燃?xì)饣A(chǔ)知識與氣燃輸配

第一部分燃?xì)饣A(chǔ)知識第二部分燃?xì)廨斉涞?頁，共39頁。第一部分：燃?xì)饣A(chǔ)知識一、常用的燃?xì)夥N類二、天然氣的組分和類別三、天然氣的應(yīng)用四、常見能源的比較第2頁，共39頁。一、常用的燃?xì)夥N類1、人工煤氣（Towngas）人工煤氣：指從固體或液體燃料加工所生成的可燃?xì)怏w。煤制氣：干餾煤氣如焦?fàn)t煤氣（熱值4200kcal/Nm3）直立爐煤氣（熱值3800kcal/Nm3）等。主要成分氫氣60%，甲烷20%，一氧化碳8%左右。氣化煤氣：發(fā)生爐煤氣（熱值1380kcal/Nm3）、水煤氣（低熱值2480kcal/Nm3）等。主要成分為一氧化碳和氫氣。油制氣：如蓄熱熱裂解氣（3950kcal/Nm3）、蓄熱催化裂解氣（8300kcal/Nm3）等。主要成分為甲烷、乙烯和丙烯，也含一氧化碳和氫氣。第3頁，共39頁。氣化爐煤氣成本分析原料產(chǎn)氣率（m3/t)（干基）原料價格（元/噸）煤氣發(fā)生爐兩段煤氣發(fā)生爐水煤氣發(fā)生爐兩段水煤氣發(fā)生爐流化床水煤氣爐無煙煤3000/1500//≥1600煙煤/2600/800/≥1400焦炭3100////≥2000氣焦2600////≥2000熱值(千卡/m3)14001600248030002500/氣價(元/m3)0.530.541.071.751.56/注：氣價僅按原料批發(fā)價格折算，未考慮運(yùn)輸、場地、設(shè)備、采購、環(huán)境、運(yùn)行等其他全部成本。第4頁，共39頁。一、常用的燃?xì)夥N類2、液化石油氣（LPG-LiquefiedPetroleumGas）液化石油氣是開采和煉制石油的過程中，作為副產(chǎn)品而獲得的一部分碳?xì)浠衔?。主要成份為丙烷、丙烯及丁烷和丁烯（?xí)慣稱為C3、C4），石油氣在常溫和常壓時呈氣體狀態(tài)；但加壓或冷凍后則很容易液化，以方便儲存、運(yùn)輸及管理。液態(tài)熱值約為11000kcal/kg（相當(dāng)1.28Nm3天然氣）、氣體熱值約為27000kcal/Nm3液化石油氣從液態(tài)變氣態(tài)，體積約擴(kuò)大250倍。第5頁，共39頁。一、常用的燃?xì)夥N類3、天然氣(NG-NaturalGas)天然氣是指自然生成，在一定壓力下蘊(yùn)藏于地下巖層孔隙或裂縫中的混合氣體，其主要成分為甲烷及少量乙烷、丙烷、丁烷及以上烴類氣體，并可能含有氮、氫、二氧化碳、硫化氫及水蒸氣等非烴類氣體及少量氦、氬等惰性氣體。純氣藏天然氣（熱值8700kcal/Nm3）凝析氣藏天然氣（熱值4490kcal/Nm3）油田伴生氣（熱值11500kcal/Nm3）礦井氣（熱值2800—4700kcal/Nm3）第6頁，共39頁。一、常用的燃?xì)夥N類4、沼氣沼氣：將含有蛋白質(zhì)、纖維素、脂肪、淀粉等有機(jī)質(zhì)，如秸稈、雜草和糞便等為原料，在缺氧情況下，經(jīng)厭氧發(fā)酵后生成，主要成分為甲烷55%~70%、二氧化碳25%~40%，還有少量的硫化氫、氮?dú)?、一氧化碳等。熱值約為5000kcal/Nm3。第7頁，共39頁。一、常用的燃?xì)夥N類5、煤層氣煤層氣是一種以吸附狀態(tài)為主、生成并儲存于煤層及其圍巖中的甲烷氣體，發(fā)熱量大于8100大卡/m3。

