣。3.油制氣它是以煉油廠的重油為原料，經裂解后制取的可燃氣體。第一節(jié)燃氣供應

2、概述4.高爐煤氣它是冶金廠煉鐵時的副產氣，主要作為焦爐的加熱煤氣，以取代焦爐煤氣供應城市。(三) 液化石油氣(四) 沼氣二、 城市燃氣的質量要求(1)人工燃氣質量指標應符合下列要求：1) 低發(fā)熱值大于14700kJ/Nm3。2) 雜質允許含量的指標(mg/Nm3)：焦油與灰塵小于10；硫化氫小于20；氨小于50；荼小于50(冬季)或小于100(夏季)。3) 含氧量小于1%(體積分數)。4) CO的含量不宜超過10%(體積分數)。第一節(jié)燃氣供應概述(2)城市燃氣應具有可以察覺的臭味，無臭味的燃氣應加臭，其加臭程度應符合下列要求：1) 有毒燃氣在達到允許的有害濃度之前，應有能察覺的臭味。2) 無毒

3、燃氣在相當于爆炸下限的20%時，應有能察覺的臭味。三、燃氣供應系統(tǒng)的組成1.氣源氣源就是燃氣的來源，是指各種人工燃氣的制氣廠或天燃氣配氣站。2.燃氣輸配系統(tǒng)它是由氣源到用戶之間的一系列燃氣輸送和分配設施組成，包括氣源、管網、調壓室、儲配站、控制系統(tǒng)和用戶等，各組成部分的關系為：氣源儲配站高、中壓管網區(qū)域調壓室用戶。3.燃氣應用系統(tǒng)它是由入戶管、燃氣表和燃具等組成。第一節(jié)燃氣供應概述四、城市燃氣管網系統(tǒng)的分類及其選擇(一) 燃氣管道的分類1.根據用途分類(1) 長距離輸氣管線，其干管及支管的末端連接城市或大型企業(yè)，作為該供應區(qū)的氣源點。(2) 城市燃氣管道：1) 分配管道。2) 用戶引入管道。3

4、) 室內燃氣管道。(3) 企業(yè)燃氣管道：1) 工廠引入管道和廠區(qū)燃氣管道。2) 車間燃氣管道。第一節(jié)燃氣供應概述3) 爐前燃氣管道。2.根據敷設方式分類(1) 地下敷設燃氣管道。(2) 架空敷設燃氣管道。3.根據輸氣壓力分類(1) 低壓燃氣管道：壓力小于5kPa。(2) 中壓燃氣管道：壓力為0.50.15MPa。(3) 次高壓燃氣管道：壓力為0.150.3MPa。(4) 高壓燃氣管道：壓力為0.30.8MPa。(5) 超高壓燃氣管道：壓力大于0.8MPa。4.按管網形狀分類(1) 環(huán)狀管網。第一節(jié)燃氣供應概述(2) 枝狀管網。(3) 環(huán)枝狀管網。(二) 城市燃氣管網系統(tǒng)及其選擇1.城市燃氣輸配

5、系統(tǒng)的構成城市燃氣輸配系統(tǒng)是從氣源廠至用戶的一系列燃氣設施的總稱，其主要作用是把氣源廠燃氣送至各個用戶，以保證不間斷地、可靠地向用戶供氣。(1) 低壓、中壓(或次高壓)以及高壓等不同壓力的燃氣管網。(2) 城市燃氣分配站或壓送機站、調壓計量站或區(qū)域調壓室。(3) 儲配站。(4) 電信與自動化設備、電子計算機中心。(1) 大中城市：氣源廠來的燃氣儲配站(在站中設低壓燃氣貯罐、加壓設施)中壓管網區(qū)域調壓室低壓管網用戶第一節(jié)燃氣供應概述(2) 小城鎮(zhèn)：氣源廠來的燃氣儲配站低壓管網用戶。2.城市燃氣管網系統(tǒng)(1) 一級系統(tǒng)。(2) 兩級系統(tǒng)。1) 低壓次高壓兩級管網系統(tǒng)如圖4-1所示，氣源為天然氣，用

