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城市燃?xì)飧耪撊細(xì)獾膬?yōu)越性a熱效率高,節(jié)約能源,易調(diào)節(jié)控制;b燃燒后有害氣體少,無殘?jiān)?,有利于環(huán)保;c通過管道送至全用戶,減輕交通運(yùn)輸量,方便又可靠;d工業(yè)生產(chǎn),可改革工藝,提高產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)量,利于生產(chǎn)自動化,降低工人勞動強(qiáng)度,提高勞動生產(chǎn)率。天然氣應(yīng)用特點(diǎn)1、高熱值的氣體燃料熱值介于32?35MJ每m3對發(fā)電,燃料的熱效率分別為天然氣50%,煤40%清潔燃料主要成分甲烷,較其他烴類燃料其碳?xì)浔茸钚。蚨踩紵阅芨?,燃燒空氣需要量小,燃燒溫度較低,煙氣中的二氧化碳,氮氧化物最少。安全性好a不存在一氧化碳有毒成分b天然氣爆炸極限5%?15%體積:比人工煤氣爆炸極限%一%體積更窄c天然氣與空氣的比重小于1,而液化石油氣的比重大于1,而一旦泄露到空氣中,天然氣易于在空氣中稀釋消散,因而危險(xiǎn)性較小。d易于運(yùn)輸和儲存e經(jīng)濟(jì)性好的一次能源相同熱量價(jià)格關(guān)系大約:天然氣:液化石油氣:煤制氣1::天然氣資源豐富約260萬億m3按照目前消耗趨勢可持續(xù)100年天然氣水合物天然氣供應(yīng)的多元化格局DNG指在常壓或略高于常壓,溫度大約為℃時(shí)液化了的天然氣體積只有同量氣體體積的1/625,將其液化:有利于儲存和運(yùn)輸,降低儲運(yùn)成本;可用做發(fā)電和交通運(yùn)輸工具的燃料;可用于...燃?xì)庹{(diào)峰,減輕城市高峰能源的緊張狀態(tài);儲運(yùn)機(jī)動性強(qiáng),不受天然氣氣源和管網(wǎng)的限制,可彌補(bǔ)管道天然氣使用上的局限。燃?xì)獾姆诸惣捌湫再|(zhì)燃?xì)夥诸惣坝猛救細(xì)馐怯啥喾N可燃與不可燃的單一氣體組成的混合氣體可燃?xì)怏w:CmHnH2CO不可燃?xì)怏w:CO2N2O2按氣源分類1天然氣:氣田氣(純天然氣),石油伴生氣,凝析氣田氣,煤層氣(煤制氣)2人工燃?xì)猓汗腆w燃料干餾煤氣,固體燃?xì)鈿饣簹?,油制氣,高爐煤氣3液化石油氣4生物氣根據(jù)天然氣組成分類干氣:每一標(biāo)準(zhǔn)立方米(壓力為、溫度為20℃的狀態(tài))井口流出物中,C5以上的重?zé)N液體含量低于立方厘米的天然氣;濕氣:每一標(biāo)準(zhǔn)立方米井口流出物中C5以上的重?zé)N液體含量超過立方厘米的天然氣。一般濕氣需要進(jìn)行分離出液態(tài)烴產(chǎn)品和水分后才能進(jìn)一步加工利用。根據(jù)天然氣組成分類富氣:每一標(biāo)準(zhǔn)立方米井口流出物中,C3以上烴類液體含量超過94立方厘米的天然氣。貧氣:每一標(biāo)準(zhǔn)立方米井口流出物中,C3以上烴類液體含量低于94立方厘米的天然氣根據(jù)天然氣組成分類酸性天然氣:含有顯著的硫化氫和二氧化碳等酸性氣體,需要進(jìn)行凈化處理才能達(dá)到管輸標(biāo)準(zhǔn)的天然氣。燃燒速度指數(shù)又稱燃燒勢CP,反映了燃?xì)馊紵鹧嫠a(chǎn)生離焰,黃焰,回火和不完全燃燒的傾向性,是一項(xiàng)反映燃具燃燒穩(wěn)定狀態(tài)的綜合指標(biāo),能更全面的判斷燃?xì)獾娜紵匦浴H細(xì)獾幕拘再|(zhì)粘度流體的粘性:在流體流動過程中,相鄰兩個(gè)流體層的速度是不相同的。