燃氣

燃氣

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。

基本信息

燃氣

含義

燃氣燃氣
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。

種類

l.燃氣:是有多種氣體所組成的混合氣體。由於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。

2.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,副產品有粗苯和鹼渣等。

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

4.乾餾煤氣: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乾餾。加熱後提出可燃氣經淨化處理還可得到焦油、氨、粗苯等化工產品,爐記憶體有的是焦碳。

5.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,亦稱沼氣。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。

6.液化石油氣:以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。

7.純天然氣:從地下開採出來的氣田氣為純天然氣。

8.液化天然氣: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。

9.壓縮天然氣:將天然氣壓縮增壓至200kg/cm2時,天然氣體積縮小200倍,並儲入容器中,便於汽車運輸,經濟運輸半徑以150~200公里為妥。壓縮天然氣可用於民用及作為汽車清潔燃料。

10.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。

11.煤層氣:從井下煤層抽出的礦井氣。

12.礦井瓦斯:開採煤炭時採集的礦井氣。

13.石油伴生氣:伴隨石油開採一塊出來的氣體稱為石油伴生氣。

燃氣的基本特性

1、密度:指單位容積所含有的重量。
液化石油氣的氣態密度為2.0—2.5kg/Nm 3

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:單位容積燃氣完全燃燒所放出的熱量,成為該燃氣的熱值。

熱值分為高熱值和低熱值。

高熱值是指單位燃氣完全燃燒後,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後,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。

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。
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。

5、膨脹與壓縮
液態液化石油氣的體積因溫度升高而膨脹。在裝滿液化石油氣的密閉容器中,隨溫度的升高,其體積迅速膨脹使壓力很快升高到將容器爆破。如將水的體積膨脹係數設為1,液態液化石油氣的體積膨脹係數大約是水的16倍。

6、飽和蒸氣壓
液態烴的飽和蒸氣壓,簡稱蒸氣壓,就是在一定溫度下密閉容器中的液體及其蒸氣壓處於動態平衡時蒸氣所表示的絕對壓力。

飽和蒸氣壓與容器的大小及液量多少無關,與液化石油氣的組份及溫度有關。溫度升高時,飽和蒸氣壓增大;輕組份比重組份的飽和蒸氣壓大。

7、氣化潛熱
氣化潛熱就是單位質量(1KG)的液體變成與其處於平衡狀態的蒸氣所吸收的熱量

物質從氣態轉變為液態,叫液化;氣態轉變為液態時,要放出熱量。物質從液態轉變為氣態,叫氣化。液態轉變為氣態時,要吸收熱量。

液化石油氣以液態儲存,各種燃具使用的都是氣態液化石油氣。所以液化石油氣經過從液態轉變為氣態的過程,稱氣化或蒸發,要吸熱。當外界溫度低不能供給氣化或蒸發所需的熱量時,液化石油氣吸收自身的熱量,使溫度降低直至停止氣化。

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

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

負壓力:用計量儀表測量出低於大氣壓力的那一部分壓力,此時的相對壓力因小於大氣壓力,因表示的數值為正,叫負壓力。也叫真空度。

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

10、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範圍稱為爆炸極限。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

11、燃燒的熱值
氣體燃料中的可燃成分(氫、一氧化碳、碳氫化物、硫化氫)在一定條件下與氧發生激烈的氧化作用,並產生大量的熱和光的物理化學反應過程叫做燃燒

燃燒的三個條件:可燃物、助燃物(氧)、著火源缺一不可。

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/m 3。

熱值分為高熱值和低熱值。

一般焦爐煤氣的低熱值大約為16000—17000KJ/m3,天然氣的是36000—46000 KJ/m 3,液化石油氣的是88000—12000KJ/m 3。

按1KCAL=4.1868KJ 計算:
焦爐煤氣的低熱值約為3800—4060KCAL/m3;天然氣的是8600—11000KCAL/m3;液化石油氣的是21000—286000KCAL/m3。

常用燃氣介紹

天然氣

中國天然氣分布中國天然氣分布

天然氣無色、無味、無毒且無腐蝕性,主要成分以甲烷為主。

天然氣一般可分為四種:
1.從氣井采出來的氣田氣或稱純天然氣

2.伴隨石油一起開採出來的石油氣,也稱石油伴生氣;

3.含石油輕質餾分的凝析氣田氣;