氣體成分：煤層氣主要由95%以上的甲烷組成，另外5%的氣體一般是CO2或氮?dú)?。?頁，共39頁。二、燃?xì)獾奶匦?、比重SpecificGravity-(空氣)氣體的比重是指氣體的質(zhì)量與同體積空氣質(zhì)量的比較，比重大于1者即重過空氣；相反，若比重小于1者即輕過空氣。煤氣的比重是0.52，泄漏后易于擴(kuò)散。液化石油氣的比重是1.84，因此，液化石油氣泄漏后會積聚于低洼處。天然氣比重是0.7,泄漏后易于擴(kuò)散。

第9頁，共39頁。第二節(jié)、燃?xì)馓匦员戎豐pecificGravity-(水)液體的比重是指液體的質(zhì)量與同體積水質(zhì)量的比較，比重大于1者即重過水；相反，若比重小于1者即輕過水。液化石油氣的比重是約0.5，比同樣之水容量輕約一倍。第10頁，共39頁。二、燃?xì)獾奶匦?、沸點(diǎn)（BoilingPoint）

沸點(diǎn)一般是指液體在大氣壓力下的沸騰溫度，沸點(diǎn)的高低是依照液體表面的壓力不同而有所差異；壓力越大則沸點(diǎn)越高，壓力越小則沸點(diǎn)會下降。以下是不同燃?xì)獾姆悬c(diǎn)：①甲烷：-162.6℃②乙烷：-88.5℃③丙烷：-42.1℃④正丁烷：-0.5℃

⑤異丁烷：-10.2℃⑥乙烯：-103.7℃

⑦丙烯：-47℃第11頁，共39頁。二、燃?xì)獾奶匦?、露點(diǎn)露點(diǎn)指飽和蒸氣經(jīng)冷卻或加壓，立即處于過飽和狀態(tài)，當(dāng)遇到接觸面或凝結(jié)核便液化成露，這時的溫度稱為露點(diǎn)。丙烷在0.349Mpa壓力時露點(diǎn)溫度：為-10.0℃在0.846Mpa壓力時露點(diǎn)溫度：為+20.0℃當(dāng)用管道輸送氣態(tài)碳?xì)浠衔飼r，必須保證其溫度在露點(diǎn)以上，防止凝結(jié)，堵塞管道。第12頁，共39頁。二、燃?xì)獾奶匦?、爆炸極限（ExplosionLimits）

可燃?xì)怏w在空氣中的濃度低于某一極限時，氧化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不足以彌補(bǔ)散失的熱量，使燃燒不能進(jìn)行；當(dāng)濃度達(dá)到某一極限時，由于缺氧也無法燃燒，前一濃度為爆炸下限，后一濃度為爆炸上限。天然氣爆炸濃度極限為5%-15%（占空氣中體積%）。燃?xì)膺^濃或過稀，與空氣混合的比例超過或未達(dá)到指定的范圍，均不能引燃。

