燃气基础知识讲座ppt课件.ppt

公司名称信息1城城 市市 燃燃 气气 基基 础础 知知 识识2课程结束后课程结束后,学员应该能够做到：学员应该能够做到：n掌握燃气分类及理、化性质，理解相关掌握燃气分类及理、化性质，理解相关参数、掌握基本单位换算参数、掌握基本单位换算n初步了解燃气输配常识初步了解燃气输配常识课程目标课程目标31 燃气的分类与天然气理、化性质燃气的分类与天然气理、化性质课程概要课程概要12 天然气的生产与相关知识天然气的生产与相关知识 燃气输配知识燃气输配知识343 13 32 23 33 33 3 4 43 35 53 3 6 6燃燃 气气 的的 分分 类类天天 然然 气气 的的 种种 类类天天 然然 气气 基基 本本 性性 质质天天 然然 气气 物物 理理 性性 质质天天 然然 气气 化化 学学 性性 质质什什 么么 是是 燃燃 气？气？燃气的分类与天然气理化性质燃气的分类与天然气理化性质5燃燃 气：气：在具有氧气、火源、二者同时存在时可以控制燃烧的可燃混合气体城市燃气城市燃气：城市民用和厂矿企业使用的燃气，一般是由数种单一气体组成的可燃混合气体天天 然然 气：气：指动、植物通过生物、化学及地质变化作用，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的可燃混合气体。

其组分以甲烷为主，同时还含有少量的其他碳氢化合物、二氧化碳、硫化氢、氮和微量的氦、氖、氩等气体一、什么是燃气？一、什么是燃气？6城市燃气的分类城市燃气的分类城市燃气的分类城市燃气的分类天然气天然气天然气天然气人工煤人工煤人工煤人工煤气气气气液化石液化石液化石液化石油气油气油气油气生物气生物气生物气生物气（沼气）（沼气）（沼气）（沼气）新型合成新型合成新型合成新型合成能源（二能源（二能源（二能源（二甲醚甲醚甲醚甲醚DMEDME等）等）等）等）二、燃气的分类二、燃气的分类7 气田气：气田气：由气井开采出的可燃气体主要成分是甲烷，约占98左右平均热值：38MJ/NM3（合9080kcal)石油伴生气：石油伴生气：随石油开采一起喷出，经分离而获得乙烷含量较高，平均热值：42 MJ/NM3(合9910kcal)凝析气田气：凝析气田气：天然气开采过程中，从天然气中凝析出的一部分石油轻质馏分戊烷含量较高，平均热值：46 MJ/NM3(合10992kcal)矿井气：矿井气：原煤开采中，从井下煤层中抽出的可燃气体CH4含量约为30-55%平均热值：18.84MJ/NM3(合4502kcal)页岩气：页岩气：页岩气是从页岩层中开采出来的天然气,成分以甲烷为主,是一种重要的非常规天然气资源。

我国页岩气的勘探与开发还处于起步阶段，美国成为世界上唯一实现页岩气大规模商业性开采的国家，2010年页岩气的开采量增长至美国天然气总量20%三、天然气的种类三、天然气的种类8v煤炭、石油、天然气并称为世界能源的三大支柱我国是多煤少油乏气的国家v天然气现已成为全球公认的最清洁能源，是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v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10v一些能源界人士认为，中国天然气行业的黎明已经来临一场以天然气为主力军的历史性能源革命正在展开朝阳产业：改善生存环境；提高生活品质)天然气行业发展现状天然气行业发展现状9天然气资源概况天然气资源概况v我国大约在公元前900年就开始使用天然气，是世界上最早利用天然气的国家之一，公元前211年在四川钻了第一口天然气气井v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 v西一线、西二线、西三线、川东线、陕京一、二、三线贯穿内陆管网，合计年输气能力达1190亿立方米v俄气南下、海气登陆、西气东输、川气东送、形成良好的天然气发展格局。

