燃气应用的起源简介

Question

急用

Answer 1

　燃气是气体燃料的总称，它能燃烧而放出热量，供城市居民和工业企业使用。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。
燃气的种类可分为：
　　l.燃气：是有多种气体所组成的混合气体。由于生产燃气所用的原料及生产工艺不同，各种燃气的组成也不相同。它主要由低级烃（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯、丁烯），氢气和一氧化碳等可燃组分，以及氨、硫化物、水蒸气、焦油、萘和灰尘等杂质所组成。
　　2.油制气：可分为重油制气和轻油制气二种。将原料重油或石脑油，放入工业炉内经压力、温度及催化剂的作用，重油即裂解，生成可燃气体，副产品有粗苯和碱渣等。
　　3.气化煤气：将其原料煤或焦炭放入工业炉（发生炉、水煤气炉等）里燃烧，并通入空气、水蒸气，使其生成以一氧化碳和氢为主的可燃气体。
　　4.干馏煤气：把煤放在工业炉（焦炉和武德炉等）里隔绝空气加热，使之煤发生物理化学变化的过程叫干馏。加热后提出可燃气经净化处理还可得到焦油、氨、粗苯等化工产品，炉内存有的是焦炭。
　　5.生物气：各种有机物质在隔绝空气的条件下发酵，在微生物作用下经生化作用产生的可燃气体，亦称沼气。其组分为甲烷和二氧化碳，还有少量氮和一氧化碳。热值约为22MJ/Nm3。
　　6.液化石油气：以凝析气田气、石油伴生气或炼厂气为原料，经加工而得的可燃物。主要组分为丙烷、丙烯、丁烷和丁烯。此外尚有少量戊烷及其它杂质。气态液化石油气热值为93MJ/Nm3左右；液态液化石油气热值为46MJ/Nm3左右。
　　7.纯天然气：从地下开采出来的气田气为纯天然气。
　　8.液化天然气：天然气经过深冷液化，在﹣160℃的情况下就变成液体成为液化天然气，用液化甲烷船及专用汽车运输。
　　9.压缩天然气：将天然气压缩增压至200kg/cm2时，天然气体积缩小200倍，并储入容器中，便于汽车运输，经济运输半径以150~200公里为妥。压缩天然气可用于民用及作为汽车清洁燃料。
　　10.凝析气田气：含石油轻质馏分的气体。为方便运输，天然气经过加工还可形成。
　　11.煤层气：从井下煤层抽出的矿井气。
　　12.矿井瓦斯：开采煤炭时采集的矿井气。
　　13.石油伴生气：伴随石油开采一块出来的气体称为石油伴生气。
　　燃气的基本特性
　　1、密度：指单位容积所含有的重量。
　　液化石油气的气态密度为2.0—2.5kg/Nm 3
　　2、比重：燃气的比重指单位容积的燃气所具有的密度，同相同状态下空气密度的比值，也叫相对密度或相对比重。
　　3、热值：单位容积燃气完全燃烧所放出的热量，成为该燃气的热值。
　　热值分为高热值和低热值。
　　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。
　　4、理论空气量：指单位燃气按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的最小空气量。
　　液化石油气燃烧所需空气量是天然气的3倍；是人工燃气的6倍。
　　5、膨胀与压缩
　　液态液化石油气的体积因温度升高而膨胀。在装满液化石油气的密闭容器中，随温度的升高，其体积迅速膨胀使压力很快升高到将容器爆破。如将水的体积膨胀系数设为1，液态液化石油气的体积膨胀系数大约是水的16倍。
　　6、饱和蒸气压
　　液态烃的饱和蒸气压，简称蒸气压，就是在一定温度下密闭容器中的液体及其蒸气压处于动态平衡时蒸气所表示的绝对压力。
　　饱和蒸气压与容器的大小及液量多少无关，与液化石油气的组份及温度有关。温度升高时，饱和蒸气压增大；轻组份比重组份的饱和蒸气压大。
　　7、气化潜热
　　气化潜热就是单位质量（1KG）的液体变成与其处于平衡状态的蒸气所吸收的热量。
　　物质从气态转变为液态，叫液化；气态转变为液态时，要放出热量。物质从液态转变为气态，叫气化。液态转变为气态时，要吸收热量。
　　液化石油气以液态储存，各种燃具使用的都是气态液化石油气。所以液化石油气经过从液态转变为气态的过程，称气化或蒸发，要吸热。当外界温度低不能供给气化或蒸发所需的热量时，液化石油气吸收自身的热量，使温度降低直至停止气化。
　　8、压力的分类
　　单位面积上的压力称作压力强度，简称压强。工程上把压强简称为压力。压力又分相对、绝对压力、负压力。
　　相对压力：用计量仪表测量出的那一部分压力，也叫表压力、正压力、工作压力。
　　绝对压力：大气压力与表压力之和，叫绝对压力，又叫实际压力。
　　负压力：用计量仪表测量出低于大气压力的那一部分压力，此时的相对压力因小于大气压力，因表示的数值为正，叫负压力。也叫真空度。
　　9、火温度
　　燃料能连续燃烧的最低温度，称着火温度。在常压（大气压）下，液化石油气的着火温度为365—460℃，天然气的着火温度为270—540℃，城市煤气着火温度为270—605℃。其着火温度比其它燃料要低的多，所以又叫易燃气体。
　　10、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（见后页表）
　　11、燃烧的热值
