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燃氣常識
燃氣基本知識
[ 發布日期:2012-12-23 06:36:35 | 瀏覽:2241次 ]

一、燃氣的定義

燃氣是氣體燃料的總稱,它能燃燒而放出熱量,供城市居民和工業企業使用。燃氣的種類很多,主要有天然氣、人工燃氣、液化石油氣和沼氣!冻擎側細夤芾項l例》中對燃氣的定義是:作為燃料使用并符合一定要求的氣體燃料。包括天然氣(含煤層氣)、人工燃氣、液化石油氣等。

二、燃氣的成份

由于生產燃氣所用的原料及生產工藝不同,各種燃氣的組成也不相同。它主要由低級烴(甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯、丁烯),氫氣和一氧化碳等可燃組分,以及氨、硫化物、水蒸氣、焦油、萘和灰塵等雜質所組成。

城鎮居民和商業用的天然氣應符合《天然氣》GB17820的標準,城鎮居民和商業用戶所用天然所符合此標準中的一、二類氣的標準。這個標準主要規定了燃氣熱值不得低于31400 kJ/m3,含總硫不得高于200mg/m3,硫化氫不高于20 mg/ Nm3,含二氧化碳不得高于3.0%。(參比條件為1大標準氣壓,20℃)

三、燃氣的種類

(一)人工燃氣

1.油制氣:可分為重油制氣和輕油制氣二種。將原料重油或石腦油,放入工業爐內經壓力、溫度及催化劑的作用,重油即裂解,生成可燃氣體,副產品有粗苯和堿渣等。

2.氣化煤氣:將其原料煤或焦炭放入工業爐(發生爐、水煤氣爐等)里燃燒,并通入空氣、水蒸氣,使其生成以一氧化碳和氫為主的可燃氣體。

3.干餾煤氣:把煤放在工業爐(焦爐和武德爐等)里隔絕空氣加熱,使之煤發生物理化學變化的過程叫干餾。加熱后提出可燃氣經凈化處理還可得到焦油、氨、粗苯等化工產品,爐內存有的是焦炭。

4.生物氣:各種有機物質在隔絕空氣的條件下發酵,在微生物作用下經生化作用產生的可燃氣體,也稱沼氣。其組分為甲烷和二氧化碳,還有少量氮和一氧化碳。熱值約為22MJ/Nm3。

(二)液化石油氣

凝析氣田氣、石油伴生氣或煉廠氣為原料,經加工而得的可燃物。主要組分為丙烷、丙烯、丁烷和丁烯。此外尚有少量戊烷及其它雜質。氣態液化石油氣熱值為93MJ/Nm3左右;液態液化石油氣熱值為46MJ/Nm3左右。

(三)天然氣

1.純天然氣:從地下開采出來的氣田氣為純天然氣。

2.凝析氣田氣:含石油輕質餾分的氣體。為方便運輸,天然氣經過加工還可形成。

3.煤層氣:從井下煤層抽出的礦井氣。

4.礦井瓦斯:開采煤炭時采集的礦井氣。

5.石油伴生氣:伴隨石油開采一塊出來的氣體稱為石油伴生氣。

天然氣無色、無味、無毒且無腐蝕性,主要成分以甲烷為主。一般情況下,城鎮燃氣是無色無味的,但由于其易燃易爆的性質,在燃氣泄露時,為了易于被人們發現,要求對燃氣進行加臭。常用的加臭劑有乙硫醇、四氫噻酚等。

城鎮燃氣的加臭標準:空氣中的可燃氣體濃度達到爆炸下限的20%前能被查覺(天然氣采用此標準,加臭量為≥20mg/m3);含有毒性氣體成分的城鎮燃氣,空氣中的毒性氣體濃度達到使人中毒下限的20%前能被查覺。

當空氣量不足時,天然氣燃燒會產生一氧化碳(CO)(人工煤氣的主要成分。)一氧化碳是無色無味,對人體危害極大的氣體,它與人體內血紅蛋白的結合力大于氧的結合力,會造成人體組織缺氧,從而使人發生窒息,嚴重時引起人的內臟出血、水腫及壞死?諝庵幸谎趸紳舛炔坏么笥0.0024%,當大于這個濃度時會使人中毒。當發生頭暈、惡心等癥狀時,即使能意識到是一氧化碳中毒,但往往已經喪失控制行動的能力,不能打開窗通風或呼救。此時若不被人發現,發生死亡事故的可能性很大。所以當長時間使用燃具或用天然氣取暖時,應當及時開窗通風。

另外,還有液化天然氣和壓縮天然氣:液化天然氣是指天然氣經過深冷液化,在﹣160℃的情況下就變成液體成為液化天然氣,用液化甲烷船及專用汽車運輸。壓縮天然氣是指將天然氣壓縮增壓至200kg/cm2時,天然氣體積縮小200倍,并儲入容器中,便于汽車運輸,經濟運輸半徑以150~200公里為妥。壓縮天然氣可用于民用及作為汽車清潔燃料。