v天然气液化与天然气压缩技术极大的推动天然气的利用与蓬勃发展2011年国内达产近1400万立方/日，2015年LNG年接收预计可达3000万吨进口LNG将满足中国需求量30%2121世纪是天然气的世纪世纪是天然气的世纪 10 天然气比空气轻，易挥发，不易聚集，安全性能好天然气中各组分均可彻底燃烧，燃烧后不产生灰份等固体杂质，是完全清洁的燃料天然气的成分随气源产地的不同而不同但甲烷总是主要成分天然气是无色、无味、无毒、无腐蚀性，易燃、易爆的气体天然气与其它城市燃气相比：安全、清洁、经济、方便四、天然气基本性质四、天然气基本性质11 天然气比空气轻，且小于1 Kg/Nm3，其密度一般在0.7-0.8kg/Nm3左右，不同产地、不同气田天然气组分之别导致其密度是有差异的涠洲岛天然气：涠洲岛天然气：0.7643 Kg/Nm3广东大鹏广东大鹏(澳大利亚）天然气：澳大利亚）天然气：0.802 Kg/Nm3濮阳（中原油田濮阳（中原油田)天然气：天然气：0.772 Kg/Nm3新疆广汇天然气：新疆广汇天然气：0.872 Kg/Nm3 相对密度指气体密度与空气平均密度（1.293kg/Nm3)之比，显然天然气的相对密度小于1。

与与LPGLPG对比：对比：气态LPG比重约为空气的1.5-2倍，比空气重，比天然气更重五、天然气物理性质一：密度及相对密度五、天然气物理性质一：密度及相对密度12应用一：应用一：天然气的相对密度小于1，比空气轻，因此，易扩散，液化石油气较易聚集，天然气较液化石油气安全；应用二：应用二：天然气使用场所泄漏报警器应安装在场所上方，距离天花0.3米以内；液化石油气使用场所泄漏报警器应安装在场所下方，距离地板0.3米以内五、天然气物理性质一五、天然气物理性质一:应用应用13应用一：应用一：因为天然气无色无味，且易燃易爆，所以必须加臭，以便天然气若有泄露能及时发现，第一时间处理目前常用的加臭剂是四氢噻吩加臭标准：加臭标准：16-25mg/NM3五、天然气物理性质二：无色无味五、天然气物理性质二：无色无味14天然气水露点：天然气水露点：在一定压力条件下，天然气不断冷却，直至有水滴凝析出来时的温度应用：应用：天然气水露点要求（）：在天然气交接点的压力和温度条件下，天然气的水露点应比最低环境温度低5天然气水蒸汽来源：生产过程中携带或长输管线吹扫、干燥不彻底余水天然气水蒸汽干燥不彻底危害：在输送过程中易因水分含量过大损害设备：如对管道腐蚀加重，调压时易结冰引起调压失灵等故障。

压缩过程中水分吸热，变成气态，气压升高，损害设备；大气温度低达到天然气的水露点，易造成加气机冰堵故天然气应首先进行脱水处理，合格后方可使用CNG需进行干燥五、天然气的物理性质三：水露点五、天然气的物理性质三：水露点15天然气的热值：天然气的热值：单位体积天然气完全燃烧可放出的热量称为天然气的热值，单位kJ/Nm3热值分高热值和低热值两种天然气的高热值在数值上大于其低热值，区别是高热值指烟气中所含水蒸气以冷凝状态呈现，释放出汽化潜热时的热值天然气汽化潜热：天然气汽化潜热：在常压下液体沸腾时，1kg饱和液体变成同温度的饱和蒸气所吸收的热量称为汽化潜热甲烷在沸点时的汽化潜热为510.80KJ/kg天然气高热值与低热值之间存在着燃烧时生成的水的汽化潜热低热值=高热值-水蒸气的气化潜热甲烷在标准状态下：高热值为39.82MJ/m3；低热值为35.88MJ/m3五、天然气的物理性质四热值五、天然气的物理性质四热值16几种不同地天然气及液化石油气的热值（几种不同地天然气及液化石油气的热值（kcal/Nm3）注：注：注：注：1MJ=238.9Kcal1MJ=238.9Kcal1MJ=238.9Kcal1MJ=238.9Kcal热值的应用：热值的应用：天然气正是拥有较高的热值，才能用作燃料天然气正是拥有较高的热值，才能用作燃料 涠洲岛：涠洲岛：8809Kcal 广东大鹏广东大鹏(澳大利亚）：澳大利亚）：9474Kcal 濮阳（中原油田濮阳（中原油田)：9260Kcal 新疆广汇：新疆广汇：10127.5Kcal液化石油气液化石油气 气态时91.96121.22MJ/Nm3 21969.228959.5Kcal 1立方LPG=？立方NG 液态时45.1445.980MJ/Kg 10783.910984.6Kcal 1KgLPG=？立方NG注：天然气作为混合气体，其热值根据组分不同在一定区间波动，具体数值对应具体抽样分析到样本气。