4.從井下煤層抽出的煤礦礦井氣。

液化天然氣

中國液化天然氣供氣源分布圖中國液化天然氣供氣源分布圖

當天然氣在大氣壓下,冷卻至約—162攝氏度時,天然氣氣態轉變成液態,稱液化天然氣。

液化天然氣無色、無味、無毒且無腐蝕性,其體積約為同量氣態天然氣體積的1/600,液化天然氣的重量僅為同體積水的45%左右。

壓縮天然氣

壓縮天然氣是天然氣加壓並以氣態儲存在容器中。它與管道天然氣的成分相同。可作為車輛燃料利用。

天然氣的用途:主要可用於發電,以天然氣燃料的燃氣輪機電廠的廢物排放量大大低於燃煤與燃油電廠,而且發電效率高,建設成本低,建設速度快;另外,燃氣輪機啟停速度快,調峰能力強,耗水量少,占地省。

天然氣也可用作化工原料。以天然氣為原料的化工生產裝置投資省、能耗低、占地少、人員少、環保性好、運營成本低。

中國壓縮天然氣供氣分布中國壓縮天然氣供氣分布

天然氣廣泛用於民用及商業燃氣灶具、熱水器、採暖及製冷,也可用於造紙、冶金、採石、陶瓷、玻璃等行業,還可用於廢料焚燒及乾燥脫水處理。

天然氣汽車的廢氣排放量大大低於汽油、柴油發動機汽車,不積碳,不磨損,運營費用低,是一種環保型汽車。

液化石油氣

液化石油氣是開採和煉製石油過程中的副產品,其主要成分是丙烷

燃氣行業進入壁壘分析

(1)資質壁壘
根據《城鎮燃氣管理條例》的規定,國家對燃氣經營實行許可證制度。從事燃氣經營活動的企業,必須具有符合國家標準的燃氣氣源和燃氣設施,建立了完善的安全管理制度,並且企業的主要負責人、安全生產管理人員以及運行、維護和搶修人員需經專業培訓並考核合格。符合條件的由縣級以上地方人民政府燃氣管理部門核發燃氣經營許可證。國家禁止個人從事管道燃氣經營活動。
(2)先發優勢形成的區域性自然壟斷壁壘
在燃氣行業發展較早的城市,由於燃氣管網投資較大,一般由具有政府投資背景的國有企業承擔建設、經營的職能。提供燃氣的基礎設施的成本是沉澱性的,因此使得城市燃氣的儲存、輸送、調配、分銷具有自然壟斷性,表現在同一地區一般不會重複建設管網,除了對先發者進行股權投資以外,新進入者無法進入經存在燃氣管網的區域。
(3)氣源供應壁壘
天然氣屬國家戰略性基礎能源,我國的氣源供應目前基本上由中石油、中石化、中海油三家大型中央企業掌控。近年來,我國的天然氣供不應求的狀況日趨突出,如果天然氣開採量無法跟上需求增長步伐、或者不能從上遊資源企業獲得充足的氣源配給,新進入者經營城市燃氣的投資計畫只能面對“巧婦難為無米之炊”的窘境。
(4)資金、技術壁壘
城市燃氣行業屬於典型的資本密集型行業,投資巨大且建設周期較長,高壓天然氣管網造價在100-200萬元/km,700-800km的長輸管網總投資需14-16億元。同時,在運營過程中,為了確保用氣安全,經營者需要對燃氣管網等設施進行及時維護、更新,對經營者的資金實力相應提出了很高的要求。城市燃氣穩定、高效、安全、環保地運行關乎千家萬戶的利益,城市燃氣技術本身是一套複雜且標準要求嚴格的系統工程,涉及到燃氣氣源、輸配與儲氣、燃氣套用、安全管理、信息化系統、新設備(新工藝、新材料)套用等諸多環節,需要長期經營的經驗摸索和技術沉澱,對新進入者形成了較高的技術壁壘
四、2013-2017年燃氣行業市場現狀及預測分析
據相關數據統計顯示,2013年天然氣產量1210億立方米,同比增長9.8%,其中常規天然氣1178億立方米,非常規氣中頁岩氣2億立方米,煤層氣30億立方米;天然氣進口量534億立方米,增長25.6%,其中管道氣增長24.3%,液化天然氣增長27.0%;天然氣表觀消費量1692億立方米,增長12.9%。
2013年,經濟發展和環境保護拉動我國天然氣剛性需求快速增長,特別是受治理霧霾天氣影響,全國多個省份加快煤改氣進程,部分企業在未落實氣源的情況下實施煤改氣工程,導致天然氣需求量過快過猛增長。
2013年7月10日,天然氣價格改革在全國範圍內推廣。新方案對非居民用天然氣價格進行調整,對未來消費的天然氣區分存量氣和增量氣。這份報告預計,下一步,價格改革和環保政策對天然氣市場的影響日趨明顯。今後幾年我國將逐步建立起真正反映市場供求和資源稀缺程度的天然氣定價機制。
預計,2014年,我國天然氣市場供需仍將保持緊平衡,預計表觀消費量將同比增長11%至1860億立方米。在一次能源消費中所占比重增加到6.3%。季節性用氣矛盾將更加突出,受下游市場影響,預計到2017年,表觀消費量將增加到2290億立方米。