**天然氣的基本性質是什么?為什么需要加臭和加臭劑量?

四、燃氣的基本特性

1、密度:指單位容積所含有的重量。

標準狀態下天然氣的密度為0.7kg/Nm3,液化石油氣的氣態密度為2.0—2.5kg/Nm3

2、比重:燃氣的比重指單位容積的燃氣所具有的密度,同相同狀態下空氣密度的比值,也叫相對密度或相對比重。

3、熱值:一標準立方米燃氣完全燃燒所放出的熱量,稱為該燃氣的熱值。單位為kJ/Nm 3。

燃燒的三個條件:可燃物、助燃物(氧)、著火源缺一不可。

熱值分為高熱值和低熱值。

高熱值是指單位燃氣完全燃燒后,其煙氣被冷卻到初始溫度,其中的水蒸氣以凝結水的狀態排出時,所放出的全部熱量。

低熱值是指單位燃氣完全燃燒后,其煙氣被冷卻到初始溫度,其中的水蒸氣以蒸氣的狀態排出時,所放出的全部熱量。

一般天然氣的是36000—46000kJ/m3,焦爐煤氣的低熱值大約為16000—17000kJ/m3,液化石油氣的是88000—12000kJ/m3。

4、理論空氣量:指單位燃氣按燃燒反應方程式完全燃燒所需要的最小空氣量。

標準狀態下,1m3天然氣完全燃燒需空氣約10 m3。液化石油氣燃燒所需空氣量是天然氣的3倍;是人工燃氣的6倍。

**為什么在使用燃氣的場所要注意通風?

5、壓力的分類

單位面積上的壓力稱作壓力強度,簡稱壓強。工程上把壓強稱為壓力。壓力又分相對壓力、絕對壓力。

相對壓力:用計量儀表測量出的那一部分壓力,也叫表壓力、正壓力、工作壓力。

絕對壓力:大氣壓力與表壓力之和,叫絕對壓力,又叫實際壓力。

用計量儀表測量出低于大氣壓力的那一部分壓力,此時的相對壓力因小于大氣壓力,叫負壓力。也叫真空度。

** 在燃氣輸配、維修作業時為什么要防止超壓和負壓工況的產生?

燃氣輸配為什么要分壓力級別?簡單說就是從安全和經濟兩方面考慮。提高輸配管道壓力,對節約管材,減少能量損失有利;但從分配和使用的角度看,降低管道壓力有利于安全。

城鎮燃氣中的設計壓力分級:

高壓A2.5MPa<P≤4.0 MPa;

高壓B1.6MPa<P≤2.5 MPa;

次高壓A壓0.8MPa<P≤1.6 MPa;

次高壓B0.4MPa<P≤0.8 MPa;

中壓A0.2MPa<P≤0.4 MPa;

中壓B0.01MPa≤P≤0.2 MPa;

低壓P<0.01MPa;

用氣設備的額定壓力(kPa)

 

 

燃氣燃燒器

人工煤氣

天然氣

液化石油氣

礦井氣

天然氣

液化氣混空氣

油田伴生氣

低壓(民用燃具)

1.0

1.0

2.0

2.8或5.0

 

低壓天然氣燃具前額定壓力為Pn=2kPa,允許波動范圍為0.75Pn~1.5Pn,對于天然氣也就是在(1500~3000)kPa范圍內是正常的。

**民用低壓天然氣的額定灶前壓力和允許波動范圍是多少?超壓和欠壓運行存在什么危害?

6、著火溫度

燃料能連續燃燒的最低溫度,稱為著火溫度。在常壓(大氣壓)下,天然氣的著火溫度為270—540℃,液化石油氣的著火溫度為365—460℃,人工煤氣著火溫度為270—605℃。因燃氣的著火溫度比其它燃料要低的多,所以又叫易燃氣體。

7、爆炸極限

可燃氣體和空氣的混合物遇明火而引起爆炸時的可燃氣體濃度范圍稱為爆炸極限。在這種混合物中當可燃氣體的含量減少到不能形成爆炸混合物時的那一含量,稱為可燃氣體的爆炸下限;而當可燃氣體的含量一直增加到不能形成爆炸混合物時的那一含量,稱為爆炸上限(天然氣的爆炸極限為5%—15%)。

