燃气输配复习总结

2013—2014燃气输配复习总结考试内容：多选题14分/7；填空题26分/1；简答题30分/5；计算题20分/3；论述题10第一章城镇燃气的分类及性质第一节：燃气的分类城镇燃气：气源主要是天然气和液化石油气，人工煤气。燃气的分类：天然气、人工燃气、液化石油气、沼气四类1、天然气1）开采方式分类：气田气、石油伴生气、凝析气田气、煤层气、矿井气。2）成分分类：干气与湿气、贫气与富气、酸性气体与洁气。3）性质分类：常规（气田气、石油伴生气、凝析气田气），非常规（煤层气、天然汽水化合物燃冰等。4）用途：发电——燃气轮机，燃料电池，天然气化工工业、城市燃气事业（居民及工业），汽车燃料（压缩天然气、液化天然气）。5）天然气的应用特点：清洁安全，经济高效，易于运输储存，热值高，用途广泛，资源丰富。2、人工燃气1）干馏煤气：可作为城市气源；2）焦炉煤气：主要作燃料及化工原料；3）气化煤气：煤+水蒸气=煤气（CO+H2),不可单独作为城市气源；4）高炉煤气：炼铁时的副产品；5）油制气：石油加工副产品，可作为城市气源。6）人工燃气的发展前景：煤制气为主—油制气为主—天然气为主，原因：污染大，能耗大，成本高；煤的比重越来越小天然气的比重越来越大。3、液化石油气1）主要成分：丙烷、丁烷，标准状况是气态当压力升高或温度降低呈液态。2）特点：爆炸危险性，中毒危险性，冻伤危险性，易产生静电，腐蚀性。3）来源：天然石油气，炼厂石油气。4）应用特点：易液化，可瓶装供气，投资低，可作为城市气源。4、沼气1）来源：有机物质在隔绝空气的条件下，经微生物发酵而得；2）应用特点：富含CH4，可作为民用燃气和动力燃气，可发电；第二节燃气的基本性质1、混合气体及混合液体的平均分子量，平均密度和相对密度1）平均分子量（平均摩尔质量）公式：2）平均密度和相对密度注：气体相对密度是指：气体的密度与相同标准状态下的空气密度的比值。混合液体相对密度指：液体的密度同标准压力下4摄氏度的水的密度比值。公式：2、临界参数及实际气体的状态方程1）临界参数：A：临界温度：温度超过某一数值，无论加多大的压力都不能使气体液化；B：临界压力：在临界温度下，使气体液化所需要的压力；C：超临界流体（SCF）：是指在临界温度及临界压力以上的流体；D：超临界状态：高于临界温度与临界压力而接近临界点的状态。气体的临界温度越高，越易液化，液化压力越小；气体温度笔临界温度低，则液化所需要的压力就越小。2）实际气体的状态方程：A:理想气体：PV=RT,实际气体：PV=ZRT（Z是压缩因子，表示偏离理想气体的程度）3、黏度1）混合气体的动力黏度表示：__________________2)黏度的影响因素：A:压力：随压力的升高动力黏度增大（影响小，可忽略）B:温度：气体—温度越高动力黏度越大，液体—温度越高，动力黏度越小；C:分子量：气体—分子量越大，动力粘度越小，液体—反之。4、饱和蒸汽压及平衡常数1）饱和蒸汽压的概念注：蒸气压与密闭容器的大小及液量无关，仅取决于温度。温度升高时，蒸气压增大。饱和蒸汽压越大，该物质越易挥发。2）影响因素：A:仅与温度有关——成正比例关系；B:混合气体的蒸汽压：一定温度下，当密闭容器中的混合液体及其蒸气处于动态平衡时，混合液体的蒸气压等于各组分蒸气分压之和。C:蒸汽压的用途：给容器设计提供依据D:计算公式：___________结论：混合气体的蒸汽压：在温度一定时，只与其液相组成有关，与质量无关；蒸汽压越大的组分越易气化。（液化石油气先蒸发出丙烷）。5、沸点与露点1）沸点：通常指沸点在101.325kPa压力下液体沸腾的温度。沸点越低越易气化和沸腾，压力升高，沸点将增大。2）露点：饱和蒸汽经过冷却或加压，立即处于过饱和状态，当遇到接触面或凝结核便液化揭露时的温度。3）气态碳氢化合物，其饱和蒸气压对应的温度即露点，而且也是液体在同一压力下的沸点？