燃气基本知识培训课件

目录※第一章燃气的分类与性质※第二章城镇燃气需用量及供需平衡※第三章城镇燃气管网系统※第四章燃气管道及其附属设备※第五章天然气长输管线第一章燃气的分类与性质燃气的分类燃气质量燃气的基本性质一、燃气按气源分类第一节燃气的分类燃气天然气人工燃气液化石油气生物气(沼气)（一）天然气天然气的主要成分是甲烷，另外含有少量的乙烷、丙烷、丁烷以及二氧化碳、氧、氮、硫化氢、水分等。天然气的分类方法很多，可根据来源、烃类组成、酸气含量进行分类。来源（矿藏特点）烃类酸气（H2S）气井天然气石油伴生气干气凝析气田气净气矿井气酸气湿气（二）人工燃气可燃成分：氢、甲烷、一氧化碳、乙烷、丙烷、丙烯等。不可燃成分：氧、氮以及二氧化碳。人工燃气干馏煤气气化煤气油制气液化石油气的主要组分为丙烷、丙稀、丁烷、丁烯等石油系轻烃类。从液态转变成气态其体积扩大倍。气、液两相共存是液化石油气的特征。液化石油气可进行管道输送，也可加压液化罐瓶。液化石油气也是城镇燃气的重要气源之一。（三）液化石油气250（四）生物气（即沼气）此外，尚有少量的氢、氧、一氧化碳等。沼气的主要成分甲烷（约60%）二氧化碳（约35%）沼气工作原理生猪及其他养殖业饲料作物沼液、沼渣沼气池沼气照明、煮饭果品保鲜农作物果园鱼塘厕所确定城镇输配系统的压力级制、管径、燃气管网设施及防护和管理措施，都与燃气的种类有关。燃气可根据热值分为三个等级：二、燃气按热值不同分类一、城镇燃气的质量要求热值高毒性小杂质少第二节城镇燃气的质量二、城镇燃气的加臭1、加臭量的要求无毒燃气泄漏到空气中，达到爆炸下限的20％时,应能察觉。有毒燃气泄漏到空气中，达到对人体允许的有害浓度时,应能察觉。2、城镇燃气加臭剂的要求加臭剂和燃气混合在一起后应具有特殊的臭味；加臭剂不应对人体、管道或与其接触的材料有害；加臭剂的燃烧产物不应对人体呼吸有害，并不应腐蚀或伤害与此燃烧产物经常接触的材料；加臭剂溶解于水的程度不应大于2.5％(质量分数)；加臭剂应有在空气中应能察觉的加臭剂含量指标。第三节燃气的基本性质一、燃气的物理化学性质物理化学性质组成分子量密度状态参数粘度含湿量、露点（一）燃气的组成（二）燃气的分子量容积组成质量组成摩尔组成通常用来表示燃气的分子量。平均分子量（三）燃气的密度通常用来表示燃气的密度。相对密度空mVMS293.1293.1平均密度工程中，经常用来进行计算。（四）状态参数1、气体基本状态参数是燃气气体的三个基本状态参数。温度、比容、压力绝对温度（T）=摄氏温度（t）+273.15K。（1）温度T：（2）压力P国际单位:Pa。KPa、MPa、bar、kgf/cm2。1MPa=1000KPa=106Pa=10kgf/cm2=10bar1atm=101300Pa=101.3KPa=0.1013MPa=1.033kgf/cm2=10.33mH2O=760mmHg（3）比容V（四）状态参数2、临界状态参数临界温度：Tpc临界压力：Ppc临界比容：Vpc（五）粘度粘度是气体或液体内部摩擦引起的阻力。粘度越大，阻力越大，气体流动就越困难。（六）含湿量和露点含湿量是指1Nm3（或1kg）干燃气中所含的水蒸气质量。饱和状态下的温度就是气体的露点。二、燃气的燃烧特性（一）燃气组成的稳定性华白指数华白指数的波动范围一般不超过±5%。燃烧势（二）燃气燃烧涉及的几个燃烧概念热值：着火温度着火极限（爆炸浓度极限）空气中，天然气爆炸极限为。液化石油气的爆炸极限为。5-15%2-9%单位为KJ/Nm3或KJ/kg。第二章城镇燃气需用量及供需平衡城镇燃气需用量燃气需用工况燃气输配系统的小时计算流量燃气输配系统的供需平衡第一节城镇燃气需用量一、燃气用户分类•居民生活用气•商业用气（公共建筑用户）•工业企业生产用气•采暖通风和空调用气•燃气汽车用气•发电用气•化工原料用气二、供气原则1.居民用气供气原则2.工业企业用气供气原则•a.满足工艺要求，提高产品产量及质量。•b.减轻大气污染。