**什么是燃氣的爆炸極限,天然氣的爆炸極限范圍是多少?

五、燃氣使用常識

(一)民用燃氣泄漏的原因

1、膠管問題致使燃氣泄漏:燃氣膠管是指連接燃氣管道和燃氣用具的專用耐油膠管。因燃氣膠管老化,連接灶具或燃氣閥的兩端脫落造成燃氣泄漏。

2、點火失敗,致使未燃燒的燃氣直接泄漏。

3、使用灶具煮飯或燒開水時,發生湯水溢出澆滅爐火或風吹滅爐火造成燃氣泄漏。

4、灶具使用完畢,忘記關火或關火后灶具閥門未關嚴致使燃氣泄漏。

5、管道腐蝕或燃氣表、閥門、接口損壞。

6、搬遷、裝修或人為的在室內管道上拉繩或懸掛物品等外力破壞,使管道接口松動,造成燃氣從損壞或松動部位泄漏。

7、燃氣灶具的損壞致使漏氣。

8、使用燃氣灶具過程中突然發生供氣中斷,而未及時關閉燃氣閥門,致使恢復供氣時管道燃氣的泄漏。

9、其它原因的燃氣泄漏等。

(二)民用燃氣泄漏預防措施

1、經常檢查連接燃氣管道和燃氣用具的膠管是否壓扁、老化、接口是否松動、是否被尖利物品扎破或其他損壞,如發生上述現象應立即關閉雙嘴或室內球閥,更換膠管。

2、定期更換膠管。根據有關燃氣安全管理規定和技術規范,每兩年應更換一次膠管。但使用過程中應注意經常檢查膠管情況。更換膠管時應注意以下幾點:

(1)軟管連接時,應采用專用的氣嘴接頭,然后用管卡緊固。

(2)軟管長度應小于2米。軟管不得產生彎折、拉伸、腳踏等現象。龜裂、老化的軟管不得使用。

(3)軟管不應安裝在下列地點:有火焰和輻射熱的地點、隱蔽處。膠管,不宜跨過門窗、穿屋過墻使用。

(4)軟管不要與灶具緊貼。對臺式灶具,軟管不要盤在下面或穿越,應靠邊繞過,軟管如果從高處接下來,不要讓火苗烤到。對嵌入式灶具,軟管不要緊貼在灶具下方。軟管應在灶面下自然下垂,保持10厘米以上的距離,長度不宜超過2米,以免被火烤焦燒斷。

(5)裝好軟管后,可用肥皂水檢測是否漏氣。打開燃氣開關,看是否有連續的冒泡,如有,則表明漏氣,不安全,需重新安裝,重新檢查,直至不漏氣為止。

3、使用時應先點火,后開氣。一次未點著,要迅速關閉天然氣灶開關,切忌先放氣,后點火。使用自動點火灶具時,將開關旋鈕向里推進,按箭頭指示方向旋轉,點火并調節火焰大小。

4、使用天然氣灶具時,請勿遠離并注意觀察,以防止火焰被沸水溢息或被風吹滅。并注意廚房通風,保持室內空氣新鮮。

5、使用完畢,注意及時關好天然氣灶或熱水器開關,同時將表前閥門或雙嘴關閉,確保安全。

6、在燃氣使用過程中如遇突發供氣中斷,應及時關閉天然氣閥門,防止空氣混入管道內。在恢復供氣時應將管道內的空氣排放后方可使用。

7、嚴禁燃氣管道及設施用裝修材料包覆,以免燃氣泄漏無法及時散發;禁止把有燃氣管道及設施的房間當臥室,禁止在安裝燃氣管道及設施的室內存放易燃及易爆物品,并經常保持通風換氣,保持良好的空氣流通。

8、請勿在燃氣管道上拴寵物、拉繩、搭電線或懸掛物品,容易造成燃氣管道的接口處在重力作用下發生松動,致使燃氣泄漏。

9、晚上睡覺前、長時間外出或長時間不使用燃氣時,請檢查灶具閥門是否關閉,并關好燃氣表前閥門或雙嘴。

10、進行搬遷或裝修時,請勿人為破壞或私自改動燃氣管道及其燃氣設施,如有需要與燃氣公司聯系。

11、經常用肥皂水、洗滌靈或洗潔精等檢查室內天然氣設備接頭、開關、軟管等部位,看有無漏氣,切忌用明火檢漏。

12、教育兒童不要玩弄燃氣管道上的閥門或燃氣設施開關,以免損壞灶具或忘記關閉閥門。

13、有條件的家庭可配備小型滅火器或少量干粉滅火劑,以防燃氣事故的發生。

(三)民用燃氣泄漏應急措施

保持冷靜,采取以下措施:

1、關閉氣源。立即關閉燃具開關,灶前閥門、及燃氣表前閥門。

2、勿動電器,杜絕明火。嚴禁觸動任何室內電器開關,因為打開和關閉任何電器(如電燈、電扇、排風扇,抽油煙機、空調、電閘、有線與無線電話、門鈴、冰箱等),都可能產生微小電火花,導致爆炸。原來的電器處于什么狀態就維持什么狀態。

