天然氣燃燒特性課件

1、天然氣氣質(zhì)變化對(duì)燃燒的影響同濟(jì)大學(xué) 姜正侯上海市燃?xì)夤芾硖?席德粹天然氣氣質(zhì)變化對(duì)燃燒的影響同濟(jì)大學(xué) 姜正侯上海市燃?xì)夤芾硪?、燃?xì)獾姆诸?lèi) 二、燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)燃燒的要求 三、天然氣的物理、化學(xué)、燃燒特性 五、天然氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 六、燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)天然氣的質(zhì)量要求 七、結(jié)論 四、天然氣的組分和特性參數(shù) 一、燃?xì)獾姆诸?lèi) 二、燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)燃燒的要求 三、天然氣的物理、一、燃?xì)獾姆诸?lèi)1、天然氣 以CH4為主要成分,尚有C2H6、C3H8、N2、CO2等成分，屬熱值較高的燃?xì)狻?2、液化石油氣 以C3H8、C3H6、C4H10、C4H8為主要成分，屬熱值最高的燃?xì)狻?、人工燃?xì)?以煤、油為原料生產(chǎn)的燃?xì)?由H2、CO

2、、CH4、CnHm 、CO2、N2、O2等組成.屬熱值中等或較低的燃?xì)?。以上三?lèi)燃?xì)舛歼m用于燃?xì)廨啓C(jī),但以天然氣為最優(yōu)。 三類(lèi)燃?xì)獾娜紵匦院驮O(shè)計(jì)參數(shù)各不相同。 一、燃?xì)獾姆诸?lèi)1、天然氣 以CH4為主要成分,尚有C2H6、二、燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)燃燒的要求 2、燃燒火焰穩(wěn)定不脫火、不回火、燃燒完全（不結(jié)炭、煙氣中CO、CH4等殘留物少）。1、熱負(fù)荷穩(wěn)定3、熱效率高過(guò)剩空氣系數(shù)小，燃燒完全度高。4、排放物符合環(huán)保要求CO、SO2、NOX、固體顆粒等排放物不超標(biāo)。5、不損壞機(jī)器.燃燒前與燃燒后的腐蝕、磨損、損傷、堵塞。固體雜質(zhì)、液滴、水露、烴露、硫化物、痕量金屬。二、燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)燃燒的要求 2、燃燒火焰穩(wěn)定不

3、脫火、不回火、燃三、天然氣的物理、化學(xué)和燃燒特性 2、密度、相對(duì)密度3、熱值 （高熱值、低熱值） 4、華白數(shù)W（熱負(fù)荷指數(shù)）代表燃燒速度的快慢、火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊目炻?6、水露點(diǎn) 7、烴露點(diǎn) 1、組分5、燃燒勢(shì)CP三、天然氣的物理、化學(xué)和燃燒特性 2、密度、相對(duì)密度3、熱值8、著火溫度與著火濃度 9、爆炸極限 10、固體顆粒含量 11、硫含量 12、金屬含量 13、其他（壓縮系數(shù)、粘度、比熱等） 以上這些特性都可以按天然氣組分計(jì)算或?qū)嶒?yàn)測(cè)定 下限上限純CH45%15%純C2H62.9%13%8、著火溫度與著火濃度 9、爆炸極限 10、固體顆粒含量 1四、天然氣的組分和特性參數(shù) 成分 塔里木氣 陜甘

4、寧氣 東海氣 西澳卡拉沙LNG印尼東周LNG CH4 96.226 94.70 88.48 88.774 96.64 C2H6 1.770 0.55 6.68 7.542 1.97 C3H8 0.300 0.08 0.35 2.588 0.34 iC4H10 0.0620.01nC4H10 0.0750.01iC5H12 0.020nC5H12 0.016C6H14 0.051四、天然氣的組分和特性參數(shù) 成分 塔里木氣 陜甘寧氣 東海氣成分 塔里木氣 陜甘寧氣 東海氣 西澳卡拉沙LNG印尼東周LNG C7+ 0.038 CO2 0.473 2.71 3.52N2 0.967 1.92 0.97

