燃气常识学习

西宁中油燃气有限责任公司燃气基础知识讲座新员工培训目录一、燃气分类与质量要求1、燃气的分类2、城市燃气质量要求二、城市燃气输配系统1、门站燃气输配系统2、用户输配系统3、CNG工艺流程及基本原理三、生产部门岗位认知一、燃气分类与质量要求1、燃气的分类能与氧气或空气混合并可点火燃烧的气体，称为燃气。城市民用和工业用燃气是由几种气体组成的混合气，其中可燃气体有碳氢化合物，氢和一氧化碳，不可燃气体有CO2、N2、O2等，燃气的种类很多，主要有天然气、人工燃气、液化石油气和生物气(沼气）。燃气的分类(一)、按气源分类1、天然气2、人工煤气3、液化石油气4、生物气（沼气）天然气是指动、植物通过生物、化学作用及地质变化作用，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可燃气体。天然气是由多种可燃和不可燃的气体组成的混合气体。本身是一种无色无味、易燃易爆气体，比空气轻，不溶于水。以低分子饱和烃类气体为主，并含有少量非烃类气体。在烃类气体中，甲烷（CH4）占绝大部分,约90%以上，乙烷、丙烷、丁烷和戊烷含量不多，庚烷以上烷烃含量极少。另外，所含的少量非烃类气体一般有二氧化碳、一氧化碳、氮气、氢气、硫化氢和和水蒸气以及少量的惰性气体。1、天然气按形成条件的不同可分为以下五种：（1）、气田气；（2）油田伴生气；（3）凝析气田气；（4）煤层气；（5）矿井气。气田气——气井开采出来的纯天然气，38MJ/Nm3油田伴生气——随石油开采而分离获得，42MJ/Nm3凝析气田气——从天然气凝析的石油轻质馏分，46MJ/Nm3煤层气——是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，36MJ/Nm3(兆焦每标立方)矿井气——原煤开采中从井下煤层中抽出的可燃气18.8MJ/Nm3天然气的主要成分是甲烷，基本不含硫，是无色、无毒、无腐蚀性气体。天然气的热值为8500－9500大卡/立方；密度约0.75－0.8Kg/Nm3，比空气轻，容易逸散。（Nm3在0摄氏度1个标准大气压下的气体体积）相对密度：天然气的相对密度是指相同压力和相同温度条件下，天然气的密度和空气密度之比，约为0.58-0.62天然气燃烧后生成二氧化碳和水，烟气清洁，不污染大气CH4＋2O2→CO2＋2H2O1Nm3天然气燃烧需要2Nm3氧气（即需要约10Nm3空气）同时产生1Nm3的二氧化碳和2Nm3的水蒸气；因此从安全角度讲，使用天然气的厨房需要良好通风；卫生间内安装旧式的直排式热水器是相当危险的。天然气爆炸浓度极限可燃的气体和空气混合后遇明火能发生爆炸的浓度范围，称为这种可燃气体的爆炸极限。在这种混合气体中，当可燃气体的含量减少到不能爆炸时的含量，称为该可燃气体的爆炸下限；而当可燃气体含量增加到不能发生爆炸时的含量，称为爆炸上限。燃气与空气的混合物必须在爆炸极限范围内才能着火、燃烧、爆炸。天然气爆炸浓度极限为5%－15%。当天然气浓度低于5%或高于15%都不会发生爆炸。天然气主要参数总结1、主要成分：CH4（甲烷），另外含有少量的其他烷烃以及氮、二氧化碳、硫化氢、水份等。2、临界温度：-82.3℃，临界压力4.58MPa。3、沸点：-162℃（1atm），着火点：650℃4、低热值：8800Kcal/Nm3（36.96MJ/Nm3）每立方米的热量8800千卡5、高热值：9700Kcal/Nm3（40.98MJ/Nm3）6、爆炸范围：下限为5%，上限为15%7、气态密度：0.75Kg/Nm3，为空气的0.58倍。