•c.缓冲用户。•a.满足居民生活用气。•b.满足公共建筑的用气。•c.气量充足，可发展燃气供暖和空调。3.工业与民用供气的比例三、各类用户的用气量指标1.居民生活用气量指标MJ/人.年2.商业用气量指标MJ/人.年MJ/台.年3.采暖通风和空调用气量指标4.燃气汽车用气量指标1.居民生活用户的年用气量Q1Q1=N1.q1.a1Q1：居民用户年用气量；N1：规划范围内总人数；q1：居民生活用气量指标；a1：规划范围内居民气化百分率；2.公共建筑用户的年用气量Q2Q2=N2.q2.K1.K2Q2:公共建筑用户年用气量；N2:规划范围内商业用户总户数；q2:公共建筑单位用气量指标；K1:规划范围内商业气化百分率；K2:系数查资料所得；四、城镇燃气年用气量的计算iiyaHHGQ''10003.工业企业年用气量Q3四、城镇燃气年用气量的计算Qa:年用气量（Nm3/a）;Ga:其它燃料年用量（t/a）;Hi‘:其它燃料低发热值（KJ/kg）;Hi:燃气低发热值（KJ/Nm3）;η‘:其它燃料燃烧设备热效率（%）;Η:燃气燃烧设备热效率（%）;ifaHnFqQ四、城镇燃气年用气量的计算4.建筑采暖年用气量Q4Qa：年用气量（Nm3/a）;F：采暖面积（m2）;qf：民用建筑物的热指标（KJ/m2.h）;n：采暖最大负荷利用小时数（h）;η：采暖系统热效率（%）;Hi：燃气低发热值（kJ/Nm3）;四、城镇燃气年用气量的计算5.未预见量包括管网的燃气漏损量和发展过程中未预见的供气量。按以上四类用户总用气量的计算。6.城镇总的年用气量Q总=(Q民+Q商+Q工+Q暖)×105%5%～8%第二节燃气需用工况表示用气工况的指标（用气不均匀性）按时间单位不同相应的可分为三种：月不均匀性时不均匀性日不均匀性全年平均日用气量该月平均日用气量K1一、月不均匀性（季节不均匀性）月最大不均匀系数K1max，称为。月高峰系数该月平均日用气量该月中某日用气量2K二、日不均匀性该月中日最大不均匀系数K2max，称为该月的。日高峰系数该日平均小时用气量该日某小时用气量3K三、小时不均匀性该日中小时最大不均匀系数K3max，称为该日的。小时高峰系数第三节燃气输配系统的小时计算流量确定燃气小时计算流量的两种方法：不均匀系数法同时工作系数法max3max2max124365KKKQQah一、不均匀系数法Qh:最大小时计算流量(m3/h)Qa:年用气量(m3/a)K1max=1.1～1.3K2max=1.05～1.2K3max=2.2～3.2适用于城镇燃气分配管道的计算。KqNQh二、同时工作系数法根据所有燃气具的及其确定。Qh:庭院及室内管道的小时计算流量(Nm3/h）；K:相同燃具或相同组合燃具的同时工作系数；q:相同燃具或相同组合燃具的额定流量(Nm3/h）;N:相同燃具或相同组合燃具的个数;额定流量同时工作系数适用于庭院和室内燃气管道的设计计算。第四节燃气输配系统的供需平衡改变气源生产能力和设置机动气源利用缓冲用户和发挥调度作用利用储气设施供需平衡方法：1.改变气源生产能力和设置机动气源主要用于。2.利用缓冲用户和发挥调度作用3.利用储气设施加压储存液化储存主要用来。地下储存低压储气柜储存天然气液化后，气体将缩小为原来的。调节季节性或月用气不均匀性平衡季节不均匀用气及一部分日不均匀用气1/600第三章城镇燃气管网系统燃气管网的分类与构成燃气输配管网的布线第一节城镇燃气管网的分类与构成城镇燃气管道的分类城镇燃气管网系统的构成与选择一、城镇燃气管道的分类燃气管道可以根据用途、敷设方式和输气压力分类。根据用途分类根据敷设方式分类根据设计压力低压燃气管道长输管线架空燃气管道中压燃气管道城市燃气管道次高压燃气管道地下燃气管道工业企业燃气管道高压燃气管道根据设计压力分为7级：1.低压燃气管道压力P≤10kPa(即1000mmH2O);2.中压B燃气管道压力为10kPa＜P≤0.2MPa；3.中压A燃气管道压力为0.2＜P≤0.4MPa；4.