5、 0.074 0.90 He 0.02 H2S 0.002 H2O 其他 1.022 0.15 總計(jì) 100 100 100 100 100 注：1、不同資料來(lái)源數(shù)據(jù)略有不同 2、天然氣均以CH4, C2H6為主要成分 3、上述天然氣均屬城市燃?xì)夥诸?lèi)中的12T 成分 塔里木氣 陜甘寧氣 東海氣 西澳卡拉沙印尼東周C7+ 天然氣的若干特性參數(shù)（0、101.328kPa） 特性單位 純甲烷塔里木氣 陜甘寧氣 東海氣 西澳卡拉沙LNG印尼東周LNG 密度kg/m3 0.71740.74990.76700.81900.79200.7377相對(duì)密度 0.55480.5799 0.59320.63340.

6、61250.5705高熱值 MJ/m3(kcal/m3) 39.842( 9516 )40.282(9621) 38.224(9130) 40.306 (9627) 43.296 (10341) 40.233(9609)低熱值 MJ/m3(kcal/m3)35.906( 8576)36.336( 8679) 34.456 ( 8230) 36.398(8694)39.145(9350)36.286(8667)華白數(shù)（高） MJ/m3(kcal/m3）53.494(12777)52.895(12633)49.628(11854)50.648(12097)55.323(13214)53.268(1

7、2723)華白數(shù)（低） MJ/m3(kcal/m3)48.209(11515)47.716(11397)44.736(10685)45.738(10924)50.019(11947)48.042(11475)燃燒勢(shì) 40.339.837.438.741.840.2天然氣的若干特性參數(shù)（0、101.328kPa） 特性單位特性單位純甲烷塔里木氣 陜甘寧氣 東海氣 西澳卡拉沙LNG印尼東周LNG 最低著火溫度540運(yùn)動(dòng)粘度m2/s14.5氣體常數(shù)J/kg.k518臨界壓力MPa4.641臨界溫度K190.7臨界壓縮因子0.290空氣中爆炸極限（上限）%15空氣中爆炸極限（下限）%5定壓比熱kJ/m

8、3.K1.545絕熱指數(shù)1.309導(dǎo)熱系數(shù)W/m.K0.03024特性單位純甲烷塔里木氣 陜甘寧氣 東海氣 西澳卡拉沙印尼東周五、天然氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB5002898城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定： 1、城鎮(zhèn)燃?xì)鈶?yīng)按基準(zhǔn)氣分類(lèi),其熱值和組分的波動(dòng)應(yīng)符合城鎮(zhèn)燃?xì)饣Q性的要求。 2、城鎮(zhèn)燃?xì)馄x基準(zhǔn)氣的波動(dòng)范圍宜按現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)城鎮(zhèn)燃?xì)夥诸?lèi)GB/T 13611的規(guī)定采用，并應(yīng)適當(dāng)留有余地。 4、在天然氣交接點(diǎn)的壓力和溫度條件下，天然氣的烴露點(diǎn)應(yīng)比最低環(huán)境溫度低5，天然氣中不應(yīng)含有固態(tài)、液態(tài)或膠狀物質(zhì)。 3、天然氣的熱值、總硫和硫化氫含量、水露點(diǎn)指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)天然氣GB17820的一類(lèi)氣或二類(lèi)氣的規(guī)定

9、。 以上質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)基本上也適用。五、天然氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB5002898城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范燃 氣華白數(shù)（高） MJ/m3(kcal/m3) 燃燒 勢(shì) 類(lèi) 別標(biāo)準(zhǔn) 范圍 標(biāo)準(zhǔn)范圍天然氣10T 43.8（10451） 41.247.3 （9832） （11291）33 31-34 天然氣12T 53.5（12768） 48.157.8 （11495） （13796）40 36-88 天然氣13T 56.5（13500） 54.358.8 （12960） （14040）41 40-94 GB/T13611-92城市燃?xì)獾姆诸?lèi)（摘錄） 燃 氣華白數(shù)（高） MJ/m3(kcal/m3) 燃燒 勢(shì)G