他們的份子之間會發(fā)生摩擦(稱為內(nèi)摩擦)和交換,這種分子間的摩擦和交換將對流體流動產(chǎn)生阻礙作用,流體的這種性質(zhì)稱為粘性。燃?xì)獾幕拘再|(zhì)氣體的粘溫性質(zhì):在氣體壓力不太高的情況下,氣體粘度隨溫度升高而增大。隨著壓力升高,氣體的性質(zhì)逐漸接近液體,而溫度對氣體粘度的影響也逐漸接近液體。當(dāng)壓力升高到一定限度時(shí),溫度升高將導(dǎo)致氣體粘度降低。對于甲烷,這個(gè)界限壓力大約為10MPa。壓力對氣體的粘度也有影響。在相同溫度下,壓力越高,天然氣的粘度越大。在輸氣管道工程中一般不考慮壓力對氣體粘度的影響。濕燃?xì)夂兴魵獾娜細(xì)馕:Γ?.析出的液態(tài)水與燃?xì)庵械哪承┙M分形成固態(tài)水合物,從而堵塞管道或設(shè)備;.析出的液態(tài)水會加劇管內(nèi)壁的腐蝕,尤其是當(dāng)燃?xì)庵泻辛蚧瘹浜投趸紩r(shí)更為嚴(yán)重;.如果析出的液態(tài)水太多,管道中可能會出現(xiàn)氣液兩相段塞流,不允許出現(xiàn);.水蒸氣將使?jié)袢細(xì)獾臒嶂到档汀K衔锾烊粴馑衔锸怯梢环N或幾種烴類氣體在一定的溫度和壓力下和水作用生成的籠形晶體化合物。天然氣水合物外觀類似于壓實(shí)的冰雪,遇火可燃燒,俗稱“可燃冰”。主要存在于大陸邊緣海底和永久凍土帶沉積物中。水合物水合物的生成條件:1天然氣中有足夠的水分;2一定的溫度和壓力;(低溫、高壓容易形成水合物)3氣體處于脈動、紊流等激烈擾動之中,并有結(jié)晶中心存在。防止水合物形成的方法:1加熱2降壓3添加抑制劑4干燥脫水城市燃?xì)庵械碾s質(zhì)及其影響a焦油和灰塵b硫化物c萘d氨e一氧化碳f氧化氮商品天然氣的質(zhì)量要求一類,二類為民用在天然氣交接點(diǎn)的壓力和溫度條件下,天然氣的水露點(diǎn)應(yīng)比環(huán)境溫度低5?城市燃?xì)獾募映艏映舻哪康模?由于燃?xì)獾目杀ㄐ约安糠殖煞謱θ梭w的有害性,因此在有泄露的情況下應(yīng)使人們能夠盡可能早的察覺并采取相應(yīng)的措施。2對于沒有異味的燃?xì)獠扇〖映舸胧阌诎l(fā)現(xiàn)漏氣3保證燃?xì)廨斔秃褪褂冒踩珜映魟┑囊?加臭劑和燃?xì)饣旌显谝黄鸷髴?yīng)具有特殊的臭味;2加臭劑不應(yīng)對人體、管道或與其接觸的材料有害;3加臭劑的燃燒產(chǎn)物不應(yīng)對人體呼吸有害,并不應(yīng)腐蝕或傷害與此燃燒產(chǎn)物經(jīng)常接觸的材料;氣田氣也稱純天然氣主要成分是甲烷,約占98%左右還有少量的乙烷、丙烷、氨、硫化氫、一氧化碳、二氧化碳等。供氣對象及供氣原則供氣對象:居民生活用氣(基本對象,必須保證連續(xù)穩(wěn)定供氣)公共建筑用氣工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用氣建筑物采暖用氣燃?xì)馄囉脷夤庠瓌t:城市燃?xì)鈶?yīng)優(yōu)先供給居民生活用戶民用用氣供氣原則:優(yōu)先滿足城鎮(zhèn)居民炊事和生活用熱水的用氣盡量滿足公共建筑用氣如果天然氣充足,可以發(fā)展燃?xì)獠膳涂照{(diào)燃?xì)庑栌霉r能否用年用氣量()確定管網(wǎng)及設(shè)備的通過能力、儲氣體積(不能直接用來)因?yàn)槌鞘懈黝惾細(xì)庥脩舻挠脷馇闆r是不均勻的,是隨月、日、時(shí)而變化燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