同义词瓦斯(气体燃料的统称)一般指燃气(气体燃料的总称)
我国燃气供应行业和发达国家相比起步较晚,配送的燃气主要包括煤气、液化石油气和天然气三种。我国的燃气供应从上世纪90年代起有了大幅增长。其中,人工煤气供应量经过1990年的大幅增长后,由于其污染较大、毒性较强等缺点,处于较为缓慢的增长阶段;液化石油气受到石油价格上涨的影响,供应量维持稳定;产生相同热值的天然气价格相对汽油和柴油而言,便宜30%-50%,具有明显的经济性,同时国家日益重视环境保护,市场对清洁能源需求持续增长,作为清洁、高效、便宜的能源,天然气消费获得快速发展。
2001-2012年我国天然气消费量情况
年份 | 消费量(十亿立方米) | 同比增长 |
2001年 | 27.4 | —— |
2002年 | 29.2 | 6.2% |
2003年 | 33.9 | 13.9% |
2004年 | 39.7 | 14.6% |
2005年 | 46.8 | 15.2% |
2006年 | 56.1 | 16.6% |
2007年 | 70.5 | 20.4% |
2008年 | 81.3 | 13.3% |
2009年 | 89.5 | 9.2% |
2010年 | 107.6 | 16.8% |
2011年 | 130.7 | 17.7% |
2012年 | 147.1 | 11.1% |
我国大规模开发利用天然气的条件已经成熟。在全球天然气发展的大格局下,中国能源结构“气化”进程也在明显加快,我国能源管理部门和能源企业已经意识到了发展天然气的重要意义,中国已经随着世界的脚步走向以气为主的能源结构调整新阶段。未来五年,天然气消费将有较快发展。
石油伴生气
凝析气厦悼档田气
煤层气俗称瓦斯,是在成煤过程中生成、并以吸附和游离状态赋存于煤层及周围岩石上的一种可燃气体。煤层气的主要成分是甲烷(通常占90%以上),还有少量的二氧化碳、氮、氢以及烃类化合物,其低热值约为35MJ/m3。在煤层开采过程中,井巷中的煤层气与空气混合形成的气体称为矿井气。矿井气主要成分为甲烷(30~55%),氮气(30~55%),氧气及二氧化碳等,低热值约为18MJ/m3。
天然气是制取合成氨、炭黑、乙炔等化工产品的原料气,是优质燃料气和理想的城镇气源,也被用作汽车的燃料。我国天然气资源丰富,主要分布在我国中部、西部和近海3个大区。中国天然气勘探从20世纪90年代开始,40年来取得了突破性进展。截至2006年底,我国已累计探明天然气(含溶解气)地质储量6.69×10m3,累计探明天然气可采储量3.78×10m3,累计采出天然气7772.21×10m3。2006年我国天然气产量为585.5×10m3,列世界第11位。
另外,我国煤层气资源也十分丰富,主要分布在鄂尔多斯、沁水、准噶尔等9个含气盆地(群),其中可采资源量为10.87×10m3。我国逐步加大了煤层气的开发力度,全国已钻成煤层气勘探和生产试验井多口,最高单井日产气量达10000m3以上。
页岩气
页岩气,是从页岩层中开采出来的天然气,是一种重要的非常规天然气资源。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点,往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比,页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点,大部分产气页岩分布范围广、厚度大,且普遍含气,这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。
随着“西气东输”和“川气东送”等长输管线的建设,部分地区城镇间输气管网的逐步展开,形成了以川渝气区环型运输管网、气田向周边放射型输送管网、“西气东输”长输管网为代表的供气格局,初步形成了连接东西、纵横南北的管输网络。我国的天然气管线已进入快速发展阶段,天然气管道里程接近3×10km,大大提高了资源配置能力。天然气资源缺乏且长输管线暂不能通过的地区,可通过运输压缩天然气或液化天然气等方式来发展城镇燃气事业。
用干馏方式生产煤气,每吨煤可产煤气300~400m3。这类煤气中甲烷和氢的含量较高,低热值约为17MJ/m3。干馏煤气的生产历史最长,是我国一些城镇燃气的重要气源。
固体燃料气化煤气
(1)加压气化煤气是在2.0~3.0MPa的压力下,以煤为原料,采用纯氧和水蒸气为气化剂,可获得高压气化煤气。其主要成分为氢气和甲烷,低热值约为15MJ/m3。若城镇附近有褐煤或长焰煤资源,可采用鲁奇炉生产压力气化煤气,这套装置可建设在煤矿附近(一般称为坑口气化),不需另外设置压送设备,可用管道直接将燃气输送至较远城镇作为城镇燃气使用。