10、B50028-93推薦的10T和12T天然氣華白數(shù)波動(dòng)范圍（MJ/m3） 類(lèi)別 標(biāo)準(zhǔn)（基準(zhǔn)氣） GB/T13611-92范圍 城鎮(zhèn)燃?xì)馍唐窔夥秶?10T43.8 41.247.3-5.94%8.00% 42.4945.99-3%5% 12T 53.5 48.157.8-10.1%8.0% 50.8356.18-5%5% GB50028-93推薦的10T和12T天然氣類(lèi)別 標(biāo)準(zhǔn)（基GB17820天然氣（摘錄） 天然氣的技術(shù)指標(biāo) GB/T 17283 水露點(diǎn)() GB/T 13610 =3.0 二氧化碳(體積%) GB/T 11060.1 =460 =20=6硫化氫(mg/m3)GB/T 1106

11、1 =460 =200 31.4 高熱值(MJ/m3)實(shí)驗(yàn)方法 三類(lèi) 二類(lèi) 一類(lèi) 項(xiàng)目 城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定應(yīng)使用一類(lèi)或二類(lèi)氣,但CO2含量可放寬。在天然氣交接點(diǎn)的壓力和溫度條件下,天然氣的水露點(diǎn)應(yīng)比最低環(huán)境溫度低5 GB17820天然氣（摘錄） 天然氣的技術(shù)指標(biāo) GB/T國(guó)標(biāo)對(duì)城鎮(zhèn)天然氣12T的具體質(zhì)量要求 高熱值 33.7 MJ/m3（0時(shí)） 華白數(shù)允許波動(dòng)范圍 5% 總硫（以硫計(jì)） =200mg/m3 硫化氫 31.4 MJ/m3（20時(shí)）國(guó)標(biāo)對(duì)城鎮(zhèn)天然氣12T的具體質(zhì)量要求 高熱值 33.六、燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)天然氣的質(zhì)量要求性能指標(biāo) 高限 低限 說(shuō)明 低熱值 4MJ/m3校正華白數(shù) +5%

12、-5% 超過(guò)范圍時(shí)可協(xié)商 過(guò)熱度 50F(27.8 )高于水露點(diǎn)或烴露點(diǎn)的度數(shù)天然氣組分 CH4 100 85 占反應(yīng)物體積% C2H6 15 0 同上C3H8 15 0 同上C4+ 5 0 同上H2 0 0 同上CO 15 0 同上O2 10 0 同上CO2 15 0 占天然氣總量體積%N2 30 0 同上六、燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)天然氣的質(zhì)量要求性能指標(biāo) 高限 低限 說(shuō)明 低性能指標(biāo) 高限 低限 說(shuō)明 惰性氣體總量 30 0 占天然氣總量體積% 硫 中國(guó)國(guó)標(biāo)規(guī)定符合要求 芳烴（苯，甲苯等） 需要提出數(shù)據(jù) 0當(dāng)天然氣預(yù)熱溫度較高時(shí)會(huì)生成膠狀物 固體顆粒總量ppmw 23-35 0 尚需乘以天然氣低熱值/純甲烷低熱值 10顆粒ppmw 0.2-0.4 0 同上痕量金屬（鈉、鉀）ppmw 0.8 0 同上。一般天然氣中只含有由鹽水帶入的鈉，鉀 液滴 0 0 液滴會(huì)損壞機(jī)器部件 點(diǎn)火性能 應(yīng)符合一般天然氣的點(diǎn)火性能，否則需協(xié)商 供氣壓力 與燃?xì)廨啓C(jī)型號(hào)有關(guān)，供貨方應(yīng)提出建議。壓力波動(dòng)可通過(guò)調(diào)壓器穩(wěn)壓。性能指標(biāo) 高限 低限 說(shuō)明 惰性氣體總量 30 0 占天然氣結(jié) 論 1、燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)天然氣的質(zhì)量要