燃气管道供应.doc

绪论 能源与燃气
能源的存在形式:一次能源(即天然能源) 、二次能源(即人工能源) 、燃料能源、非燃料能源 、常规能源、新能源
天然气的利用:西气东输工程、俄气南供工程、进口液化天然气 、近海天然气利用 、煤层气的开发利用
西气东输工程:
第一条线:西起新疆塔里木轮南,东至上海市西郊白鹤镇,途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏和上海市等 9 个省(区)市
第二条线:该管线西起新疆的霍尔果斯,途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽、湖北、湖南、江西、广西、广东、浙江和上海13个省、自治区、直辖市
第一章 燃气供应的基本知识
燃气:混合气体
可燃气体:CxHy、H2、CO
可燃气体:CO2、N2
一、燃气的种类:
按其来源与生产方式不同可分为四类:天然气、人工燃气、液化石油气、生物气(沼气)
天然气的分类
按其矿藏特点或气体组成不同可分为四类:气田气(或纯天然气)、凝析气田气
、石油伴生气、煤矿矿井气
天然气的开采与加工:
天然气的勘探方法:地质法、地球物理法、钻探法
天然气的开采方法:钻井法
天然气的集输:
人工燃气分类:干馏煤气、气化煤气 、油制气、高炉煤气
气化煤气
根据气化原料、气化剂、气化炉的结构和操作条件不同又分为发生炉煤气、水煤气和压力气化煤气等。
油制气
目前,我国主要采用重油为原料,制气方法有:热裂解法(主要组分为CH4、C2H4和C3H6)、催化裂解法(主要组分为CH4和CO)和部分氧化法。
人工燃气净化的目的:降低温度、脱除水分、脱除其中的有害杂质、回收有价值的副产品
液化石油气分类:天然石油气、炼厂石油气
液化石油气特点:在常温常压下呈气态 、热值高 、比空气重 、易燃易爆
二、燃气的性质
1.物理化学性质:
沸点和露点 工作温度不能低于露点温度,产生凝析液积聚管道低洼处使流通面积减小,甚至堵塞管道
体积膨胀 容积膨胀系数很大,大约比水大16倍。在液化石油气储罐及钢瓶的灌装时,必
须考虑温度升高时液体体积的增大,留有一定的膨胀空间
2.热力与燃烧特性:
热值: 高热值
低热值 工程计算依据
爆炸极限: 下限 可燃气体的含量少到不能形成爆炸性混合物
上限 可燃气体的含量增加到一定程度由于缺氧不能形成爆炸性混和物
热值是指单位数量的燃气完全燃烧时所放出的全部热量。燃气的热值分为高热值和低热值。
高热值是指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所放出的全部热量。
低热值是指在上述条件下,烟气中的水蒸气仍以蒸气状态存在时,所获得的全部热量。
3.燃烧所需控制量
理论空气量
实际空气量
三、城镇燃气气源的要求
1.气源选择依据:
选择气源时需考虑的主要因素:气源资源 、城镇条件;
方针:多种气源、多种途径、因地制宜、合理利用 → 优先发展天然气、扩大液化石油气供应、慎重发展人工煤气
2.城镇燃气的基本要求:热值高、毒性小、杂质少
3.杂质及有害物的影响:焦油与灰尘 、硫化物、萘、氨、一氧化碳、氧化氮 、水
1)焦油与灰尘 阀门关闭不严、阻塞管道和用气设备
2)硫化物 硫化氢和二氧化硫 酸雨
3)萘 在温度较低时,气态萘会以结晶状态析出,附着于管壁,使管道流通截面变小,甚至堵死。
4)氨 氨对燃气管道、设备及燃具都有腐蚀作用,燃烧时会生成 (NO、NO2)等有害气体。微量的氨有利于保护金属管道及设备。