常用单位换算1兆帕（MPa）=1000千帕（KPa)=1000000帕（Pa）=10巴（bar）=10公斤力/厘米2（kgf/cm2）1千克（kg）=1000克（g）各种热值1立方米天然气热值约42兆焦（8500KCal）1千克标准煤的热值为29.308兆焦（7011KCal）1度电（1KW.h）的发热量为3.6兆焦（860KCal）1公斤生物油的发热值约为19兆焦（4650KCal）1公斤液化石油气燃烧热值为11000KCal汽油：10313KCal/千克柴油：11014KCal/千克1方天然气的热值等同于：标煤1.20公斤、电：9.77度、液化气0.84公斤、生物油1.8公斤、1.17升（0.845）公斤汽油（93号），0.95升（0.792公斤）柴油。2、人工煤气人工煤气是指从固体或液体燃料加工所产生的可燃气体。按其生产方式不同可分为以下三种：（1）、干馏煤气将煤隔绝空气加热到一定温度时，煤中所含挥发物开始挥发，产生焦油、苯和煤气，剩留物最后变成多孔的焦炭，这种分解过程称为“干馏”。利用焦炉、连续式直立炭化炉（又称伍德炉）和立箱炉等对煤进行干馏所获得的煤气称为干馏煤气。（2）、气化煤气固体燃料的气化是热化学过程。煤可在高温时伴用空气（或氧气）和水蒸气为气化剂，经过氧化、还原等化学反应，制成以一氧化碳和氧为主的可燃气体，采用这种生产方式生产的煤气，称为气化煤气。（3）、油制气油制气是以石油（重油、轻油、石脑油等）为原料，在高温及催化剂作用下裂解制取。3、液化石油气（LPG）液化石油气——石油开采和炼制过程中的副产品，46.2MJ/Nm34、生物气生物气是在低温条件下通过厌氧微生物分解有机物而生成的，以甲烷为主，含部分二氧化碳及少量氮气、氢气、一氧化碳和其它微量气体组分。广义的生物气指在微生物作用下生成的所有天然气，包括原生生物气和表生菌解气，不包括经历了生物氧化降解的天然气。通常出现在较浅的未成熟沉积物中，它们在地史过程中对碳循环起重要作用，大气中约80%～90%的甲烷为生物气。城镇燃气的加臭城镇燃气是具有一定毒性的爆炸性气体，又是在压力下输送和使用的。由于管道及设备材质和施工方面存在的问题和使用不当，容易造成漏气，有引起爆炸、着火和人身中毒的危险。因此，当发生漏气时应能及时被人们发觉进而消除燃气的泄漏。所以需要对没有臭味的燃气进行加臭。现在城镇燃气主要气源是天然气，纯净的天然气无色无味的气体，所以在输配过程中添加臭味剂。现在广泛使用的臭味剂四氢噻吩，四氢噻吩是无色透明有挥发性的液体，不溶于水，可混溶于乙醇、乙醚、苯、丙酮。具有强烈的不愉快气味，它产生的臭味稳定、不易散发，空气中存在0.01%就能闻到。二、按燃烧特性分类分类华白指数（MJ/m3）典型燃气一类燃气17.8～35.8人工燃气二类燃气L族H族35.8～53.735.8～51.651.6～53.7天然气三类燃气71.5～87.2液化石油气国际煤气联盟(IGU)燃气分类2、城市燃气的质量要求（一）、城市燃气中的主要杂质（1）、焦油与灰尘危害：堵塞管道和用气设备，人工煤气通常含焦油与灰尘。我国城镇燃气设计规范规定（简称规范）规定每标准立方米中所含焦油和灰尘小于10mg。（2）、萘危害：堵塞管道，人工煤气通常含萘。规范规定对于低压输送的城市燃气，每标准立方米燃气中的允许含萘量，冬季小于50mg，夏季小于100mg。（3）、硫化物和二氧化碳危害：硫化氢、二氧化硫对管道和设备均有腐蚀作用。规范规定每标准立方米人工燃气中硫化氢含量小于20mg。（4）、氨危害：腐蚀燃气管道、设备及燃具。燃烧产物有NO及NO2等有害气体。少量的氨能对硫化物产生的酸类物质起中和作用，是有利于保护金属的。规范规定每标准立方米人工燃气中氨的含量应小于50mg。（5）、一氧化碳危害：是可燃物，但有剧毒。规范规定城市燃气中一氧化碳含量应小于10％。（6）、氧化氮危害：有害于身体。空气中含有0.01%体积氧化氮时，短时间呼吸后，支气管会受刺激，长时间呼吸会危及生命。（二）、国家对城市天然气的质量要求国家为了确保天然气的商品质量，制订了《天然气》GB17820-2012规范，维护广大消费者的权益。具体指标见下表。项目一类（民用）二类（民用）三类（工业）高发热量a/（MJ/m³）≥36.031.431.4总硫（以硫计）a/（mg/m³）≤60200350硫化氢a/（mg/m³）≤620350二氧化碳y，%≤2.03.0--水露点b,c/℃在交接点压力下，水露点应比输送条件下最低环境温度低5℃。