6、長輸管線的末端儲氣。圖4-1低壓次高壓兩級管網系統(tǒng)1長輸管線2城市燃氣分配站3次高壓管網4區(qū)域調壓站5企業(yè)專用調壓站6低壓管網7穿過鐵路的套管敷設8穿越河底的過河管9沿橋敷設的過河管10用戶第一節(jié)燃氣供應概述圖4-2低壓中壓兩級管網系統(tǒng)1氣源廠2低壓管道3壓送機站4低壓貯氣罐站5中壓管網6區(qū)域調壓室7低壓管網2) 低壓中壓兩級管網系統(tǒng)如圖4-2所示，氣源是人工燃氣，第一節(jié)燃氣供應概述用低壓貯氣罐儲氣。3) 三級管網系統(tǒng)是由低壓、中壓和高壓管網組成，氣源是來自長輸管線的天然氣(也可以是高壓的人工燃氣)，用高壓貯氣罐儲氣，如圖4-3所示。圖4-3三級管網系統(tǒng)1長輸管線2城市燃氣分配站3郊區(qū)高壓管道

7、(12MPa)4貯氣罐站5高中壓調壓室6高壓管網7中壓管網8中低壓調壓室9低壓管網10燃氣廠第一節(jié)燃氣供應概述4) 多級管網系統(tǒng)。圖4-4 多級管網系統(tǒng)1長輸管線2城市燃氣分配站3調壓計量站4貯氣罐站5調壓室620MPa的超高壓環(huán)網7高壓管網8次高壓管網9中壓管網10地下貯氣庫五、城市燃氣管道的布置第一節(jié)燃氣供應概述1.布置依據地下燃氣管道沿城市道路、人行便道敷設或敷設在綠化地帶內。1) 管道中燃氣的壓力。2) 街道其他地下管道的布置情況。3) 街道交通量和路面的結構情況。4) 所輸送燃氣的含濕量，必要的管道坡度，街道地形變化情況。5) 與該管道相連接的用戶數量及用氣量情況，該管道是主要還是次

8、要管道。6) 線路上所遇到的障礙物情況。7) 土壤性質、腐蝕性能和冰凍線深度。8) 該管道在施工、運行和萬一發(fā)生故障時，對城市交通和人民生活的影響。第一節(jié)燃氣供應概述2.城市燃氣管道的平面布置高中壓管網主要功能是輸氣，而中壓管網還有向低壓管網配氣的作用。1) 高壓管道宜布置在城市邊緣或市內有足夠埋管安全距離的地帶，并應連接成環(huán)狀管網，以提高供氣的可靠性。2) 中壓管道應布置在便于與低壓環(huán)狀管網連接的規(guī)劃道路上，但應盡量避免沿車輛來往頻繁或鬧市區(qū)的主要交通干線敷設，否則對管道施工和管理維修造成困難。3) 中壓管網應布置成環(huán)狀管網，以提高輸氣和配氣的安全可靠性。4) 高、中壓管道的布置應考慮調壓室

9、的布點位置，盡量使管道靠近各調壓室，以縮短連接支管的長度。5) 從氣源廠連接高壓或中壓管網的管道應采用雙線敷設。第一節(jié)燃氣供應概述6) 高、中壓管道應盡量避免穿越鐵路或河流等大型障礙物，以減少工程量和投資。7) 低壓管道的輸氣壓力低，沿程壓力降的允許值也較低，故低壓管道的成環(huán)邊長一般控制在300600m之間。8) 低壓管道直接與用戶相連，而用戶隨著城市建設發(fā)展而逐步增加，故低壓管道除以環(huán)狀管網為主體布置外，也允許存在枝狀管道。9) 燃氣管道的布置應根據全面規(guī)劃、遠近結合，以近期為主的原則，做出分期建設的安排。10) 低壓管道可以沿街道的一側敷設，也可雙側敷設。11) 燃氣管道不得在堆積易燃、易

10、爆物品和具有腐蝕性物質的場地下面通過。第一節(jié)燃氣供應概述12)地下燃氣管道與建筑物、構筑物以及其他相鄰各種管道之間應保持必要的水平距離，見表4-2。第一節(jié)燃氣供應概述3.管道的縱斷面布置要求(1) 地下燃氣管道宜埋設在冰凍線以下，其管頂的覆土厚度還應滿足下列要求：1) 埋設在機動車道下時，不得小于0.8m。2) 埋設在非機動車道下時，不得小于0.6m。3) 埋設在水田下時，不得小于0.8m。(2) 輸送濕燃氣的管道應有不小于0.3%的坡度，布管時最好能使管道的坡度與地形相適應，在管道的最低點應設排水器。(3) 燃氣管道不得在地下穿過房屋或其他建筑物，不得平行敷設在有軌電車軌道下，也不得與其他地

