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1、燃气分类与性质燃气分类与性质燃气分类燃气分类n燃气的概念燃气的概念n 城市燃气是由若干种气体组成的混合气体，其主要组城市燃气是由若干种气体组成的混合气体，其主要组分是一些可燃气体，如甲烷等碳氢化合物、一氧化碳和氢分是一些可燃气体，如甲烷等碳氢化合物、一氧化碳和氢气等，另外也含有一些不行燃的组分，如二氧化碳、氮和气等，另外也含有一些不行燃的组分，如二氧化碳、氮和氧等。氧等。n分类方法分类方法n 燃气可按气源或生产方式分类，也可以按燃气热值分燃气可按气源或生产方式分类，也可以按燃气热值分类或按燃气的燃烧特性分类类或按燃气的燃烧特性分类燃气分类（按气源分类）燃气分类（按气源分类）自然气自然气 自然气
2、是指地下多孔地质构造中发觉的自然形态的烃类气体自然气是指地下多孔地质构造中发觉的自然形态的烃类气体和蒸气的混合气体，有时也含有一些杂质，常与石油伴生。和蒸气的混合气体，有时也含有一些杂质，常与石油伴生。主要组分是低分子烷烃，依据其来源分为四类：气田气、石主要组分是低分子烷烃，依据其来源分为四类：气田气、石油伴生气、凝析气田气和矿井气。油伴生气、凝析气田气和矿井气。气田气：由气田开采得到。甲烷含量不少于气田气：由气田开采得到。甲烷含量不少于90%，还有少量，还有少量的的CO2、H2S、N2等，其热值一般在等，其热值一般在34.8-36MJ/Nm。油田伴生气：伴随石油开采喷出的自然气。甲烷含量油田
3、伴生气：伴随石油开采喷出的自然气。甲烷含量80%左左右，其它烃类占右，其它烃类占15%左右，热值较高，一般在左右，热值较高，一般在41.9MJ/Nm左右。左右。燃气分类（按气源分类）燃气分类（按气源分类）自然气自然气凝析气田气：凝析气田自然气由井口流出后，经减压、降温分凝析气田气：凝析气田自然气由井口流出后，经减压、降温分别为气、液两相。气相经净化后成为商品自然气。液相凝析别为气、液两相。气相经净化后成为商品自然气。液相凝析液主要是凝析油（可能还有部分凝析出的水分）。凝析气田液主要是凝析油（可能还有部分凝析出的水分）。凝析气田自然气成分，除含有甲烷、乙烷外、还含有确定数量的丙烷、自然气成分，除
4、含有甲烷、乙烷外、还含有确定数量的丙烷、丁烷及戊烷等一些轻油馏分。甲烷含量在丁烷及戊烷等一些轻油馏分。甲烷含量在70%以上，乙、以上，乙、丙、丁烷含量丙、丁烷含量8%以上，戊烷和戊烷以上约占以上，戊烷和戊烷以上约占2-5%以上，以上，所以热值更高。所以热值更高。矿井气：主要组分是甲烷，其含量随开采方式而变，含氮量矿井气：主要组分是甲烷，其含量随开采方式而变，含氮量较高，热值较低。较高，热值较低。自然气可以压缩或液化，以便于储存和用车辆、船舶运输远自然气可以压缩或液化，以便于储存和用车辆、船舶运输远途运输。途运输。燃气分类（按气源分类）燃气分类（按气源分类）人工煤气 人工煤气是指从固体或液体燃料
5、加工所生产的可燃气体。依据制气原料和加工方式不同可生产多种类型的人工煤气。干馏煤气：煤在隔绝空气下经加热干馏所得的燃气。一般在焦炉或炭化炉内进行干馏。焦炉煤气为炼焦副产品，主要成份为氢气和甲烷，热值一般在16.7MJ/Nm。气化煤气：煤在高温下与气化剂反应所生产的煤气。煤气发生炉和水煤气属于此类。主要成份为氢气和一氧化碳，热值在13MJ/Nm以下，因一氧化碳含量高且热值低，不适宜作城市煤气，适宜做工厂用燃料气和化工原料的合成气。燃气分类（按气源分类）燃气分类（按气源分类）人工煤气油制气：利用重油制取的燃气。主要有重油蓄热热裂解和催化裂解法。热裂解主要成份为甲烷、乙烯和丙烯，热值约为41-42M
6、J/Nm；催化裂解主要成份为氢气、甲烷和一氧化碳，热值一般在17-21MJ/Nm。高炉煤气：是炼铁时的副产品，主要组分是一氧化碳和氮，热值只有3.8-4.2MJ/Nm。一般用作炼焦的燃料或与焦炉气掺混供冶金工业加热工艺运用。燃气分类（按气源分类）燃气分类（按气源分类）液化石油气液化石油气 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种碳氢化合物。主要组分卫丙烷、丙烯和丁烷、丁烯。常温、常压下呈气态，热值在92-121MJ/Nm；液态热值在45-46MJ/kg。燃气分类（按气源分类）燃气分类（按气源分类）生物气生物气 有机物质在隔绝空气及适宜的温度、含水率和酸有机物质在隔绝空气及适宜的
