建筑设备工程燃气

建筑燃气供应第一节燃气供应一、燃气供应概述燃气是气体燃料的总称，它能燃烧而放出热量，供城市居民和企业使用。燃气的种类很多，主要有天然气、人工燃气、液化石油气和沼气。国内作为城市燃气的有天然气、液化石油气、人工煤气。二、燃气的组成及性质（一）燃气的组成（二）燃气的热值燃烧一定体积质量的燃气所能放出的热量称为燃气的发热量，也称为燃气的热值。其常用单位有千卡/标准立方米（kcal/Nm3）、千焦耳/标准立方米（KJ/Nm3）或兆卡/标准立方米（Mcal/Nm3）、兆焦耳/标准立方米（MJ/Nm3），以兆焦耳/标准立方米（MJ/Nm3）最为常用。高热值是指单位燃气完全燃烧后，其烟气被冷却到初始温度，其中的水蒸气以凝结水的状态排出时，所放出的全部热量。低热值是指单位燃气完全燃烧后，其烟气被冷却到初始温度，其中的水蒸气以蒸气的状态排出时，所放出的全部热量。燃气的高、低位热值通常相差为10%左右。燃气燃烧时要产生水蒸气，这些水蒸气要冷却到燃烧前的燃气温度时，不但要放出温差间的热量，而且要放出水蒸气的冷凝热，所以，高位热值减去水蒸气的冷凝热就是低位热值。在实际燃烧时，水蒸气并没有冷凝，冷凝热得不到利用，实际应用中得到的燃气热量更接近于燃气的低位热值。卡路里和焦耳的换算1卡（cal）=4.1868焦耳（J）1大卡=4186.75焦耳（J）1大卡=1000卡=4200焦耳=0.0042兆焦。1度=1千瓦时。根据W=Pt=1千瓦*1小时=1000瓦*3600秒=3600000焦耳。（三）燃气的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。在这种混合物中当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；而当空气中可燃气体的含量一直增加到不能形成爆炸混合物时的那一含量，称为爆炸上限。（四）燃气的加臭一般情况下，城镇燃气是无色无味、易燃易爆的气体。在燃气泄露时，为了易于被人们发现，要求对燃气进行加臭。常用的加臭剂有乙硫醇、四氢噻酚等。城镇燃气的加臭标准：空气中的可燃气体浓度达到爆炸下限的20%前能被查觉；含有毒性气体成分的城镇燃气，空气中的毒性气体浓度达到使人中毒下限的20%前能被查觉。三、燃气的分类按燃气的来源，通常可以把燃气分为天然气、人工燃气、液化石油气和生物质气等。1天然气天然气主要是由低分子的碳氢化合物组成的混合物。根据天然气来源一般可分为四种：纯天然气（或称气田气）、石油伴生气、凝析气田气和煤矿矿井气。A纯天然气纯天然气是从气井直接开采出来的燃气。气田气的成分以甲烷为主，甲烷含量在90%以上，还含有少量的二氧化碳、硫化氢、氮和微量的氦、氖、氩等气体，其低热值约为36MJ/m。B石油伴生气伴随石油一起开采出来的低烃类气体称石油伴生气。C凝析气田气凝析气田气是含石油轻质馏分的燃气。D煤矿矿井气煤层气俗称瓦斯，是在成煤过程中生成、并以吸附和游离状态赋存于煤层及周围岩石上的一种可燃气体。煤层气的主要成分是甲烷(通常占90%以上)。在煤层开采过程中，井巷中的煤层气与空气混合形成的气体称为矿井气。矿井气主要成分为甲烷（30~55%），氮气（30~55%），氧气及二氧化碳等，低热值约为18MJ/m。（二）人工燃气人工燃气人工燃气是指以固体、液体（包括煤、重油、轻油等）为原料经转化制得的可燃气体。