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项目5燃气供应作业题：1、蒸汽供暖系统与热水供暖系统二者各自的优缺点是什么？2、双管供暖系统与单管供暖系统区别是什么，有什么不同的应用场合？3、上供下回与下供下回两种方式各自的优缺点是什么？10燃气供应本章主要内容燃气气源城市燃气管道输配系统室内燃气管道燃气设备及安装燃气供应系统组成燃气气源城市燃气输配系统小区燃气输配系统室内燃气管道系统燃气设备1、燃气气源1、公元前2000年间，伊朗首先发现了从地表渗出的天然气。2、3000年前，四川成都的制盐者，已成熟地掌握用竹管输送天然气到盐锅熬制食盐的技术——井火煮盐图3、1812年伦敦威斯敏斯特煤气公司将炼焦煤气通过凿空的圆木连接起来输送到大桥两侧的路灯进行照明，这是第一条工业应用燃气管道。4、中国的人工煤气发展了140多年（1860年上海英国人开的煤矿照明）5、燃气——沼气、煤制气、油制气、液化石油气、天然气、液化天然气火－照明－炊事－工商业能源利用的阶段燃气发展历史煤炭、石油、天然气并称为世界能源的三大支柱。全球公认的最清洁能源，现已成为世界各国改善环境和维持经济可持续发展的最佳能源选择。世界各国能源结构将逐步围绕天然气作巨大的调整。在中国能源结构中，到2020年，预测天然气占一次能源消费总量的比例将从现在的4％上升至10％。国家发展改革委研究制定的《天然气利用政策》（2007年8月30日颁布实施）强调要确保天然气优先用于城市燃气，促进天然气科学利用、有序发展。天然气行业发展现状2005年中国能源结构图65%23%4%8%煤炭石油天然气电力2020年中国能源结构预测图54.0%27.0%9.8%9.2%煤炭石油天然气电力天然气资源概况我国是世界上最早利用天然气的国家之一；蕴藏量丰富，现已探明储量为38.6万亿立方米，可开采量24.7万亿立方米，可供使用60年以上；全国第二大能源工程——西气东输工程投入使用，年输气能力200亿立方米，覆盖人口2亿多；2005年全国天然气用量达500多亿立方米，2020年预计达2500亿立方米；俄气南下、海气上岸、川气入湘、LNG(液化天然气）登陆。——21世纪是天然气的世纪位于湄洲湾北岸的莆田秀屿港，占地37公顷，总投资240亿元人民币，其中一期工程投资55亿人民币，年供气规模为260万吨LNG。主干线管道总长度达369公里。福建省LNG项目天然气气源专题天然气的性质天然气是由动、植物通过生物化学作用及地质变化作用，在不同地质条件下生成、转移，在一定压力下储集，埋藏在深度不同的地层中的优质可燃气体。天然气的组分以甲烷为主，含有少量的二氧化碳、硫化氢、氮和微量的惰性等气体，平均密度为0.75－0.8Kg/Nm3左右。甲烷的理论燃烧温度为1970℃，最大燃烧速度为0.38米/秒,爆炸浓度极限为5％－15％，，在0.1MPa、-162℃的情况下可由气态天然气转换成液态天然气（LNG），气液比为625：1，即1立方的液体天然气（LNG）气化后可以形成625立方气体天然气。天然气的主要成分是甲烷，基本不含硫，是无色、无毒、无腐蚀性气体。天然气的热值为8500－9500大卡/立方；密度约0.75－0.8Kg/Nm3，比空气轻，容易逸散。相对密度：天然气的相对密度是指相同压力和相同温度条件下，天然气的密度和空气密度之比，约为0.58-0.62天然气燃烧后生成二氧化碳和水，烟气清洁，不污染大气CH4＋2O2→CO2＋2H2O绿色洁净能源,是理想的城市气源。着火温度？答：指天然气与空气的混合物开始进行燃烧反应的最低温度。甲烷着火温度为540度。有燃气设施的地方，不能有明火也不能有产生高温的设施；燃烧速度：垂直于燃烧焰面，火焰向燃烧气体方向传播的速度，就是火焰传播速度。（脱火、回火现象）热值？指单位质量液体、固体（1Kg）或单位体积气体（指标准状况下用1Nm3来表示）的可燃物完全燃烧时所放出的热量。