11、下設施上下并置。(4) 地下燃氣管道與其他構筑物以及相鄰管道之間的垂直凈距見表4-3。(5)室外架空的燃氣管道，可沿建筑物外墻或支柱敷設。第二節(jié)室內燃氣供應一、室內燃氣管道系統(tǒng)(一) 室內燃氣管道系統(tǒng)的組成(二) 室內燃氣管道的布置原則(1) 用戶引入管與城市或庭院低壓分配管道連接時，在分支處設閥門。(2) 輸送濕燃氣的引入管一般由地下引入室內，當采取防凍措施時也可由地上引入。(3) 輸送濕燃氣的引入管應有不小于0.5%的坡度，坡向城市分配管道。(4) 燃氣引入管和室內燃氣管道不得在臥室、浴室、地下室、易燃易爆品倉庫、配電室、變電室、通風機室、潮濕或有腐蝕性介質的房間內。第二節(jié)室內燃氣供應圖4

12、-5室內燃氣系統(tǒng)1用戶引入管2磚臺3保溫層4立管5水平干管6用戶支管7燃氣計量表8旋塞閥及活接頭9用具連接管10燃氣用具11套管(5) 引入管穿過承重墻、基礎、管溝時，均應設在套管內(圖4-6)。第二節(jié)室內燃氣供應(6) 引入管上可連接一根立管，也可連接若干根立管，后者則應設水平干管，水平干管可沿樓梯間或輔助房間的墻壁敷設，坡向引入管，坡度應不小于0.2%。(7) 燃氣立管一般應敷設在廚房或走廊內。圖4-6用戶引入管1瀝青密封層2套管3油麻填料4水泥砂漿5燃氣管道第二節(jié)室內燃氣供應圖4-7引入管的鉛管補償接頭1樓前供氣管2閥門3鉛管4法蘭5穿墻管6閘井(8) 燃氣立管的上、下端應裝旋塞，其直徑

13、一般小于25mm。第二節(jié)室內燃氣供應(9) 立管通過各層樓板處應設套管，套管高出地面至少50mm，套管與管道之間的間隙應用瀝青和油麻填塞。(10) 由燃氣立管引出的用戶支管，在廚房內其安裝高度不低于1.7m，敷設坡度不小于0.2%，并由燃氣表分別坡向立管和煤氣用具。(11) 燃氣用具連接的垂直管段的閥門應距地面1.5m左右。(12) 室內煤氣管道應為明裝，當建筑物或工藝有特殊要求時，也可采用暗裝，但應敷設在有人孔的悶頂或有活蓋的墻槽內。(13) 室內燃氣管道應盡量采用鍍鋅鋼管。(14) 室內燃氣管道若敷設在可能凍結的地方時應采取防凍措施。(15) 燃氣表宜安裝在通風良好，環(huán)境溫度高于0，并且便

14、于抄表及檢修的地方。(三) 高層建筑物的室內燃氣管道系統(tǒng)應考慮的問題第二節(jié)室內燃氣供應1.補償高層建筑物的沉降高層建筑物自重大，沉降量顯著，易在引入管處造成破壞。2.克服高程差引起的附加壓力的影響燃氣與空氣密度不同，隨著建筑物高度增加，附加壓頭也增大，高層建筑物燃氣用具壓力增大，影響燃氣用具的正常工作。1) 若附加壓頭增值不大，可采取增加管道阻力的辦法，以降低其增值。2) 高層和低層分設兩個供氣系統(tǒng)，分區(qū)供氣，以滿足不同高度的燃氣用具工作壓力的需要。3) 設用戶調壓器，各用戶由各自的調壓器將燃氣降壓，達到穩(wěn)定的、燃氣用具所需的壓力值。第二節(jié)室內燃氣供應4) 按高層和低層不同的實際燃氣壓力設計制