發展簡況

隨著天然氣的開發利用和城市燃氣公用事業的逐步放開,港資、民資、國際跨國公司資本競相湧入,加上改制後得以壯大的原國有燃氣公司等各路資本的雲集,使得現有城市燃氣市場資源的爭奪日趨激烈。

建設資源節約型與環境友好型社會的提出,國家對城市燃氣領域的開放,以及管道建設的延伸,為中國城市燃氣的發展提供了難得的機遇。隨著城市燃氣發展機遇期的到來,天然氣、液化天然氣(LNG)、液化石油氣(LPG)三種氣源在中國城市燃氣中的關係將是能源互補、相輔相成的關係。

燃氣泄漏

危險性

甲烷(CH4):天然氣的主要成份就是甲烷。甲烷對人的生理無害,但有窒息作用。當其在空氣中濃度達到10%時,可使人窒息死亡。空氣中天然氣(甲烷)含量達到5-15%時,遇著火源會發生爆炸。

一氧化碳(CO):人工煤氣的主要成分。一氧化碳是無色無味,具有微臭的氣體,它是天然氣不完全燃燒的產物。空氣中一氧化碳濃度不得大於0.0024%,一氧化碳對人體危害極大,它與人體內血紅蛋白的結合力大於氧的結合力,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。由於一氧化碳的特性所致,使人難以覺察它的存在,被人們稱為“沉默殺手”。當中毒後發生頭暈、噁心等症狀時,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。

液化石油氣的氣體比空氣重1.5~2.0倍。在空氣中象水一樣,流向低洼處而存滯下來,可隨風吹散。鋼瓶內的液化石油氣,若以液體狀態流出,則會變成約250~300倍的氣體而擴散。正常燃燒時是淺藍色的無煙火焰。若火焰發黃有煙,說明一次空氣量不足。此時液化石油氣沒有完全燃燒,燃燒生成的一氧化碳會使人中毒。液化石油氣會使橡膠軟化,使石油產品溶解。所以軟管要求用特製的耐油膠管,不能使用一般膠管。

常溫下,液化石油氣氣體與空氣混合後體積混合比達到1.5~9.5%時,遇火源會發生爆炸。

常見原因

1、膠管問題致使燃氣泄漏:燃氣膠管是連線燃氣管道和燃氣用具的專用耐油膠管,因燃氣膠管老化或老鼠咬破而造成的燃氣泄漏事故占所有燃氣事故的30%以上。
⑴膠管老化龜裂。膠管超過安全使用期限使膠管老化龜裂造成燃氣泄漏。

⑵長時間使用燃氣灶具,自然或人為使連線膠管的兩端鬆動造成燃氣泄漏

⑶老鼠咬壞天然氣軟管會導致天然氣的泄漏。老鼠屬於嚙齒類動物,生有一對鑿狀無齒根的門齒,門齒不斷地生長,因而需要經常不斷啃咬硬物進行磨損。
2、點火失敗,致使未燃燒的燃氣直接泄出。

3、使用灶具煮飯或燒開水時,發生沸湯使沸水澆滅爐火或風吹滅爐火造成燃氣泄漏。

4、灶具使用完畢,忘記關火或關火後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,使管道接口鬆動,造成燃氣從損壞或鬆動部位泄漏。

7、燃氣灶具的損壞致使燃氣泄漏。

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。

預防措施

1、經常檢查連線燃氣管道和燃氣用具的膠管是否壓扁、老化、接口是否鬆動、是否被尖利物品或老鼠咬壞,如發生上述現象應立即與燃氣公司聯繫。

2、定期更換膠管。根據有關燃氣安全管理規定和技術規範,每兩年應更換一次膠管。由於各種品牌膠管的質量不一,為了用戶的自身安全,建議每年更換一次膠管,用戶應自覺做到這一點。更換膠管時應注意以下幾點:

⑴軟管連線時,應採用專用的氣嘴接頭,然後用喉碼緊固。

⑵軟管長度應小於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。

⑶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、穿屋過牆使用。

⑷軟管不要與灶具緊貼。對台式灶具,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,不要讓火苗燎到。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。

⑸裝好軟管後,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。

3、使用時應先點火,後開氣。一次未點著,要迅速關閉天然氣灶開關,切忌先放氣,後點火。使用自動點火灶具時,將開關鏇鈕向里推進,按箭頭指示方向鏇轉,點火併調節火焰大小。

4、使用天然氣灶具時,請勿遠離並注意觀察,以防止火焰被沸水溢息或被風吹滅。並注意廚房通風,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,同時將表前閥門關閉,確保全全。

6、在燃氣使用過程中如遇突發供氣中斷,應及時關閉天燃氣開關,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後方可使用。