第13頁，共39頁。燃?xì)獾谋O限燃?xì)饷Q爆炸極限范圍（在空氣中所占的百分比）煤氣5.5至33.7﹪液化石油氣1.8至9.5﹪天然氣5.0至15﹪氫氣4.0至75﹪甲烷5.3至14﹪丙烷2.2至9.5﹪丁烷1.8至8.4﹪第14頁，共39頁。三、天然氣的常見組分甲烷—天然氣中主要組成部分，含量96%以上。無色，略有蒜味。它比空氣輕，在標(biāo)準(zhǔn)壓力和15℃下，1m3甲烷重0.677kg。乙烷—無色氣體，比空氣稍重，1m3重1.27kg。在20℃，加壓到3.8Mpa以上可液化。丙烷—無色氣體，比空氣重，1m3重1.966kg。在20℃，加壓到0.85Mpa以上呈液態(tài)。正丁烷—在標(biāo)準(zhǔn)壓力和15℃下，1m3重2.454kg，在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，當(dāng)溫度高于0.6℃時，純正丁烷呈氣態(tài)。在溫度為15℃及壓力0.18Mpa時，呈液態(tài)。氮?dú)狻谔烊粴庵械捏w積含量一般不超10%無色無味。硫化氫—是極臭有毒的可燃?xì)怏w，易溶解于水。一般氣藏中含量很少或不含，有腐蝕作用。二氧化碳—無色，具有微弱氣味。在15℃和壓力5.65Mpa時，呈液態(tài)。（CO2在水中有很高的溶解度，對設(shè)備有腐蝕作用）氦氣—惰性氣體，無色無味。第15頁，共39頁。四、天然氣的分類按狀態(tài)分：1、天然氣：NG密度：0.5~0.7kg/Nm3、主要成份：甲烷>96%、爆炸極限為5%-15%2、壓縮天然氣：CNG在常溫下氣通過壓縮機(jī)對天然氣進(jìn)行壓縮，最高壓力小于20Mpa，體積縮小約200倍。一撬車的裝氣量為：撬車水容積（18m3）×200=3600m3(考慮壓縮因子，實(shí)際為4200m3)。根據(jù)工藝方式的不同，壓縮成本有所不同。第16頁，共39頁。四、天然氣的分類3、液化天然氣：LNG在常壓下，將天然氣冷卻到-162℃時呈液態(tài)，體積縮小約600倍，稱為液化天然氣LNG。1噸LNG≈1420Nm3(4500~6000元/T,有季節(jié)性差異)4、可燃冰：CH4·8H2O在海底的低溫與壓力(3.0Mpa)下，天然氣和水可以在溫度2～5攝氏度內(nèi)結(jié)晶，這個結(jié)晶就是“可燃冰”。1立方米可燃冰可轉(zhuǎn)化為164立方米的天然氣和0.8立方米的水。科學(xué)家估計海底可燃冰的儲量夠人類使用1000年。第17頁，共39頁。五、天然氣的技術(shù)指標(biāo)GB17820《天然氣》分三類氣：一類、二類、三類一類、二類氣體主要用于民用燃料三類氣體主要用于工業(yè)燃料技術(shù)指標(biāo)：1、高溫?zé)嶂担ǎ?500大卡/m3）2、總硫含量（≤100、200、400mg/m3)3、硫化氫(≤6\20\460mg/m3)4、二氧化碳(≤3%)5、水露點(diǎn)溫度比最低環(huán)境溫度低5度。第18頁，共39頁。六、天然氣的用途1、優(yōu)質(zhì)燃料：民用、工商業(yè)；窯爐、空調(diào)、焚燒爐、金屬切割等。2、原料氣：可制取合成氨、碳黑、乙炔等化工產(chǎn)品的原料氣。第19頁，共39頁。第四篇、常見能源的比較第一節(jié)、能源的種類第20頁，共39頁。太陽能風(fēng)能生物能地?zé)崮芎Ｑ竽軞淠芩娔芩衔锸兔禾烊粴夂四艿?1頁，共39頁。能源的級別一次能源二次能源原煤、石油、天然氣太陽能、水能、核能電能、石油氣、煤氣第22頁，共39頁。第二節(jié)、常見能源熱值的比較標(biāo)準(zhǔn)煤:標(biāo)準(zhǔn)煤亦稱煤當(dāng)量，具有統(tǒng)一的熱值標(biāo)準(zhǔn)。我國規(guī)定每千克標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為7000千卡。1公斤原煤≈5000大卡/公斤1公斤洗精煤≈6300大卡/公斤1公斤焦炭≈6800大卡/公斤1公斤原油≈10000大卡/公斤