单位为MJ/Nm3（兆焦/立方）。热值分高热值和低热值，两者的区别在于是否计入燃烧产物水蒸汽被凝结成燃烧前环境温度所放出的全部热量。燃气的热值通常指低热值。从理论计算1m3纯甲烷燃烧时需要多少m3空气？答：需要9.52方，实际需要的多。关键词解释天然气爆炸浓度极限？答：并非任何比例的燃气与空气混合都会发生爆炸，只有当空气中含有天然气浓度范围达到一定限度范围时混合气体才能发生爆炸。该浓度范围称为该燃气的爆炸浓度极限。天然气爆炸浓度极限为5%－15%。为什么天然气灶具与液化石油气灶具不能互换使用？答：1）两种燃气的热值不同，天然气的热值为40MJ/Nm3,液化石油气的热值为104.65MJ/Nm3；并且灶前压力不同，天然气是2000帕。2）两种燃气的燃烧速度、理论空气量、压力、比重均不同，而设计灶具时却是根据各自的特性来决定灶具各部分尺寸的。若液化石油气通过天然气灶具会由于一次空气量不足，点火后使液化石油气不能充分燃烧，从火孔中喷出长而无力的黄火焰，因此不同气源的灶具不能互换使用。天然气从气田开采出来，要经过处理、液化、航运、接收和再气化等几个环节，最终送至终端用户。液化过程能净化天然气，除去其中的氧气、二氧化碳、硫化物和水。这个处理过程能够使天然气中甲烷的纯度接近100%。井场装置井场装置井场装置集气站天然气处理厂矿场压气站干线首站天然气开采集输进入输气干线天然气的供应方式管道天然气指通过长输管道把天然气引入到各个城市。液化天然气（缩写为LNG）指在一个大气压下，天然气被冷却至约-162℃时，可以由气态转变成液态，其体积约小为同量气态天然气体积的1/600，重量仅为同体积水的45%左右。压缩天然气（缩写为CNG）指把天然气加压到20—25Mpa的压力后以气态储存在容器中的方式。它与管道天然气的组分相同。1．压缩天然气（CNG）CompressedNaturalGas,简称CNG,是天然气加压以气态储存在容器中。它与管道天然气的组分相同。CNG可作为车辆燃料利用。供应方式由加气站、减压站和压缩天然气槽车三部分组成。在加气站对从高压长输管线来的天然气过滤、计量，然后经过天然气压缩机压缩加压后，压力达到20—25Mpa，再经过高压深度脱水，充入高压钢瓶组槽车。通过公路运输方式，把压缩天然气运送至使用城市的减压站，减压站调压、计量、加臭后再进入城市燃气管网，向居民用户及商业用户、工业企业用户、采暖通风和空调用户供应天然气。2.液化天然气（LNG）当天然气在一个大气压下，冷却至约-162度时，天然气由气态转变成液态，称为液化天然气（LiquefiedNaturalGas，缩写为LNG）。天然气从气田开采出来，要经过处理、液化、航运、接收和再气化等几个环节，最终送至终端用户。液化过程能净化天然气，除去其中的氧气、二氧化碳、硫化物和水。这个处理过程能够使天然气中甲烷的纯度接近100%。液化石油气有两种，一是天然石油气，不含有烯烃，另一是从原油经炼制后生产的辅助产品，其主要成分是丙烷（C3H8）、丙烯(C3H6)、丁烷(C4H10)和丁烯(C4H8)，习惯上又称C3、C4，即只用烃的碳原子（C）数表示。这些碳氢化合物在常温、常压下呈气态，LPG在适当的压力（3－8公斤）下以液态储存在储罐容器中；当压力升高或温度降低时，很容易转变成液态。从气态转变成液态，其体积约缩小250倍。气态液化石油气的热值为92—121MJ/Nm3，液态液化石油气的热值为46.5MJ/Kg。气态液化石油气密度在1.9—2.5Kg/Nm3之间。液化石油气（LPG）名称丙烷丙烯丁烷丁烯化学式C3H8C3H6C4H10C4H8体积分数7%28%23%42%燃烧发热（kJ/mol）2247212629962720名称热值参考单价热效率耗用量折合费用天然气9200Kcal/Nm34.9元/m3≥92%1Nm34.9元电860Kcal/度0.78元/度≥95%10.7度8.3元液化气11000Kcal/Kg7.5元/公斤≥92%0.86公斤6.45元柴油10200Kcal/Kg7.3元/公斤≤88%0.97公斤7.1元重油9800Kcal/Kg4.0元/公斤≤83%1.1公斤4.40元煤炭5500Kcal/Kg1.1元/公斤≤60%3.1公斤3.41元无论何种能源，我们需要的是发热量，是燃烧这种能源同类条件下产生多少能量，这包括有燃烧效率和吸热效率。