次高压B燃气管道压力为0.4＜P≤0.8MPa；5.次高压A燃气管道压力为0.8＜P≤1.6MPa；6.高压B燃气管道压力为1.6＜P≤2.5MPa；7.高压A燃气管道压力为2.5＜P≤4.0MPa；维护管理中心。1.城镇燃气管网系统的构成：二、城镇燃气管网系统的构成与选择不同压力等级的燃气管网。城镇燃气门站、分配站、压气站或高压装置。储配站。各种调压、计量设施。监控与调度中心。2.城镇燃气管网系统的分类二、城镇燃气管网系统的构成与选择根据所采用的可分为不同的系统：管网压力级制不同•一级系统•两级系统•三级系统•多级系统系统各种压力级别的燃气管道之间应通过相连。调压装置两级系统低压-中压B管网系统1-气源厂2-低压管道3-压气站4-低压储气站5-中压B管网6-区域调压7-低压管网优点：输气干管直径较小，节省投资，用气低峰时，可以用于调峰。缺点：安全距离要求较高，采用钢管，折旧费用高。1-长输管线2-门站3-高压管网4-高-中压调压站5-中压管网6-中-低压调压站7-低压管网高-中-低压三级管网系统优点：供气较安全可靠，用气低谷时可以用于调峰。三级系统缺点：系统复杂，需要建设大量中低压调压站，维护管理不便，投资大。多级系统优点：供气可靠。多级管网系统缺点：系统复杂，维护管理不便，投资较大。1-长输管线2-门站3-调压计量站4-储气站5-调压站6-高压B环网7-次高压B环网8-中压A环网9-中压B环网10-地下储气库3.采用不同压力级制的原因4.选择燃气管网系统的原则气源情况城市规模规划原有的城镇燃气供应、输配系统设施情况城市气化政策工业企业用户的数量和特点。储气设备类型和数量。城市地下管线和地下建筑物、构筑物的现状和改建、扩建规划。地理地形环境和条件发展城镇燃气事业所需的材料及设备的生产、供应情况。第二节城镇燃气输配管网的布线布线依据管网的平面布置管网的纵断面布置1.管道中燃气的压力。2.街道其他地下管道的布置情况。3.街道交通量和路面结构情况，以及运输干线的分布情况。4.所输送燃气的含湿量，必要的管道坡度，街道地形变化情况。5.与该管道相连接的用户数量及用气量情况，该管道是主要管道还是次要管道。6.线路上所遇到的障碍物情况。7.土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度。8.该管道在施工、运行和万一发生故障时，对城市交通和人民生活的影响。一、布线依据（一）高、中压管网的平面布置高压管网的主要功能是输气。中压管网的功能既有输气，也有向低压管网各环网配气的功能。两者既有共同点，也有不同点。二、管网的平面布置1.高压管网平面布置的主要原则高压管网宜布置在城市边缘或市内有足够安全距离的地带，并应连接成环网，以提高高压供气的可靠性。高、中压管道是城市输配系统的输气和配气主要干线，必需综合考虑近期建设与长期规划。2.中压管网平面布置的主要原则中压管网应布置在城市用气区便于与低压环网连接的规划道路上，尽量避开繁华或闹市区的主要交通干线，以减少管道施工和管理维修的困难。中压管网应布置成环网，以提高其输气和配气的安全可靠性，并尽量靠近各调压站。（二）低压管网的平面布置低压管网的主要功能是直接向各类用户配气，是城市供气系统中最基本的管网。其主要原则是：低压管网以环状管网为主，成环边长为300～600米，也允许存在枝状管道。低压管道应按规划道路布线，并与道路轴线或建筑物的前沿相平行，尽可能避免在高级路面的街道下敷设。应尽可能布置在街坊内兼作庭院管道。三、管网的纵断面布置1.地下燃气管道埋设的最小覆土厚度要求：•埋设在机动车道下时，不得小；0.9m•埋设在非机动车车道(含人行道)下时，不得小于；0.6m•埋设在机动车不可能到达的地方时，不得小于；0.3m•埋设在水田下时，不得小于。0.8m2.输送湿燃气的燃气管道，坡向凝水缸的坡度不宜小于。0.0033.不得从建筑物和大型构筑物(不包括架空的建筑物和大型构筑物