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文檔簡(jiǎn)介
1、城市燃?xì)飧攀?(一)城市燃?xì)馐菑某鞘?、鄉(xiāng)鎮(zhèn)或居民點(diǎn)中的地區(qū)性氣源點(diǎn),通過(guò)輸配系統(tǒng) 供給居民生活、商業(yè)、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)、采暖通風(fēng)和空調(diào)等各類(lèi)用戶(hù)公 用性質(zhì)的,且符合國(guó)家規(guī)范燃?xì)赓|(zhì)量要求的可燃?xì)怏w。一般包括人工 煤氣、天然氣、液化石油氣。燃?xì)馔ǔS稍S多單一氣體混合而成,其 組分主要是可燃?xì)怏w,同時(shí)也含有一些不可燃?xì)怏w??扇?xì)怏w主要有 碳?xì)浠衔?、氫及一氧化碳等;不可燃?xì)怏w主要有氮?dú)?、二氧化碳?氧氣等。此外,燃?xì)庵羞€含有少量的混雜氣體及其他雜質(zhì),例如水蒸 氣、氨、硫化氫、萘、焦油和灰塵等。一、燃?xì)夥诸?lèi)實(shí)際工程中,我國(guó)燃?xì)庖话惆雌涑梢虿煌譃槿箢?lèi), 即常用的天然氣、人工煤氣、液化石油氣。另外隨著技術(shù)
2、進(jìn)步,許多 新型的城市燃?xì)庖膊粩嗟玫介_(kāi)發(fā)和應(yīng)用。 1.天然氣天然氣是指通過(guò)生物 化學(xué)作用及地質(zhì)變質(zhì)作用,在不同地質(zhì)條件下生成、運(yùn)移,在一定壓 力下儲(chǔ)集的可燃?xì)怏w。 按形成條件不同, 可分為氣田氣、 石油伴生氣、 凝析氣田氣、煤成氣、礦井氣等。是由低分子碳?xì)浠衔锝M成的混合 氣體,主要成分是甲烷(CH4),安全性相對(duì)較高,按照來(lái)源可分為如下 三種。 (1)氣田氣產(chǎn)自天然氣田中的天然氣稱(chēng)氣田氣。在地層壓力作用 下燃?xì)庥泻芨叩膲毫?,往往達(dá)到 110MPa。甲烷含量約80%98%, 還含有乙烷、丙烷、丁烷等烴類(lèi)物質(zhì)和二氧化碳、硫化氫、氮?dú)獾确?烴類(lèi)物質(zhì),其低熱值約36MJ/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)。如我國(guó)四
3、川的天然氣屬 于這一類(lèi),CH4含量90%以上,熱值3336MJ/m3。(2)石油伴生氣石油伴生氣是石油開(kāi)采過(guò)程中析出的氣體,在分離器中由于壓力降低而 進(jìn)一步析出。它包括氣頂氣和溶解氣兩類(lèi)。石油伴生氣的特征是乙烷 和乙 烷以 上的 烴類(lèi) 含量一般較 高, 所以熱 值較高, 其低熱 值約 48MJ/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)。華北油田、大慶油田生產(chǎn)的天然氣都是石油伴 生氣,如大慶石油伴生氣,CH4含量80%,其他烷烴含量15%,熱值約 42MJ/m3。 (3)煤層氣也稱(chēng)為煤田氣,是成煤過(guò)程中所產(chǎn)生并聚集在合 適地質(zhì)構(gòu)造中的可燃?xì)怏w,其主要組分為甲烷,同時(shí)含有少量二氧化 碳等氣體,熱值約40MJ/m3(標(biāo)準(zhǔn)
4、狀態(tài)下)。(4)礦井氣礦井氣也稱(chēng)為礦井 瓦斯,是從煤礦礦井中抽出的可燃?xì)怏w。一般是當(dāng)煤采掘后形成自由 空間時(shí),煤層伴生氣移動(dòng)到該空間,與空氣混合形成礦井氣。其組分 中甲烷含量30%55%、氮30%55%、氧5%10%、二氧化碳4% 7%。由于含氮量很高,所以熱值較低,其熱值約 1220MJ/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀 態(tài)下)。撫順、鶴壁等礦區(qū)城鎮(zhèn)將礦井氣作為城市燃?xì)馐褂靡讯嗄?。?撫順煤礦礦井氣,CH4含量30%55%,熱值1219MJ/m3。2.人工煤 氣以固體、液體或氣體 (包括煤、重油、輕油、液體石油氣、天然氣等 ) 為原料經(jīng)轉(zhuǎn)化制得的,且符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)人工煤氣(GB13612質(zhì)量要求的可燃?xì)怏w。按