4）混合气体露点的改变：A:液化石油气掺混空气之后露点将降低；B:露点随混合气体的组分与压力变化——压力降低，露点降低；C:输送CH化合物时，必须使其温度高于露点，防止凝结阻碍输气。6、液化石油气的气化潜热1）定义：单位质量的液体变成与其处于平衡状态的蒸气所吸收的热量。2）混合液体的气化潜热=各组分的质量成分╳其气化潜热乘积的和。3）修正：温度越高，气化潜热减小，到达临界时，气化潜热等于零。7、容积膨胀系数1）定义：单位体积的液体在其温度升高1℃时的体积增量。该值在不同的温度时不同。2）液态CH化合物的容积膨胀系数较大，比水大16倍。工程中必须考虑液态烃的这种特性，如液态烃在容器中的灌装量不能太滿8、暴躁极限1）定义：可燃气体与空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围2）爆炸下限：可燃气体的含量减少到不能形成爆炸混合物时的那一含量，称为可燃气体的爆炸下限。3)爆炸上限：可燃气体含量一直增加到不能形成爆炸混合物时的含量，称时可燃气体的爆炸上限4)随着惰性气体含量的增加，混合气体的爆炸极限范围将缩小。9、水化物1）定义：碳氢化合物中的水分超过一定含量，在一定T、P下，水与液相或气相的C1、C2、C3和C4生成结晶水合物CmHm·xH2O，即水化物，又称可燃冰。2）生成条件：A:主要条件：温度及压力B:次要条件：含有杂质，紊流、高速、脉动，急剧转弯等。3）危害：沉积于管道中——缩小流通面积，降低管道的输送能力，甚至堵塞管道。尤其在高压管道输送系统中危害较大。4）防止措施：降压升温、加入防冻剂、脱水。10、燃气热值热值：单位数量的燃气完全燃烧时放出的全部热量。高热值：单位数量的燃气完全燃烧后，其燃烧产物与周围环境恢复到燃烧前的原始温度，烟气中的水蒸气凝结成同温度的水后放出的全部热量。低热值：上述条件下，烟气中的水蒸气仍以蒸气状态存在时，所得到的全部热量。第三节：城镇燃气的质量要求1、城镇燃气的基本要求1）热值高：尽量选择热值较高的气源，燃气的低发热值不应低于14.7MJ/m3,城镇人工燃气热值不低于11.7MJ/m3.2）毒性小：防止燃气泄露引起中毒现象3）杂质少：减少管道堵塞，设备故障。2.人工燃气及天然气中主要杂质及允许含量指标主要包括：焦油与尘、萘、硫化物、氨、一氧化碳、氧化氮、水。3、液化石油气的主要杂质及质量要求主要包括：硫分、水分、二烯烃、乙烷和乙烯、残液。4、城镇燃气的加臭考点1）加臭的原因：城镇燃气易燃易爆的气体，其中人工煤气因为含有一氧化碳而具有毒性，燃气管道设备在施工和维护过程中如果存在质量问题或者使用不当，容易漏气，引起爆炸着火及人身中毒等危险。2）加臭地点：在燃气进入城镇的第一站（燃气门站）；3）加臭方式：A:滴入式：液体加臭剂以液滴或细液流的状态放入燃气管道中，在管道中蒸发后与燃气流混合。B:吸收式：使部分燃气进入加臭器，与蒸发后的加臭剂混合，再一起进入燃气主管道。4）加臭剂最小量规定：A:无毒燃气—泄露到空气中，达到爆炸下限的20%，应能察觉；B:有毒燃气—泄露到空气中，到达对人体有害的浓度时应能察觉；C:查地下管漏点—剂量达正常使用的10倍；D:新管线投入使用初—剂量比正常高2——3倍。第一章复习重点1、燃气的分类及用途2、燃气的分类及用途3、天然气和液化石油气的应用特点4、燃气性质5、平均分子量、平均密度、相对密度；临界温度、饱和蒸气压、相平衡常数；爆炸极限、露点、液化石油气掺混空气前后露点的比较6、燃气水化物的概念、主要生成条件及危害。7、动力粘度影响因素（温度、压力、分子量，气体与液体不同）；状态图的认识8、城市燃气的质量要求9、城市燃气的基本要求10、人工燃气、天然气、液化石油气中的主要杂质种类、危害。11、城市燃气加臭（必要性、地点、方式、加臭剂要求、加臭量）第二章城镇燃气需用量及供需平衡第一节城镇燃气需用量说明：在进行城镇燃气输配系统设计时，首先确定燃气的需用量(年用气量），其是确定气源、管网和设备燃气管通过能力的依据。年用气量主要取决于用户的类型、数量及用气量指标。