7、嚴禁燃氣管道用裝修材料包覆;臥室內禁止通過燃氣管道。

8、請勿在安裝燃氣管道及燃氣設施的室記憶體放易燃及易爆物品。

9、灶具等燃氣設施出現故障後,請勿自行拆卸,應及時聯繫燃氣公司,由燃氣公司派專門人員進行修理。

10、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鬆動,致使燃氣泄漏。

11、安裝管道燃氣設施的室內,經常保持通風換氣,保持良好的空氣流通。請勿在安裝管道燃氣設施的室內休息或睡眠,嚴禁做臥室。

12、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,並關好燃氣表前閥門。

13、進行搬遷或裝修時,請勿人為破壞燃氣管道及其燃氣設施

14、房屋裝修時請勿將燃氣管道、閥門等埋藏在牆體內,或密封在櫥櫃內,以免燃氣泄漏無法及時散發。

15、請勿自行變更燃氣管道走向或私接燃氣設施,如需變動請及時與當地燃氣公司聯繫,由燃氣公司專業人員進行接改。

16、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。

17、灶具爐頭孔眼經常用細鐵絲進行清理,以免堵塞回火.

18、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。

19、有條件的家庭可配備小型滅火器或少量乾粉滅火劑,以防燃氣事故的發生。

應急措施

1、保持冷靜,採取以下措施:

⑴關閉氣源。立即關閉燃具開關,灶前閥門、及燃氣表前閥門。

⑵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、冰櫃等),都可能產生微小電火花,導致爆炸。原來的電器處於什麼狀態就維持什麼狀態。

⑶疏散人員。迅速疏散家人、鄰居、阻止無關人員靠近。

⑷打開門窗,讓空氣流通,以便燃氣散發。

⑸電話報警。在未發生燃氣泄漏的地方,如室外向燃氣公司客服中心報險。

2、燃氣泄漏著火應急措施

請保持冷靜,採取以下措施:
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,可用一把乾粉從上向下用力打火焰的根部或用濕毛巾、濕衣物包手,儘量關閉閥門。

⑵儘量滅火。用滅火器、乾粉滅火劑、濕棉被等扑打火焰根部滅火。

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,請在疏散人員後,迅速離開現場,在沒有燃氣泄漏的地方,撥打火警“119”,並立即向燃氣公司客服中心報險。

套用範圍

天然氣作為"低消耗、高收益、低污染、高效益"的"無煙工業"和戰略產業,對國民經濟及可持續發展,具有重大戰略。博燃網為您整理了天然氣最常見的幾種用途。
一、民用燃料:天然氣價格低廉、熱值高、安全性能、環境性能好,是民用燃氣的首選燃料.

二、工業燃料:以天然氣代替煤,用於工廠採暖,生產用鍋爐以及熱電廠燃氣輪機鍋爐.

三、工藝生產:如烤漆生產線,菸葉烘乾、瀝青加熱保溫等.

四、化工原料:如以天然氣中甲烷為原料生產氰化鈉,黃血鹽鉀,赤血鹽鉀等.

五、壓縮天然氣汽車:用以解決汽車尾氣污染問題.

有關規定

根據住建部、國家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布的《住宅設計規範》(GB50096-2011)對燃氣作出相關規定,摘錄如下:

8.4燃氣
8.4.1住宅管道燃氣的供氣壓力不應高於0.2MPa。住宅內各類用氣設備應使用低壓燃氣,其入口壓力應在0.75~1.5倍燃具額定範圍內。

8.4.2戶內燃氣立管應設定在有自然通風的廚房或與廚房相連的陽台內,且宜明裝設定,不得設在通風排氣豎井內。

8.4.3燃氣設備的設定應符合下列規定:
1.燃氣設備嚴禁設定在臥室內;

2.嚴禁在浴室內安裝直接排氣式、半密閉式燃氣熱水器等在使用空間內積聚有害氣體的加熱設備;

3.戶內燃氣灶應安裝在通風良好的廚房、陽台內;

4.燃氣熱水器等燃氣設備應安裝在通風良好的廚房、陽台內或其他非居住房間。

8.4.4住宅內各類用氣設備的煙氣必須排至室外。排氣口應採取防風措施,安裝燃氣設備的房間應預留安裝位置和排氣孔洞位置;當多台設備合用豎向排氣道排放煙氣時,應保證互不影響。戶內燃氣熱水器、分戶設定的採暖或製冷燃氣設備的排氣管不得與燃氣灶排油煙機的排氣管合併接入同一管道。

8.4.5使用燃氣的住宅,每套的燃氣用量應根據燃氣設備的種類、數量和額定燃氣量計算確定,且至少按一個雙眼灶和一個燃氣熱水器計算。

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