7、温度、含水率和酸碱度条件下，受发酵微生物作用而生成的气体。总碱度条件下，受发酵微生物作用而生成的气体。总成为生物气，也成沼气。主要成分是甲烷含量在成为生物气，也成沼气。主要成分是甲烷含量在55-65%55-65%、二氧化碳含量在、二氧化碳含量在30-40%30-40%，还含有少量的清、，还含有少量的清、硫化氢和氨等，热值约为硫化氢和氨等，热值约为20-25MJ/Nm20-25MJ/Nm。燃气分类（燃气分类（按燃按燃烧特性分特性分类）依据燃气的燃依据燃气的燃烧特征指数（特征指数（华白数和燃白数和燃烧势）进行分行分类 供气供气压力确定的条件下，力确定的条件下，华白数作白数作为燃具燃具相相对热负荷的
8、一个度量，是燃具荷的一个度量，是燃具设计和和选用用燃具的重要指燃具的重要指标；当燃气的；当燃气的组分和性分和性质变更更较大大时，燃气的燃，燃气的燃烧速度会速度会发生生较大的大的变更，更，因此因此须要考要考虑燃燃烧速度影响。我国速度影响。我国规定城市定城市燃气燃气应按燃气按燃气类别及其燃及其燃烧特征指数（特征指数（华白白数数W和燃和燃烧势CP）分）分类。GB/T13611(城城镇燃气分燃气分类标准），将城准），将城镇燃气分燃气分为三大三大类11级，见下下页燃气分类燃气分类燃气分类（燃气分类（按燃气的按燃气的热值）燃气热值习惯上分为三个等级：低热值煤气热值一般小于13MJ/Nm；中热值煤气热值一般
9、在20MJ/Nm左右；高热值煤气热值在30MJ/Nm以上。城市燃气的质量标准城市燃气的质量标准 城镇燃气是具有毒性或窒息性的易燃易爆的气体，一般在压力状态下贮存、输送、运用，对社会公共平安有干脆影响。为保证燃气系统及用户运用平安、削减对环境污染，爱护运用者利益，须保证燃气的质量。城镇燃气设计规范规定的燃气质量指标如下：1.燃气的发热量和组分波动应符合城镇燃气互换的要求。2.燃气偏离基准气的波动范围宜按 GB/T13611 3.自然气质量指标应符合GB18720规定，液化石油气应符 合GB11174规定，人工气应符合GB13612规定。（人工煤气的热值应大于14.7MJ/Nm，含氧量应小于1%，
10、一氧化碳应小于10%）。4.应有可识别的臭味。燃气的性质燃气的性质 1.燃气的组成 燃气是由多种可燃或不行燃的气体组成的混合气体，主要由低级烃（甲、乙、丙、丁烷、乙、丙、丁烯等）、氢和一氧化碳等可燃组分，二氧化碳、氮和氧等不行燃组分组成。其组成可用体积分率、质量分率、摩尔分率表示，这些表示方法可以相互转化。2.平均分子量：由于燃气是多种气体的混合物，所以不能用一个单一的分子式来表示，严格来说，它没有真正的分子量。为计算便利，将燃气的总质量与燃气的摩尔数之比来表示燃气的平均分子量。M=m/n 式中：M-燃气的平均分子量 m-燃气的总质量 n-燃气的总摩尔数 燃气的性质燃气的性质 4.4.平均密度
11、平均密度：单位体积的燃气所具有的质量 单位是：kg/m3或kg/Nm3 其计算公式：=m/V 标准状态下，燃气的平均密度可用各组分的密度与其体积分率的乘积求得 =ivi 5.5.相对密度（比重）相对密度（比重）：燃气的平均密度与同状态下同体积的空气平均密度之比。是一个无单位的量，空气标准状态下的平均密度是：1.293kg/m3 其计算公式：s=0/1.293燃气的性质燃气的性质 6.比容：单位质量的燃气所具有的容积 单位是：m3/kg或Nm3/kg 其计算公式：=V/M 平均密度与比容的关系为：=1 即二者互为倒数 7.沸点和露点 沸点是指确定压力下液体沸腾气化时的温度。露点是指在确定压力下，
12、气体冷却出现液体时的温度。气态碳氢化合物在某一蒸气压时的露点就是在同一压力下的沸点；燃气露点与其组成与压力有关，压力增大，露点上升。燃气的性质燃气的性质 8.临界参数 当温度不超过某一数值，对气体加压可使气体液化，而在该温度以上，无论是加多大压力都不能使之液化，这个温度就成为该气体的临界温度；在临界温度下，使气体液化所须要的压力称为临界压力；此时的比容称为临界比容；上述参数统称临界参数。气体临界温度越高，越简洁液化。9.饱和蒸气压：确定温度下，密闭容器中的液体与其蒸气处于动态平衡时的确定压力。随温度上升而增大。燃气的性质燃气的性质10.10.含湿量含湿量 1Nm 1Nm干燃气中所含有的水蒸气质量称为燃气的汗湿量。干燃气中所含有的水蒸气质量称为燃气的汗湿量。单位为单位为 kg kg水蒸气水蒸气/Nm/Nm干燃气。干燃气。燃气中所带有水蒸气的多少还可以用确定湿度或相对湿燃气中所带有水蒸气的多少还可以用确定湿度或相对湿度表示。度表示。每每1m1m时燃气中所含水蒸气的质量称为燃气的确定湿度。时燃气中所含水蒸气的质量称为燃气的确定湿度。燃气中水蒸气的实际含量对同温度下最大可能含量的接燃气中水蒸气的实际含量对同温度下最大可能含量的接近程度称为燃气的相对湿度。近程度称为燃气的相对湿度。