1方天然气与各类替代能源的折算参数高效经济：燃烧综合热效率高，价格稳定，产生同样的热量比柴油、液化石油气便宜。安全可靠：国家鼓励替代能源，不会面临政策性风险。管道输送，源源不断，无储存、运输成本。不用担心消防安全检查，不会面临整改和取缔的风险。清洁方便：成分稳定（CH4)，燃烧后生成水和二氧化碳，清洁环保，不会产生污染空气品质的有毒物质。价格稳定政策支持天然气的综合优势民用：居民家庭厨用的最佳燃料，既可以烧水煮饭，又可以洗浴取暖。商业：替代煤、燃油等能源，可用于宾馆、酒店、工厂、医院、商场等大型公共场所的中央空调系统；作为锅炉燃料可以用于供热、卫生热水、蒸汽等。原料：作为化工原料及电站发电的原料。动力：代替汽油作为汽车动力燃料，可以降低交通运输成本及减少城市污染。城市天然气用途（左图为新型甲醇燃料轿车，右图为以天然气为动力的国产轿车）应用于汽车动力快速炉煎炉、油炸炉四眼灶矮脚炉天然气锅炉双眼炒灶煲烫煲仔炉柴油、液化气改造案例天然气用于特种轧钢（某特种轧钢厂生产线）应用于工业生产10.1燃气气源概述一、燃气性质1.燃气的组成——混合气体（可燃组分&不可燃组分）2.燃气密度——管道计算、设备设计——安全使用（密度小/大于空气）10.1燃气气源概述3.燃气爆炸极限——爆炸极限的上、下限4.燃气杂质控制——杂质：焦油和灰尘、硫化氢、氨、萘——作用：减少系统阻塞、腐蚀；延长系统和设备的使用寿命10.1燃气气源概述二、燃气分类1.人工燃气R特点：燃值中等；燃气中含有CO，燃气毒性大；燃气中含水量较高COH10.1燃气气源概述2.天然气T特点：无毒；需要进行加臭处理；气源处天然气压力高，便于输送甲烷10.1燃气气源概述3.液化石油气Y特点：常温下加压易于液化；所需压力值较小；使用方便，适合分散用户使用；液态时便于运输。C3C4碳氢化合物10.1燃气气源概述三、燃气气源工程1.城市煤气气源厂——人工煤气2.天然气气源工程天然气气田净化处理长输管线城市管网液化船舶运输门站10.1燃气气源概述3.液化石油气气源油气田石油炼制厂石油化工厂分离、净化储配站罐装分配气化站自然气化强制气化用户掺混空气输送10.1燃气气源概述10.1燃气气源概述作用：储存、罐装储配站10.1燃气气源概述作用：储存、罐装储配站10.1燃气气源概述：钢瓶内液态石油气依靠自身显热和利用温差通过钢瓶外壁吸收大气热量进行气化的方式。自然气化10.1燃气气源概述瓶组自然气化的特点：①工艺简单、占地小、节省投资、运行费用低；②气化能力有限；③燃气的组分、热值不断变化；④瓶内残液量较多，造成浪费。10.1燃气气源概述：钢瓶内液态LPG依靠自身压力压送至专门的气化装置内(气化器)，强制对其进行加热，使其气化的一种方式。强制气化气化器空气气化10.1燃气气源概述强制气化工艺10.1燃气气源概述强制气化工艺已气化的石油气不稳定，易液化，怎么办？热水加热强制气化10.1燃气气源概述3.掺混空气——降低C3C4分压、降低露点温度10.1燃气气源概述强制气化的特点①不受外界影响，气化能力大；②须提供稳定热源，费用相对较高；③输送出的燃气组份、压力、热值稳定；④导出的气体中往往带有雾状液滴，须加以分离；10.2城市燃气管道输配系统燃气气源城市燃气输配系统小区燃气输配系统室内燃气管道系统燃气设备10.2城市燃气管道输配系统一、城市燃气供应方式10.2城市燃气管道输配系统二、城市燃气管网居民生活用气、企事业团体用气、公共建筑用气、工业企业用气量高压、中压、低压的三级网络调压设备燃气压力燃气供应量10.2城市燃气管道输配系统