的供需平衡供需平衡問題提出:1燃?xì)鈿庠吹墓?yīng)量是均勻的2城市燃?xì)庑栌霉r是不均勻的3氣源供應(yīng)量不可能完全按需用工況而變化解決供需平衡問題的必要性為解決均勻供氣與不均勻耗氣之間的矛盾不間斷的向用戶供應(yīng)燃?xì)獗WC各類燃?xì)庥脩粲凶銐蛄髁亢驼毫Φ娜細(xì)獗仨毑扇『线m的方法使燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)供需平衡供需平衡的方法.根據(jù)氣量的變化及時(shí)調(diào)整氣源的供氣能力或者設(shè)置機(jī)動氣源.利用一些大型工業(yè)企業(yè),如熱電站等作為城市用氣的緩沖用戶,氣體多余時(shí),讓它用氣,少時(shí)讓它改用其他燃料。.發(fā)揮調(diào)度的作用.設(shè)置各種儲氣設(shè)施a地下儲氣(季節(jié)不均勻、部分日不均勻性)b液態(tài)儲存(各種不均勻性)c.管道末端儲氣(時(shí)不均勻性)d.儲氣罐儲氣(日、時(shí)不均勻性)按用途分類長距離輸氣管線——其干管及支管的末端連接城市或大型工業(yè)企業(yè),作為該供應(yīng)區(qū)的氣源點(diǎn)。城市燃?xì)夤艿拦I(yè)企業(yè)燃?xì)夤艿腊捶笤O(shè)方式分類地下燃?xì)夤艿溃褐苯勇裨O(shè)間接埋設(shè)架空燃?xì)夤艿溃涸诠S區(qū),方便管理,施工與檢修方便按管網(wǎng)形狀分類環(huán)狀管網(wǎng):管道連接成封閉的環(huán)狀,是城市輸配管網(wǎng)的基本形式,在同一環(huán)中,輸氣壓力處于同一等級。梳狀管網(wǎng):以干管為主管,呈放射狀由主管引出分配管而不呈環(huán)狀。在城市管網(wǎng)中一般不單獨(dú)使用環(huán)枝狀管網(wǎng):環(huán)狀與枝狀混合使用的一種管網(wǎng)形式。是工程設(shè)計(jì)中常用的管網(wǎng)形式城市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的構(gòu)成.門站(a接收氣源b計(jì)量,質(zhì)量檢測c調(diào)節(jié)控制壓力、流量d凈化).高、中、低壓管網(wǎng)系統(tǒng).儲配站.調(diào)壓站.監(jiān)控系統(tǒng)和調(diào)度中心管材及其連接方式燃?xì)夤こ讨饕褂娩摴?、鑄鐵管和塑料管鋼管的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):品質(zhì)均勻,強(qiáng)度高,較好的塑、韌性,承受沖擊和振動荷載能力較強(qiáng),可焊接,便于安裝。缺點(diǎn):金屬耗量大,易腐蝕,維修費(fèi)用高。埋地年限在20年左右,絕緣防腐30年。(純鐵不易腐蝕)在選用管材時(shí),當(dāng)直徑在150mm以下時(shí),一般選用低壓液體輸送用焊接鋼管。大口徑管道多采用螺旋焊接鋼管。鑄鐵管優(yōu)缺點(diǎn):(與鋼管相對應(yīng))優(yōu)點(diǎn):使用年限長(60年以上)耐腐蝕,生產(chǎn)簡便,成本低。缺點(diǎn):質(zhì)脆容易折斷,可焊性差,動荷載較大的地段(如交通繁忙處)和管內(nèi)壓力大于2Kgf-cm2處不能使用。