5、制氣原料和方法分,主要有干餾煤氣、氣化煤 氣、油制氣和高爐煤氣等,人工煤氣又簡(jiǎn)稱(chēng)為煤氣。(1)干餾煤氣以煤為原料,用焦?fàn)t或直立式炭化爐等進(jìn)行干餾所獲得的可燃?xì)怏w稱(chēng)為干 餾煤氣。其中高溫干餾煤氣是煤在 1OOOC左右隔絕空氣加熱產(chǎn)出的, 在冶金行業(yè)作為生產(chǎn)焦炭時(shí)的副產(chǎn)煤氣,主要成分是甲烷和氫氣,用于工業(yè)爐窯或其他工廠低熱值煤氣混合使用, 也可作城市煤氣的氣源。 焦?fàn)t煤氣甲烷和氫含量高,氫含量接近60%,有相當(dāng)數(shù)量甲烷含量在20%以上,還含有少量一氧化碳,約占 8%左右,其低熱值約 16.7MJ/m3。 連續(xù)式直立炭化爐煤氣是干餾煤氣與部分水煤氣形成的混合氣體,其 組成以氫為主,約占55%左右,一
6、氧化碳和甲烷分別占17%18%,其 低熱值約為15MJ/m3。(2)氣化煤氣以固體燃料為原料,在氣化爐中通 入氣化劑,在高溫條件下經(jīng)氣化反應(yīng)而得到的可燃?xì)怏w,稱(chēng)為氣化煤 氣。主要組分為一氧化碳和氫氣。按所采用的氣化劑的不同,又可分 為如下 3 種。 空氣氣化煤氣以空氣為氣化劑,主要成分是一氧化碳 和氮?dú)狻?水煤氣以水蒸氣為氣化劑,采用空氣和水蒸氣分階段吹入 發(fā)生爐而得到,主要成分是一氧化碳和氫氣。 混合發(fā)生爐煤氣以空 氣和水蒸氣混合氣體作為氣化劑而生產(chǎn)的煤氣,也簡(jiǎn)稱(chēng)發(fā)生爐煤氣, 其可燃成分有一氧化碳、氫氣、甲烷及少量的重碳?xì)浠衔?。它克?了空氣煤氣和水煤氣的氣化效率低和耗熱、散熱大的缺點(diǎn),提
7、高了熱 效率,因而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。煤在常壓下,經(jīng)氣化所得的發(fā)生 爐煤氣,其組成中氮?dú)夂吭?50%以上,其次為一氧化碳和氫,其低 熱值為10MJ/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)。在2.0 3.0MPa的壓力下,用純氧和水 蒸氣作氣化劑制得的氣化煤氣,稱(chēng)為蒸氣一氧氣煤氣。其組成中氫含 量超70%,并含相當(dāng)數(shù)量的甲烷(15%以上),其低熱值約為15MJ/m3(標(biāo) 準(zhǔn)狀態(tài)下 )。 (3)油制氣以石腦油或重油為原料,經(jīng)熱加工制取的可燃?xì)?體稱(chēng)為油制氣。依制取加工方法不同,可分為熱裂解氣、蓄熱催化裂解氣和部分氧化油制氣,主要成分為CmHn、CH4、H2,熱值1346MJ/m3。其制氣工藝為將原料油噴入充滿(mǎn)水蒸氣的蓄熱反應(yīng)器內(nèi), 使油受熱裂解而制得的燃?xì)鉃闊崃呀庥椭茪狻?其組成以氫及甲烷為主, 并含有相當(dāng)數(shù)量的乙烯,其低熱值約為35MJ/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)。在有催 化劑存在的條件下,使原料油進(jìn)行催化裂解反應(yīng)而制得的燃?xì)夥Q(chēng)為催 化裂解油制氣。 其組成以氫為主, 并含有相當(dāng)數(shù)量的甲烷和一氧化碳, 其低熱值約為17MJ/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)。將原料油、蒸汽和氧氣混合,在 較高溫度下發(fā)生部分氧化反應(yīng)而制成的燃?xì)夥Q(chēng)為部分氧化油制氣。其 組成以氫和一氧化碳為主,低熱
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