3、疏散人員。迅速疏散家人、鄰居、阻止無關人員靠近。

4、輕輕打開門窗,讓空氣流通,以便燃氣散發。

5、電話報警。在未發生燃氣泄漏的地方,切記不能在有燃氣泄漏的場所撥打,到室外向燃氣公司客服中心報險。

(四)燃氣泄漏著火應急措施

請保持冷靜,采取以下措施:

⑴切斷氣源。切記“斷氣即斷火“。應立即關閉灶前閥門及表前總閥門,即可滅火。如果火勢較大,灶前閥門附近有火焰,可用一把干粉從上向下用力打火焰的根部或用濕毛巾、濕衣物包手,盡量關閉閥門。

⑵盡量滅火。用滅火器、干粉滅火劑、濕棉被等撲打火焰根部滅火。

⑶疏散人員。迅速疏散家人、鄰居、阻止無關人員靠近。

⑷電話報警,在沒有燃氣泄漏的地方,如室外撥打燃氣公司客戶服務中心電話報修。如火勢無法控制,請在疏散人員后,迅速離開現場,在沒有燃氣泄漏的地方,撥打火警“119”,并立即向燃氣公司客服中心報險。

六、燃氣相關計量單位

1、壓力:壓力的單位應以Pa(帕)為單位,當數值較大時可用kPa(千帕)或MPa(兆帕)表示。

Pa(帕)為法定計量單位,與kPa(千帕) 、MPa(兆帕)的換算關系是:1Pa=10-3 kPa(千帕)=10-6MPa(兆帕),也就是1 MPa =103 kPa= 106Pa,

我們平時說的公斤【kgf/m2(千克力每平方米)實際上用的是kgf/cm2】、水柱(實際是毫米水柱mmH2O)、巴(bar)等,還有標準大氣壓(atm)、工程大氣壓(at)等均為非法定計量單位,它們與法定計量單位及相互之間的換算關系是:

1公斤(kgf/cm2)=98066.5 Pa≈105Pa=100kPa=0.1 MPa

1巴(bar)=105Pa   1工程大氣壓(at)=98066.5 Pa ≈105Pa

 1標準大氣壓(atm)=101325 Pa≈105Pa

平時最常把0.1 MPa說成1公斤,也就是1巴,大約是1工程大氣壓。

中壓天然氣中壓有中壓A0.01MPa≤P≤0.2 MPa;中壓B0.2MPa<P≤0.4 MPa;低壓是小于0.01MPa,也就是10kPa,居民用戶和一般商業用戶供應低壓氣,民用灶前額定壓力是2 000Pa(200mmH2O),允許波動范圍是(1500~3000)Pa。

2、流量(m3/h和Nm3/h)

m3/h是在101325 Pa(也就是1標準大氣壓)20℃時的小時流量

Nm3/h在101325 Pa(也就是1標準大氣壓)0℃時的小時流量

3、常用到的換算關系

用氣設備上所標注的是負荷(kW或MW),一般不標注小時流量,是因為各地使用燃氣的熱值可能不一樣,這樣會導致小時流量不同,所以不標注小時流量,有熱負荷可以換算為小時流量。

常用燃氣具額定耗氣量(參考值)

計算公式:(Nm3/h)

Lg—燃氣流量(Nm3/h);

Q—熱負荷(kW);

η熱效率(一般為0.9)

Hl—燃氣低熱值(kJ/Nm3,一般近似為36000 kJ/Nm3)。

近似公式:(Nm3/h)

單位換算:1J=0.24cal

常用燃氣具額定耗氣量(Nm3/h,參考值)

 

序號

燃氣具名稱

規格

1

家用灶具

單眼(4kW)

雙眼(8kW)

 

 

0.4~0.6

0.8~1.2

 

 

2

公福大灶

20 kW

30 kW

36 kW

42 kW

2~2.5

3.5~4

4~4.5

4.5~5

3

家用熱水器

8L(16 kW)

10L(20 kW)

12L(24 kW)

 

1.5~2

2~2.5

2.5~3

 

4

家用壁掛爐

20L(20 kW)

26L(26 kW)

28L(28 kW)

30L(30 kW)

2~2.5

3~3.5

3~4

3.5~4

5

工業鍋爐

1T(0.7MW)

2T(1.4MW)

3T(2.1MW)

 

75~80

150~160

220~240

 

6

直燃機(制冷)

20(233 kW)

50(582 kW)

100(1163 kW)

200(2326 kW)

18.3

45.8

91.6

184

7

直燃機(制熱)

20(179 kW)

50(449 kW)

100(897 kW)

200(1791 kW)

19.4

48.5

97

194

8

煲仔爐

單眼3.6MJ

單眼5.8MJ

四眼131MJ

 

0.1

0.16

3.6

 

 

中餐炒灶3.5m3/h       6頭煲仔4 m3/h      9頭灶3 m3/h

12頭煮灶3.5 m3/h      蒸車4 m3/h

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