15、造專用燃氣用具，或改變燃氣用具中的個別部件。圖4-8燃氣立管的補償裝置 a)撓性管b)波紋管1燃氣立2撓性管3波紋管4法蘭第二節(jié)室內燃氣供應3.補償溫差產生的變形高層建筑物燃氣立管的管道長、自重大，需在立管底部設置支墩，為了補償由于溫差產生的脹縮變形，需將管道兩端固定，并在中間安裝吸收變形的撓性管或波紋補償裝置。1) 管道的補償量第二節(jié)室內燃氣供應2) 管道的補償裝置。二、液化石油氣瓶供應第三節(jié)燃氣管道的管材及其附屬設備一、燃氣管道的管材二、燃氣管道的附屬設備(一) 閥門1.作用用來啟閉管道通路或調節(jié)管內流量。2.常用的閥門閘閥、旋塞閥、截止閥、球閥和蝶閥等。3.選用閥門的要求室內燃氣管道：當

16、小于或等于DN50時的燃氣管道采用旋塞閥；大于或等于DN75時采用閘閥。(二)補償器1.作用調節(jié)管段伸縮量。2.種類有波形補償器和橡膠卡普隆補償器。3.構造如圖4-11、圖4-12所示。第三節(jié)燃氣管道的管材及其附屬設備圖4-11波形補償器1螺桿2螺母3波節(jié)4石油瀝青5法蘭盤6套管7注入孔第三節(jié)燃氣管道的管材及其附屬設備圖4-12橡膠卡普隆補償器(三)排水器1.作用用來排除燃氣管道中的凝結水和天然氣管道中的輕質油。第三節(jié)燃氣管道的管材及其附屬設備2.安裝要求應安裝在燃氣管道的最低點，將匯集的水和油排出；排水器之間的距離不大于500m。3.排水器的種類根據燃氣管道中的壓力不同，排水器分為不能自噴排

17、水器和能自噴排水器。(1) 低壓排水器(圖4-13)。(2) 高、中壓排水器(圖4-14)。圖4-15100mm單管閘井構造圖1閥門2補償器3井蓋4防水層5浸瀝青麻6瀝青砂漿7集水坑8爬梯9放散管第三節(jié)燃氣管道的管材及其附屬設備(四) 放散管1.作用用來排放管道中的空氣或燃氣。(1) 在管道投入運行時利用放散管排除管內空氣，防止管內形成爆炸性的混合氣體。(2) 在管道或設備檢修時，利用放散管排除管內的燃氣。2.安裝位置一般裝在閘井閥門前。(五) 閘井1.作用為保證管道的安全和操作方便，地下燃氣管上的閥門一般都設在閘井中。2.構造如圖4-15所示。第四節(jié)燃氣計量表與燃氣用具一、燃氣計量表圖4-1

18、8家用雙眼燃氣灶結構示意圖1進氣管2開關鈕3燃氣器4火焰調節(jié)器5盛液盤6灶面7鍋支架8灶框第四節(jié)燃氣計量表與燃氣用具圖4-19烤箱燃氣灶1點火電極2點火輔助裝置3壓電陶瓷4燃具閥鈕5燃氣閥門6烤箱燃氣灶腿7恒溫器8進氣管9主燃燒器噴嘴10燃氣管11空氣調節(jié)器12烤箱燃氣灶內箱13托盤14托網15恒溫器感溫元件16絕熱材料17排煙口18溫度指示器19拉手20烤箱燃氣灶玻璃21門22主燃燒器二、燃氣用具第四節(jié)燃氣計量表與燃氣用具(一)廚房燃氣灶1.單眼燃氣灶單眼燃氣灶是一個火眼的燃氣灶，其主要制作材料為鑄鐵，結構較簡單。2.雙眼燃氣灶雙眼燃氣灶有兩個火眼，是我國目前應用最廣的燃氣灶。3.烤箱燃氣灶烤箱燃氣灶是一種高檔民用炊事灶具，它由外部圍護結構和內箱組成，如圖4-19所示。(二)燃氣加熱設備1.燃氣開水爐2.燃氣采暖爐燃氣采暖爐有單戶燃氣熱水采暖爐、熱風采暖爐、紅外線輻射采暖爐三種。第四節(jié)燃氣計量表與燃氣用具圖4-20燃氣開水爐3.燃氣熱水器燃氣熱水器是一種局部熱水供應的加熱設備，第四節(jié)燃氣計量表與燃氣用具按其構造和使用原理可分