(2)水煤气和发生炉煤气主要成分为一氧化碳和氢气。水煤气的低热值约为10MJ/m3,发生炉煤气的低热值约为6MJ/m3。由于这两种燃气的热值低,而且毒性大,不可单独作为城镇燃气的气源,但可用来加热焦炉和连续直立式炭化炉,以顶替出热值较高的干馏煤气,增加供应城镇的气量,也可以和干馏煤气、重油蓄热裂解气掺混。
油制气是指利用重油(炼油厂提取汽油、煤油和柴油之后所剩的油品)制取城镇燃气。按制取方法不同,可分为重油蓄热热裂解气和重油蓄热催化裂解气两种。重油蓄热热裂解气以甲烷、乙烯和丙烯为主要成分,低热值约为41MJ/m3。每吨重油的产气量约为500~550m3。重油蓄热催化裂解气中氢气含量最多,也含有甲烷和一氧化碳,低热值约为17MJ/m3,利用三筒炉催化裂解装置,每吨重油的产气量约为1200~1300m3。
高炉煤气是钢铁企业炼铁时的副产气,主要成分是一氧化碳和氮气,低热值约为4MJ/m3。高炉煤气可用作炼焦炉的加热煤气,以使更多的焦炉煤气供应城镇。高炉煤气也常用作锅炉的燃料或与焦炉煤气掺混用于工业气源。
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部分碳氢化合物。
国产的液化石油气主要来自炼油厂的催化裂化装置。液化石油气产量通常约占催化裂化装置处理量的7%~8%。液化石油气的主要成分是丙烷、丙烯、丁烷和丁烯,习惯上又称C3、C4,即只用烃的碳原子数来表示。这些碳氢化合物在常温常压下呈气态,当压力升高或温度降低时,很容易转变为液态。从气态转变为液态,其体积约缩小250倍。气态液化石油气的低热值约为100MJ/m3。液态液化石油气的低热值约为46MJ/kg。
生物质气是以生物质为原料通过发酵、干馏或直接气化等方法产生的可燃气体。各种有机物质,如蛋白质、纤维素、脂肪、淀粉等,在隔绝空气的条件下发酵,并在微生物的作用下可产生可燃气体,又称为沼气。发酵的原料有粪便、垃圾、杂草和落叶等有机物质,用于干馏和气化的秸秆、稻壳、树枝、木屑也是农业和林业的废弃物,因此生物质气属于可再生资源。生物质气中甲烷的含量约为60%,二氧化碳约为35%,还含有少量的氢、一氧化碳等气体。生物质气的低棕己再删热值约为21MJ/m3。
增效天然气:是指天然气经过与增益剂经过混合,产生一种新型燃气,能够减少切割成本,提高切割质量,还能减少碳排放。天然气与增益剂混合后,氧气中燃烧温度比天然气可高400-600℃,完全可以取代高耗能、高污染的乙炔等。神麒增益剂完全可以达到提高天然气温度,减少切割成本、提高切割效率的目的。
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/Nm3
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。
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
6、饱和蒸气压
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
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
9、着火温度
燃料能连续燃烧的最低温度,称为着火温度。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
热值分为高热值和低热值。
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—28600KCAL/m3。
2009年1-11月,中国燃气生产和供应行业规模以上企业实现主营收入161,464,723千元,同比增长16.43%。2010年1-11月,中国燃气生产和供应业销售收入总额达到2144.707亿元,比2009年同期增长33.85%;利润总额达到184.156亿元,比2009年同期增长32.76%。截至2011年年末,我国燃气生产和供应企业达829家,行业总资产达3389.33亿元,比2010年增长了18.95%;实现主营业务收入达3135.6亿元,利润总额达296亿元。
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。
甲烷(CH4): 天然气的主要成份就是甲烷。甲烷对人的生理无害,但有窒息作用。当其在空气中浓度达到10%时,可使人窒息死亡。空气中天然气(甲烷)含量达到5-15%时,遇着火源会发生爆炸。