規(guī)格:DN50?1500,管長3?6m鑄鐵管的連接低壓燃?xì)忤T鐵管道的連接,廣泛采用機(jī)械接口的形式PE管高、中密度聚乙烯塑料管優(yōu)點(diǎn):高、中密度聚乙烯塑料管耐腐蝕性能好、質(zhì)輕、便于施工(接口少,不用全部開槽,替換鑄鐵管或鋼管時(shí)廢管不必挖出,將PC管封在其中即可)氣密性好、可盤卷等。缺點(diǎn):機(jī)械強(qiáng)度低(<)、強(qiáng)度受溫度影響大(低溫質(zhì)脆,高溫質(zhì)軟)、受芳香烴影響(吸收以笨為主的芳香烴化合物,產(chǎn)生溶脹現(xiàn)象,強(qiáng)度降低)、易氧化老化連接方式粘結(jié)連接:采用專用樹脂膠粘劑(不需要管件)熱熔連接:專用的加熱模具(需專門的管件)電熔連接:電熔機(jī)(需專門的管件)對于新建天然氣管網(wǎng)來講,推薦采用以鋼管和PE管為主。燃?xì)夤艿赖母綄僭O(shè)備閥門:啟閉管道或調(diào)節(jié)內(nèi)介質(zhì)流量的設(shè)備,燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)要求閥門啟閉迅速、氣密性能好、機(jī)械強(qiáng)度高、轉(zhuǎn)動靈活、維修保養(yǎng)方便、經(jīng)濟(jì)合理等。燃?xì)夤艿郎铣S玫挠虚l閥、旋塞閥、截止閥、球閥和碟閥等。鋼制燃?xì)夤艿赖姆栏撝迫細(xì)夤艿栏g的原因1.化學(xué)腐蝕2.電化學(xué)腐蝕3.雜散電流腐蝕4.細(xì)菌腐蝕鋼制燃?xì)夤艿赖姆栏椒?.凈化燃?xì)?.管道加內(nèi)襯3.采用耐腐蝕管材4.絕緣層防腐5.電保護(hù)防腐層燃?xì)夤艿赖倪\(yùn)行管理及維護(hù)修復(fù)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖倪\(yùn)行管理管道系統(tǒng)在投入運(yùn)行前需完成試壓、吹掃等工序,投入運(yùn)行后需定期檢漏、清洗及進(jìn)行日常維修保養(yǎng)。燃?xì)夤艿赖脑噳涸噳喊◤?qiáng)度試驗(yàn)和嚴(yán)密性試驗(yàn)強(qiáng)度試驗(yàn)的目的是檢查管材、焊縫和接頭的明顯缺陷。強(qiáng)度試驗(yàn)合格后,進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)。城市燃?xì)夤艿赖脑噳航橘|(zhì)一般采用壓縮空氣。?燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)過程壓力調(diào)節(jié)器主要功能:調(diào)壓穩(wěn)壓設(shè)置位置:氣源廠、燃?xì)鈮核驼尽⒎峙湔?、儲罐站、輸配管網(wǎng)和用戶處燃?xì)獾膲核?活塞式壓縮機(jī)2回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)3離心試壓縮機(jī)4壓縮機(jī)的排氣溫度及功率計(jì)算5變工況工作與流量的調(diào)節(jié)6壓縮機(jī)室儲氣設(shè)施的作用1解決氣源供氣的均勻性與用戶用氣不均勻性之間的矛盾混合不同組分的燃?xì)?,使燃?xì)獾男再|(zhì)、成分、熱值均勻、穩(wěn)定;2儲備燃?xì)猓?dāng)制氣裝置發(fā)生暫時(shí)故障時(shí),保證一定程度的供氣;3合理確定儲氣設(shè)施在供氣系統(tǒng)的位置,使輸配管網(wǎng)的供氣點(diǎn)分布合理,從而改善管網(wǎng)的運(yùn)行工況,優(yōu)化輸配管網(wǎng)
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