a本标准中气体体积的标准参比条件是101.325KPa，20℃。b在输送条件下，当管道管顶埋地温度为0℃时，水露点应不高于-5℃。c进入输气管道的天然气，水露点的压力应是最高输气压力。城市配气的任务是将燃气在配气站内经过除尘、调压、计量、添味后，通过各级配气管网和气体调压装置根据用户要求保质、保量的直接向用户供气。门站是城市配气的起点和总枢纽，负责接受输气干线（或其它气源，如CNG、LNG）来气，进行除尘、计量、调压、添味后，输入到城市配气管网。二、城市燃气输配系统气源燃气输配流程图门站中压干线储备站储存中压干线调压站低压管线终端用户长输高压管线城市燃气输配系统根据所采用的管网压力级制不同可分为：（1）一级系统仅用低压管网来分配和供应燃气。（2）二级系统由低压和中压两级管网组成。（3）三级系统由低压、中压和次高压的三级管网组成。（4）多级系统由低压、中压、次高压和高压管网组成。高压、次高压管网的主要功能是输气，并具有一定储气作用；次高压、中压管网的功能也是输气，并具有向低压管网的各环网配气的作用，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。输配系统压力级别城镇燃气设计压力(表压)分级名称压力(MPa)A2.5P≤4.0高压燃气管道B1.6P≤2.5A0.8P≤1.6次高压燃气管道B0.4P≤0.8A0.2P≤0.4中压燃气管道B0.01≤P≤0.2低压燃气管道P0.01城市燃气管网压力级制一、门站输配系统P≤0.4MPa阀门过滤器调压器阀门切断阀旁通阀门安全阀或水封放散管气源放空计量城市管网二、用户输配系统城镇用户输配系统基本有居民、商业、工业、CNG输配系统。1、居民、商业、工业输配系统。2、CNG1．压缩天然气（CNG）CompressedNaturalGas,简称CNG,是天然气加压以气态储存在容器中。它与管道天然气的组分相同。CNG可作为车辆燃料利用。供应方式由加气站、减压站和压缩天然气槽车三部分组成。在加气站对从高压长输管线来的天然气过滤、计量，然后经过天然气压缩机压缩加压后，压力达到20—25Mpa，再经过高压深度脱水，充入高压钢瓶组槽车。通过公路运输方式，把压缩天然气运送至使用城市的减压站，减压站调压、计量、加臭后再进入城市燃气管网，向居民用户及商业用户、工业企业用户、采暖通风和空调用户供应天然气。什么是常规站常规站是建在有天然气管线能过的地方，从天然气管线直接取气，进站压力0.4Mpa，天然气经过脱硫、脱水等工艺，进入压缩机进行压缩，经过压缩后压力为25Mpa。然后进入售气机给车辆加气。通常常规加气量在600-1000Nm3/h（标准立方每小时）之间。什么是母站母站从天然气线管线直接取气，进站压力1-1.5Mpa，经过脱硫、脱水等工艺，进入压缩机压缩，然后经有储气瓶（25Mpa）的槽车运输到子站给汽车加气，它也兼有常规站的功能。母站多建在城市门站附近，母站的加气量在2500-4000Nm3/h之间。什么是子站子站是建在加气站周围没有天然气管线的地方，一般建设在城市内，以方便车辆加气，或者建设在没有燃气管道敷设的乡镇的工业区，供给天然气作为能源。母站利用压缩机将天然气加压储存，再由专用运输车将25Mpa压缩天然气运往子站，子站再给CNG汽车加气。对于工业区的子站，工艺流程简介：低压或者中压天然气通过压缩机，增压至20-25Mpa,将其压缩到特制的钢瓶或管束，放到带牵引机构的橇车上，运至子站，连接卸气柱经卸气系统进入CNG调压设备，通过减压橇将高压天然气减至用户所需的压力0.2-0.4Mpa后进入输送管网，供给用户使用天然气。CNG加气站流程图过滤器0.3MPa天然气气源计量缓冲罐压缩机脱水装置加气岛高压钢瓶拖车21MPa21MPa20MPa使用的地方详见附图：标准站公司名称信息24标准站三、生产部门岗位认知我