5)一氧化碳 无色、无味、剧毒气体。一般要求城镇燃气中一氧化碳含量小于10%。
6)氧化氮 空气中氧化氮的浓度达到0.01%时,可刺激人的呼吸器官,长时间呼吸则会危及生命。
7)水 降低管道的输送能力;加剧硫化氢和二氧化碳等酸性气体对金属管道及设备的腐蚀;如果输送含水的燃气,输配系统还需要增加排水设施和管道的维护工作。
4.燃气的加臭
具有独特的、可以使人察觉的气味。使用中当燃气发生泄露时,应能通过气味使人发现;在重要场合,还应设置检漏仪器。
(1)燃气中含臭剂量的标准:
1)对于有毒燃气,要求在达到对人体有害的浓度之前,一般人应能察觉;
2)对于无毒燃气在达到其爆炸下限的20%浓度时,一般人应能察觉;
3)当临时寻找地下管道的漏气点时,可以增加至正常使用量的10倍;
(2)加臭剂特性:
1) 不应对人体、管道或与其接触的材料有害;
2)应具有持久、难闻特殊臭味;
3)有适当的挥发性;
4)能完全燃烧,燃烧产物不应对人体有害,并不腐蚀或损伤材料;
5)不与燃气的组分发生化学反应;
6) 溶解于水的程度不应大于2.5
7)价格低廉。
主要加臭剂:四氢塞吩(THT) 乙硫醇(EM)
加臭方式:滴入式 吸收式
三、气源的转换与混配
两种情况:气源转换、混配供应
不管哪种混配,为使管网及燃具正常工作,都要求新的燃气(置换气)与原有燃气(基准气)符合互换性条件。
四、燃气的用户类型
(一)城镇居民用户
用气特点是:单户用气量不大,用气随机性较强。
(二)商业用户
用气特点是:用气量不很大,用气比较有规律。
(三)工业用户
用气特点是:用气比较有规律,用气量较大,而且用气比较均衡。
(四)其他扩展用途:
(1)燃气采暖与空调:
1)集中采暖 2)单户独立采暖 3)燃气空调和以燃气为能源的热、电、冷三联供
一般采暖用气量比较大,在采暖期内用气相对稳定。
(2)交通工具燃气化 (3)农业生产用气 (4)燃气发电 (5)化工用气
五、燃气的供气原则:
应该从提高热效率和节约能源、保护环境等方面综合考虑。
(一、二)城镇居民用户、商业用户:
优先满足城镇居民的炊事生活热水用气,尽量满足与城镇居民配套建设的公共建筑用户,其他公共建筑也应优先供应燃气。
(三)工业用户
(1)当采用人工燃气为城镇燃气气源
1)靠近城镇燃气管网,用气量不很大,但使用燃气后产品的产量及质量都会有很大提高的工业企业,可考虑由城镇管网供应燃气;应合理发展高精尖工业和生产工艺必须使用燃气,且节能显著的中小型工业企业等;
2)用气量很大的工业用户(如钢铁企业等)应考虑自行产气。
(2)当采用天然气为城镇燃气气源
气源充足时,应大力发展工业用户。但不宜供应远离城镇燃气管网的工业企业用户的用气。
工业与民用燃气的用气量,如果具有适当的比例,将有利于平衡城镇燃气的供需矛盾,减少储气设施的设置。
(一)用气指标
定义:用气量指标又称为耗气定额,是进行城镇燃气规划、设计,估算燃气用气量的主要依据。因为各类燃气的热值不同,所以,常用热量指标来表示用气量指标。
城镇居民用户:指城镇居民每人每年平均燃气用量
影响因素:户内燃气设备的类型 、户内人口数 、能源多样化 、社区配套设施的完善程度
商业用户:
影响因素:城镇燃气供应状况,燃气管网布置与商业用户的分布情况;居民使用公共服务设施的普及程度、设施标准;用气设施的性能、效率、运行管理水平和使用均衡程度;地区的气候条件等
工业用户:
影响因素:可由产品的耗气定额或其他