五、天然气的物理特性四热值（续）五、天然气的物理特性四热值（续）天天然然气气17 充分燃烧充分燃烧:天然气中有机组分均可彻底燃烧（氮气及惰性气体等不能燃烧），充分燃烧后不产生灰粉等固体杂质，是完全清洁的燃料充分燃烧理论空气需要量：指每立方米（或公斤）燃气按燃烧反应方程式完全燃烧所需的空气量CmHn+(m+n/4)O2=mCO2+n/2H2O CH4+2O2=CO2+2H2O 因此：20.219.52 （空气中氧含量为21%）即1体积的天然气充分燃烧至少需要消耗9.52体积的空气实际上，实际供给燃具的空气量V与理论空气量V0之比称为过剩空气系数a，即：V=aV0对于民用灶具，a：1.21.6，对工业燃烧器，a：1.051.10六、天然气化学性质一：燃烧特性六、天然气化学性质一：燃烧特性18不完全燃烧不完全燃烧:天然气的主要成分是甲烷（CH4），它本身是一种无毒可燃的气体同其它所有燃料一样，天然气的燃烧需要大量氧气（O2）如果居民用户在使用灶具或热水器时不注意通风，室内的氧气会大量减少，造成天然气的不完全燃烧不完全燃烧的后果就是产生有毒的一氧化碳（CO），最终可能导致使用者中毒,反应式为:2CH4+3O22CO+4H2O。

爆炸极限：爆炸极限：可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围称为爆炸极限当空气中含有的燃气浓度增加到不能引起爆炸的浓度点称为爆炸上限，因为燃烧产生的热量不足以弥补散失的热量；当空气中含有的燃气浓度减少到不能引起爆炸的浓度点时称为爆炸下限，因为无法维持继续燃烧天然气的爆炸极限是515%（占空气中体积%）；液化气的爆炸极限是1.59.5%六、天然气化学性质一：燃烧特性六、天然气化学性质一：燃烧特性19着火温度：着火温度：燃气与空气混合物开始燃烧反应的自燃最低温度甲烷着火温度为540燃烧温度：燃烧温度：燃气按燃烧反应方程式完全燃烧时产生的理论温度理论燃烧温度是在理想情况下才可能达到的最高温度，是指燃烧过程中所产生的热量，全部用来加热烟气，这在实际上是做不到的，因为总有一部分热量散失掉实际燃烧温度总比理论燃烧温度低甲烷理论燃烧温度为1970燃烧速度：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，就是火焰传播速度甲烷最大燃烧速度为0.38米/秒六、天然气的化学性质一：燃烧特性六、天然气的化学性质一：燃烧特性20脱火：脱火：由于供气压力高导致的火焰飞离燃烧器头部而熄灭的现象,易造成燃烧事故，损坏设备，伤害人员。

燃气流速大于其燃烧速度造成的现象)回火：回火：由于供气不足所造成的火焰缩回燃烧器内部而熄灭的现象,具有极大的危险性：由于空气进入供气系统很容易引起爆燃，从而导致设备损坏甚至造成人员的伤亡燃气流速小于其燃烧速度造成的现象)华白数华白数：是一项控制燃具热负荷恒定状况的指标在燃气工程中对不同类型燃气间互换时，要考虑华白数华白数与燃气热值成正比,与燃相对密度平方根成反比,各国规定在两种燃气互换时华白数的变化不大于510W=Qh/S1/2 Qh：天然气的高热值 S：天然气的相对密度燃烧势：燃烧势：是反映燃气燃烧火焰所产生离焰、回火、黄焰和不完全燃烧倾向性及一项反映燃具燃气燃烧稳定状态的综合指标具体计算公式比较复杂)六、天然气的化学性质一：燃烧特性六、天然气的化学性质一：燃烧特性21n（1)两种燃气的热值不同，天然气为40MJ/Nm3，液化石油气的热值为104.65MJ/m3.n（2）两种燃气的燃烧速度，理论空气量、压。