第23頁，共39頁。常見能源熱值的比較1公斤汽油≈11000大卡/公斤(0.72公斤/升)1公斤煤油≈10050大卡/公斤(0.80公斤/升)1公斤柴油≈10200大卡/公斤(0.85公斤/升)1公斤L(fēng)PG≈11000大卡/公斤（2.5公斤/Nm3）1Nm3天然氣≈8600~8900大卡1Nm3焦?fàn)t煤氣≈4100大卡1Nm3其他煤氣≈2500大卡1度電≈860大卡第24頁，共39頁。結(jié)論（熱值）：1、1Nm3天然氣≈10度電（工業(yè)0.81元/度）2、1Nm3天然氣≈1.72公斤原煤(500-800元/t)3、1Nm3天然氣≈1.25公斤焦炭（1900元/t）4、1Nm3天然氣≈0.85公斤原油(1t=7.31桶)5、1Nm3天然氣≈0.78公斤重油（5100元/t）6、1Nm3天然氣≈2.05Nm3焦?fàn)t煤氣7、1Nm3天然氣≈3.4Nm3其他煤氣（水煤氣）8、1Nm3天然氣≈0.8公斤液化氣(7250元/t)9、1Nm3天然氣≈1.1升汽油(10200元/t)≈1.07升煤油(5700元/t)≈1.0升柴油(8800元/t)以上有關(guān)價格為批發(fā)價第25頁，共39頁。第二部分、城市燃?xì)廨斉涞?6頁，共39頁。第一篇城市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的組成第一節(jié)、城市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)城市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)有兩種基本形式：管道輸配系統(tǒng)和液化石油氣瓶裝輸配系統(tǒng)。管道輸配系統(tǒng)一般由接收站（門站）、輸配管網(wǎng)、儲配站、調(diào)壓室以及運(yùn)行管理操作和控制設(shè)施等組成。第27頁，共39頁。（1）管道輸配系統(tǒng)第28頁，共39頁。（2）瓶裝供應(yīng)單個鋼瓶供應(yīng)瓶組供應(yīng)第29頁，共39頁。（3）CNG供應(yīng)系統(tǒng)CNG供應(yīng)鏈車用燃?xì)忉尫耪局行〕擎?zhèn)子站車用燃?xì)饽刚就宪嚕ù危└邏汗艿罋庠礃?biāo)準(zhǔn)站車用燃?xì)庵袎汗艿罋庠吹?0頁，共39頁。

CNG加氣站工藝流程

第31頁，共39頁。第32頁，共39頁。第33頁，共39頁。第34頁，共39頁。第35頁，共39頁。第二節(jié)、燃?xì)獾恼{(diào)壓（一）目的：將較高的燃?xì)鈮毫φ{(diào)至用戶用氣設(shè)施所需的壓力范圍內(nèi)、調(diào)節(jié)和穩(wěn)定管網(wǎng)壓力，以確保用氣設(shè)施安全、平穩(wěn)、連續(xù)的運(yùn)行。民用低壓用氣設(shè)備燃燒器額定壓力:人工煤氣:1.0kpa天然氣、液化石油氣混空氣:2.0kpa液化石油氣2.8（工業(yè)和商業(yè)可取5.0kpa）注：工業(yè)用戶應(yīng)考慮其用氣設(shè)備的進(jìn)口壓力具體要求。第36頁，共39頁。第三節(jié)、燃?xì)獾挠嬃?/p>

一、誤差1、計量誤差：測量結(jié)果與真值之間的偏差。（1）粗差（疏忽誤差）：明顯歪曲測量結(jié)果的誤差。（2）系統(tǒng)誤差：在統(tǒng)一條件下多次測量同一量值時，誤差的大小符號不變，或在條件改變時，誤差是按一定規(guī)律變化的。（3）偶然誤差：在相同條件下多次測量同一量值，其誤差絕對值和符號變化均無明確規(guī)律，也不能預(yù)測，但具有抵償。第3