根据制气原料和加工方式的不同，可生产多种类型的人工燃气。A固体燃料干馏煤气利用焦炉、连续式直立炭化炉等对煤进行干馏所获得的煤气称为干馏煤气。B固体燃料气化煤气加压气化煤气、水煤气、发生炉煤气等均属此类。(1)加压气化煤气是在2.0～3.0MPa的压力下，以煤为原料，采用纯氧和水蒸气为气化剂，可获得高压气化煤气。其主要成分为氢气和甲烷。(2)水煤气和发生炉煤气主要成分为一氧化碳和氢气。水煤气的低热值约为10MJ/m，发生炉煤气的低热值约为6MJ/m。由于这两种燃气的热值低，而且毒性大，不可单独作为城镇燃气的气源，但可用来加热焦炉和连续直立式炭化炉，以顶替出热值较高的干馏煤气，增加供应城镇的气量，也可以和干馏煤气、重油蓄热裂解气掺混。C油制气油制气是指利用重油（炼油厂提取汽油、煤油和柴油之后所剩的油品）制取城镇燃气。生产油制气的装置简单，投资省，占地少，建设速度快，管理人员少，启动、停炉灵活。油制气既可作为城镇燃气的基本气源，也可作为城镇燃气的调度气源。D高炉煤气高炉煤气是钢铁企业炼铁时的副产气，主要成分是一氧化碳和氮气，高炉煤气可用作炼焦炉的加热煤气，以使更多的焦炉煤气供应城镇。高炉煤气也常用作锅炉的燃料或与焦炉煤气掺混用于工业气源。（三）液化石油气液化石油气是开采和炼制石油过程中，作为副产品而获得的一部分碳氢化合物。目前国产的液化石油气主要来自炼油厂的催化裂化装置。液化石油气产量通常约占催化裂化装置处理量的7%～8%。液化石油气的主要成分是丙烷、丙烯、丁烷和丁烯，习惯上又称C3、C4，这些碳氢化合物在常温常压下呈气态，当压力升高或温度降低时，很容易转变为液态。从气态转变为液态，其体积约缩小250倍。（四）生物质气生物质气是以生物质为原料通过发酵、干馏或直接气化等方法产生的可燃气体。各种有机物质，如蛋白质、纤维素、脂肪、淀粉等，在隔绝空气的条件下发酵，并在微生物的作用下可产生可燃气体，又称为沼气。四、城市燃气输配系统的构成及敷设原则（一）燃气输配系统组成城镇燃气输配系统一般由门站、燃气管网、储气设施、调压设施、管理设施、监控系统等组成。（二）燃气管网分类（三）燃气管网敷设原则第二节建筑燃气供应一、建筑燃气系统的构成用户引入管室内燃气管网（水平干管、立管、横支管）燃气表燃气灶等二、燃气管道及设备（一）管材及连接方式室外中压和低压燃气管道宜采用聚乙烯管、机械接口球墨铸铁管、钢管或钢骨架聚乙烯塑料复合管。室内中、低压燃气管道应采用镀锌钢管。中压燃气管道宜采用焊接或法兰连接。（二）室内燃气管道敷设原则燃气引入管不得敷设在卧室、浴室、地下室、易燃或易爆品的仓库、有腐蚀性介质的房间、配电间、变电室、电缆沟、烟道和进风道等地方燃气管道严禁引入卧室。当燃气水平管道穿过卧室、浴室或地下室时，必须采用焊接连接的方式，并必须设置在套管中。燃气管道的立管不得敷设在卧室、浴室或厕所中建、构筑物内部的燃气管道应明设。当建筑或工艺有特殊要求时，可暗设，但必须便于安装和检修。当室内燃气管道穿过楼板、楼梯平台、墙壁和隔墙时，必须安装在套管中。（三）燃气灶具室内燃气管道阀门的设置位置应在燃气表前；用气设备和燃烧器前；点火器和测压点前。燃气燃烧设备与燃气管道的连接宜采用硬管连接居民生活使用的各类用气设备应采用低压燃气。居民住宅厨房内宜设置排气扇和可燃气体报警器；装有直接排气式热水器时应设排气扇。燃气热水器应安装在通风良好的房间或过道内，直接排气式热水器严禁安装在浴室内。燃气管道检漏