一氧化碳(CO):人工煤气的主要成分。一氧化碳是无色无味的气体,它是天然气不完全燃烧的产物。空气中一氧化碳浓度不得大于0.0024%,一氧化碳对人体危害极大,它与人体内血红蛋白的结合力大于氧的结合力,会造成人体组织缺氧,从而使人发生窒息,严重时引起人的内脏出血、水肿及坏死。由于一氧化碳的特性所致,使人难以觉察它的存在,被人们称为“沉默杀手”。当中毒后发生头晕、恶心等症状时,即使能意识到是一氧化碳中毒,但往往已经丧失控制行动的能力,不能打开窗通风或呼救。此时若不被人发现,发生死亡事故的可能性很大。
液化石油气的气体比空气重1.5~2.0倍。在空气中像水一样,流向低洼处而存滞下来,可随风吹散。钢瓶内的液化石油气,若以液体状态流出,则会变成约250~300倍的气体而扩散。正常燃烧时是浅蓝色的无烟火焰。若火焰发黄有烟,说明一次空气量不足。此时液化石油气没有完全燃烧,燃烧生成的一氧化碳会使人中毒。液化石油气会使橡胶软化,使石油产品溶解。所以软管要求用特制的耐油胶管,不能使用一般胶管。
⑴胶管老化龟裂。胶管超过安全使用期限使胶管老化龟裂造成燃气泄漏。
2、点火失败,致使未燃烧的燃气直接泄出。
3、使用灶具煮饭或烧开水时,发生沸汤使沸水浇灭炉火或风吹灭炉火造成燃气泄漏。
4、灶具使用完毕,忘记关火或关火后灶具阀门未关严致使燃气泄漏。
7、燃气灶具的损坏致使燃气泄漏。
9、其它原因的燃气泄漏等。
⑴软管连接时,应采用专用的气嘴接头,然后用喉码紧固。
⑷软管不要与灶具紧贴。对台式灶具,软管不要盘在下面或穿越,应靠边绕过,软管如果从高处接下来,不要让火苗燎到。对嵌入式灶具,软管不要紧贴在灶具下方。软管应在灶面下自然下垂,保持10厘米以上的距离,长度不宜超过2米,以免被火烤焦烧断。
⑸装好软管后,可用肥皂水检测是否漏气。打开燃气开关,看是否有连续的冒泡,如有,则表明漏气,不安全。
4、使用天然气灶具时,请勿远离并注意观察,以防止火焰被沸水溢息或被风吹灭。并注意厨房通风,保持室内空气新鲜。
5、使用完毕,注意及时关好天然气灶或热水器开关,同时将表前阀门关闭,确保安全。
6、在燃气使用过程中如遇突发供气中断,应及时关闭天燃气开关,防止空气混入管道内。在恢复供气时应将管道内的空气排放后方可使用。
8、请勿在安装燃气管道及燃气设施的室内存放易燃及易爆物品。
9、灶具等燃气设施出现故障后,请勿自行拆卸,应及时联系燃气公司,由燃气公司派专门人员进行修理。
10、请勿在燃气管道上拴宠物、拉绳、搭电线或悬挂物品,容易造成燃气管道的接口处在重力作用下发生松动,致使燃气泄漏。
11、安装管道燃气设施的室内,经常保持通风换气,保持良好的空气流通。请勿在安装管道燃气设施的室内休息或睡眠,严禁做卧室。
12、晚上睡觉前、长时间外出或长时间不使用燃气时,请检查灶具阀门是否关闭,并关好燃气表前阀门。
13、进行搬迁或装修时,请勿人为破坏燃气管道及其燃气设施。
15、请勿自行变更燃气管道走向或私接燃气设施,如需变动请及时与当地燃气公司联系,由燃气公司专业人员进行接改。
18、教育儿童不要玩弄燃气管道上的阀门或燃气设施开关,以免损坏灶具或忘记关闭阀门。
1、保持冷静,采取以下措施:
⑴关闭气源。立即关闭燃具开关,灶前阀门、及燃气表前阀门。
⑵勿动电器,杜绝明火。严禁触动任何室内电器开关,因为打开和关闭任何电器(如电灯、电扇、排风扇,抽油烟机、空调、电闸、有线与无线电话、门铃、冰箱等),都可能产生微小电火花,导致爆炸。原来的电器处于什么状态就维持什么状态。
⑶疏散人员。迅速疏散家人、邻居、阻止无关人员靠近。
⑷打开门窗,让空气流通,以便燃气散发。
⑸电话报警。在未发生燃气泄漏的地方,向119报警。
2、燃气泄漏着火应急措施
请保持冷静,采取以下措施:
⑵尽量灭火。用灭火器、干粉灭火剂、湿棉被等扑打火焰根部灭火。
⑶疏散人员。迅速疏散家人、邻居、阻止无关人员靠近。
博燃网整理的天然气最常见的几种用途:
一、民用燃料:天然气价格低廉、热值高、安全性能、环境性能好,是民用燃气的首选燃料.
8.4 燃气
8.4.1 住宅管道燃气的供气压力不应高于0.2MPa。住宅内各类用气设备应使用低压燃气,其入口压力应在0.75~1.5倍燃具额定范围内。
1. 燃气设备严禁设置在卧室内;
3. 户内燃气灶应安装在通风良好的厨房、阳台内;
8.4.4 住宅内各类用气设备的烟气必须排至室外。排气口应采取防风措施,安装燃气设备的房间应预留安装位置和排气孔洞位置;当多台设备合用竖向排气道排放烟气时,应保证互不影响。户内燃气热水器、分户设置的采暖或制冷燃气设备的排气管不得与燃气灶排油烟机的排气管合并接入同一管道。
8.4.5 使用燃气的住宅,每套的燃气用量应根据燃气设备的种类、数量和额定燃气量计算确定,且至少按一个双眼灶和一个燃气热水器计算。