1、供气对象及供气原则1）供气对象及特点A:居民生活用户B:商业用户C:工业企业用户D:其他用户2）供气原则基本原则：涉及国家的能源及环保政策，并与当地的具体情况，条件密切相关——从高效节能环保考虑。A:居民供气基本原则：优先满足城镇居民炊事和生活用热水的用气。尽量满足托幼、医院、学校、旅馆、食堂和科研等公共建筑的用气。B:工业用户供气原则：根据城市气源情况决定（人工燃气，天然气）C:工业与民用供气比例（优先发展居民用气，同时发展工业用气，两者兼顾）比例的确定城市燃气的供应和需求的具体情况出发，考虑发展一定数量的工业用户（用气比较均匀，有些为缓冲用户）优点：可以平衡城市燃气的用气不均匀性，减少燃气的储存容量，减小高峰负荷，有利于节假日调整平衡；发展低碳经济，天然气占城镇能源比例将提高。D:燃气采暖及空调用户供气原则：人工燃气（不发展燃气采暖与空调）；天然气（充足时可以发展燃气采暖及空调）；E:其他用户供气原则：气源为天然气和液化石油气时可以在充足的情况下发展天然气充电、燃气汽车。2、城镇燃气需用量的计算1）各类用户的用气量指标A:居民生活用气量指标及影响因素（MJ/人·年）用气设备是否齐全，公共生活服务网是否发达，居民的生活水平、生活习惯，地区的气象条件，燃气的价格，住宅内是否集中采暖和供热水。B:商业用户用气量及影响因素C:工业企业用气量指标D:建筑采暖与空调用气量指标E:燃气汽车用气量指标2）城市燃气年用气量计算居民____________商业____________企业____________建筑采暖__________未预见量——包括管网的燃气的漏损量和发展过程中未预见的供气量，一般占总用气量的5%左右。第二节燃气需用工况说明：用户用气工况——月用气，日用气，小时用气工况；不均匀性——月日小时不均匀性。影响因素：气候条件，居民生活水平及生活习惯，工业企业的生产工艺性质，各类用户用气量在城市总用气量中的比例分配。1、月用气工况居民及商业用户：影响因素主要为气候条件工业企业：主要因素是生产工艺性质建筑采暖及空调：不均匀性很突出,主要是当地气候条件。lyHNkqQlyHMNqQ1000GygylHQHlfyHnFqQ*月不均匀性的表示方法=（该月平均日用气量/全年平均日用气量）*月不均匀系数值最大的月为计算月：月高峰系数=（最大月平均日用气量/全平均日用气量）2、日用气工况居民和商业用户：最不稳定，主要在于居民的生活习惯气温的变化等工业企业：日用气工况变化不大采暖用户：采暖期内用气量变化不大*日不均匀性的表示方法（该月中某日的用气量/该月平均日用气量）*月高峰系数与日高峰系数均在同一月3、小时用气工况居民和商业用户:不均匀性最为突出，每日有早中晚三个用气高峰工业企业：变化不大，与工作班制，工作时数有关采暖用户：连续供暖则波动不大，间歇供气变化很大*小时不均匀性表达——该日某小时的用气量/改日平均每小时的用气量。第三节燃气输配系统的小时计算流量定义：是指城市某一年中用气量最大的那个小时的燃气流量。*作用：决定系统的管径、设备的通过能力——使系统满足用户的需求。意义：正确计算小时流量，会使燃气供应系统更经济可靠。*方法：同时工作系数法、不均匀系数法。1、室内和庭院燃气管道的计算流量*同时工作系数法：特点：考虑了一定数量的燃具同时工作的概率，用户燃具设置情况，没考虑使用同一燃具人数的差异。适用：庭院燃气支管和室内燃气管道计算流量的确定。2、城市燃气分配管道的流量计算1）不均匀系数法：*特点：考虑到居民用气的目的、气化总人数、用气定额、用气规律；没考虑到户内的燃具数目、户内燃具的额定流量等对小时计算流量的影响。*适用：城镇燃气系统规划、设计阶段确定居民生活以及商业燃气分配管道的t0Q=k()nkNQmax3max2max124365KKKQQy小时流量计算。2）供气量最大利用小时数法公式：供气量最大利用小时数n：是假设把全年8760h所使用的燃气，按一年中最大小时用量(即最大需用条件下)连续大量使用