　　气体燃料中的可燃成分（氢、一氧化碳、碳氢化物、硫化氢）在一定条件下与氧发生激烈的氧化作用，并产生大量的热和光的物理化学反应过程叫做燃烧。
　　燃烧的三个条件：可燃物、助燃物（氧）、着火源缺一不可。
　　一标准立方米燃气完全燃烧所放出的热量，称为该燃气的热值。单位为KJ/m 3。
　　热值分为高热值和低热值。
　　一般焦炉煤气的低热值大约为16000—17000KJ/m3,天然气的是36000—46000 KJ/m 3，液化石油气的是88000—12000KJ/m 3。
　　按1KCAL=4.1868KJ 计算：
　　焦炉煤气的低热值约为3800—4060KCAL/m3；天然气的是8600—11000KCAL/m3；液化石油气的是21000—286000KCAL/m3。
　　常用燃气介绍
　　天然气
　　天然气无色、无味、无毒且无腐蚀性，主要成分以甲烷为主。
　　天然气一般可分为四种：
　　1.从气井采出来的气田气或称纯天然气；
　　2.伴随石油一起开采出来的石油气，也称石油伴生气；
　　3.含石油轻质馏分的凝析气田气；
　　4.从井下煤层抽出的煤矿矿井气。
　　液化天然气
　　当天然气在大气压下，冷却至约—162摄氏度时，天然气气态转变成液态，称液化天然气。
　　液化天然气无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右。
　　压缩天然气
　　压缩天然气是天然气加压并以气态储存在容器中。它与管道天然气的成分相同。可作为车辆燃料利用。
　　天然气的用途：主要可用于发电，以天然气燃料的燃气轮机电厂的废物排放量大大低于燃煤与燃油电厂，而且发电效率高，建设成本低，建设速度快；另外，燃气轮机启停速度快，调峰能力强，耗水量少，占地省。
　　天然气也可用作化工原料。以天然气为原料的化工生产装置投资省、能耗低、占地少、人员少、环保性好、运营成本低。
　　天然气广泛用于民用及商业燃气灶具、热水器、采暖及制冷，也可用于造纸、冶金、采石、陶瓷、玻璃等行业，还可用于废料焚烧及干燥脱水处理。
　　天然气汽车的废气排放量大大低于汽油、柴油发动机汽车，不积碳，不磨损，运营费用低，是一种环保型汽车。
　　液化石油气
　　液化石油气是开采和炼制石油过程中的副产品，其主要成分是丙烷。 [编辑本段]城市燃气　　一下这些燃气均在日常生活中可见：
　　1）天然气：存在于地下自然生成的一种可燃气体称为天然气。
　　根据开采和形成的方式不同，天然气可分为5种：
　　纯天然气：从地下开采出来的气田气为纯天然气；
　　石油伴生气：伴随石油开采一块出来的气体称为石油伴生气；
　　矿井瓦斯：开采煤炭时采集的矿井气；
　　煤层气：从井下煤层抽出的矿井气；
　　凝析气田气：含石油轻质馏分的气体。
　　为方便运输，天然气经过加工还可形成：
　　压缩天然气：将天然气压缩增压至200kg/cm2时，天然气体积缩小200倍，并储入容器中，便于汽车运输，经济运输半径以150-200公里为妥。压缩天然气可用于民用及作为汽车清洁燃料；
　　液化天然气：天然气经过深冷液化，在—1600C的情况下就变成液体成为液化天然气，用液化甲烷船及专用汽车运输。
　　2）人工煤气
　　是各种人工制造煤气的总称，煤和重油是它的原料，有以下几种：
　　干馏煤气：把煤放在工业炉（焦炉和武德炉等）里隔绝空气加热，使之煤发生物理化学变化的过程叫干馏。加热后提出可燃气经净化处理还可得到焦油、氨、粗苯等化工产品，炉内存有的是焦碳；
　　气化煤气：将其原料煤或焦碳放入工业炉（发生炉、水煤气炉等）里燃烧，并通入空气、水蒸气，使其生成以一氧化碳和氢为主的可燃气体；
　　重油制气：也可称油制气，将原料重油放入工业炉内经压力、温度及催化剂的作用，重油即裂解，生成可燃气体，副产品有粗苯和碱渣等。
　　3）液化石油气
　　液化石油气的生产，主要从炼油厂在提炼石油的裂解过程中产生。在石油炼厂石油化工厂的常减压蒸馏、热裂化、催化裂化、铂重整及延迟焦化等加工过程中都可以得到液化石油气，一般来讲，提炼1吨原油可产生3%-5%的液化石油气； 也可从天然气中回收液化石油气。从油田出来的原油和湿气混合物经气液分离器分离，上部出来的天然气送到一个储气罐中，经过加压（16kg/cm2）再分馏，用柴油喷淋吸收；天然气（干气）从塔顶送出，吸收了液化气的富油经过分馏塔，在16kg/cm2压力下冷凝为液态，形成液化石油气。
　　4）代用天然气
　　将液化石油气在专用设备中加热挥发成气态，同时将若干空气（约占50%）混入，使其体积扩大，浓度稀释，热值降低（接近天然气的热值和华白指数），即可当作天然气供应。当天然气长输管网到达之后，代用天然气将由天然气替换，而先期投资建设的燃气管网、燃气表、及燃气灶具均不用更换，即可对终端用户顺利完成天然气接驳。 [编辑本段]城市燃气市场发展简况　　近年来，随着天然气的开发利用和城市燃气公用事业的逐步放开，港资、民资、国际跨国公司资本竞相涌入，加上改制后得以壮大的原国有燃气公司等各路资本的云集，使得现有城市燃气市场资源的争夺日趋激烈。
　　建设资源节约型与环境友好型社会的提出，国家对城市燃气领域的开放，以及管道建设的延伸，为中国城市燃气的发展提供了难得的机遇。随着城市燃气发展机遇期的到来，天然气、液化天然气（LNG）、液化石油气（LPG）三种气源在中国城市燃气中的关系将是能源互补、相辅相成的关系。