天然氣混空轉換人工煤氣

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2、1-21分享到：QQ空間新浪微博開心網(wǎng)人人網(wǎng)摘要： 通過計算與燃具試驗，分析了天然氣混空氣轉換人工煤氣的適用性。對混氣的工藝流程、混合氣熱值控制、加臭和加濕進行了探討。關鍵詞：天然氣混空氣；轉換；人工煤氣    Discussion on Converting from Manufactured Gas to Natural Gas air Mixture    WANG Yong1，WANG Hong1，LIU Yong-hua2，ZHU Wan-mei2    (1.Jinzhou

3、 Gas Corporation，Jinzhou 121000，China；2Shenyang Gas & Heat Research    and Design Institute of Construction Ministry，Shenyang 110026，China)Abstract：The applicability of convening from manufactured gas to natural gas-air mixture is analyzed through calculation and gas appliance tes

4、tThe technological process of the mixture，control of the calorific value，odorization，and humidification are discussedKey words：natural gas-air mixture；conversion；manufactured gas    錦州市燃氣總公司(以下簡稱公司)于1999年4月開始使用天然氣，為了盡快用天然氣置換人工煤氣，減少燃具的改造，經調研1，公司決定采用天然氣混空氣向居民供氣。經過逾6a的使用，取得了良好的經濟效益和

5、社會效益。1 互換性試驗    互換性參數(shù)    各種天然氣混空氣的高熱值和華白數(shù)見表1。公司原人工煤氣的高熱值約為17MJ/m3，華白數(shù)為23MJ/m3，當混合氣中O2的體積分數(shù)(O2)為11時，華白數(shù)的變化約為10。由于油田供氣的成分變化較大，為保證燃具正常使用，還計算了混合氣的燃燒勢和互換指數(shù)。    試驗    除了理論上的計算以外，我們對各種品牌的燃具進行燃燒試驗，試驗結果見表2、3。表1  各種天然氣混空氣的高熱值與華白數(shù)T

6、ab.1  Gross calorific value and Wobbe index of different natural gas-air mixtures(O2)/8.09.010.011.011.512O高熱值/(MJ·m3)252321201918華白數(shù)/(MJ·m3)282623211918 表2 雙眼燃氣灶熱負荷的比較Tab.2 Comparison of heat load of gas hotplate  With two burners項    目人工煤氣天然氣混空氣額定熱

7、負荷/kW3.773.77實際熱負荷/kW4.053.993.863.92熱負荷偏差/7.45.92.44.0熱效率/57.6659.742.1755.36高熱值/(MJ·m3)17.8717.31     表3 燃氣熱水器熱負荷的比較Tab.3 Comparison of heat load of gas water heater項    目人工煤氣天然氣混空氣額定熱負荷/kW12.2212.22實際熱負荷/kW11.7510.54熱負荷偏差/-3.58-13.75熱效率/91.87

8、91.72高熱值/(MJ·m-3)18.3117.31   國家標準規(guī)定的燃氣灶和熱水器的熱負荷偏差與熱效率見表4。    表4 燃氣灶與熱水器的熱負荷偏差與熱效率Tab4 Heat load error and thermal efficiency of gas hotplate    and gas water heater    燃氣灶熱負荷偏差±10熱效率55燃氣熱水器熱負荷偏差±10熱效率90 混

9、氣后，公司對燃氣灶和熱水器調節(jié)風門和進口壓力，對燃燒工況進行了檢測，檢測結果見表5、6。表5 雙眼燃氣灶的燃燒工況Tab.5 Combustion condition of gas hotplate with two burners項  目標準GB 16410199620010110檢測20030630檢測火焰?zhèn)鞑?S內點著全部火孔，無爆燃正常正?；鹧婢鶆蛐跃鶆颍瑹o連焰、回火、脫火和離焰正常正?；鼗鹪?.5倍額定壓力下無回火正常正常脫火在1.5倍額定壓力下無脫火正常正常黃焰無黃焰正常正常(CO，煙氣)/<0.05左：0.026右：0.027左：0.030右：

10、0.039     表6 燃氣熱水器的燃燒工況Tab.6 Combustion condition of gas water heater項  目標準GB 6932200119971225檢測20020227檢測火焰?zhèn)鞑?s內傳遞，無爆燃正常正?；鹧娣€(wěn)定性不發(fā)生回火、熄火、不妨礙使用的離焰現(xiàn)象正常正常(CO，煙氣)/0.060.0150.020小火燃燒器穩(wěn)定性不發(fā)生回火或熄火正常正常  安全可靠性    混氣中O2的體積分數(shù)雖然高達1112，但遠離爆炸范圍。目前，錦州市使用的

11、燃氣表中用天然羊皮膜的很少，混氣后燃氣表的皮膜不會被腐蝕。公司經過多次驗證和試驗，認為天然氣混空氣轉換人工煤氣是安全可靠的。2 混氣的工藝流程    公司采用低壓混氣工藝流程(見圖1)，工藝流程簡單，設備少，造價低，操作方便。由油田來的天然氣經門站加臭后送至文丘里引射器，引射空氣，一定壓力的天然氣混空氣經過含氧檢測儀和熱值儀檢測，保證混合氣的熱值為(17±0.2)MJ/m3，然后進入濕式燃氣儲氣罐。壓縮機抽取儲氣罐的混合氣向居民供氣。為保證安全供氣，在壓縮機后需用專用設備對混合氣加濕，防止輸配管網(wǎng)水泥接口管道開裂漏氣。 &#

12、160;  可見，調節(jié)燃具風門風量和進口壓力后，大部分燃具燃燒良好，只有個別燃具需要做噴嘴改造等較大調整才能達標。     Fig.1 Flow sheet of gas mixture process    混合氣的熱值控制    目前，錦州市的氣源為油田的石油伴生氣，是經脫硫、脫水、脫液態(tài)烴后精制的天然氣，但成分不穩(wěn)定，熱值有時變化較大。    公司采用自動熱值儀監(jiān)測混合氣的熱值，采樣點設在引射器后，用進風口來調節(jié)引射器空

13、氣引入量，并定期標定熱值儀。當班操作工人定期用水流式熱量計來檢測混合氣的熱值，并與自動熱值儀對比，保證混合氣熱值的變化不超過±210kJ/m3。    混合氣的加臭    按照城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范(GB 50028-93)的要求，公司采用液滴式加臭法，保證供氣的安全運行。    混合氣的加濕    人工煤氣經過終冷、洗滌等處理后，其含水量基本達到飽和。如果天然氣混空氣不加濕，就容易造成鉛麻接頭的填料逐漸脫水、收縮和干裂，導致漏氣；同時，還會使原來堆積

14、在管道內的氧化物和灰塵等因逐漸脫水，在氣流的作用下從管壁上剝落下來，堵塞調壓器和閥門等。因此，混合氣必須加濕。實測的燃氣含濕量見表7。    表7 實測的燃氣含濕量Tab7 Measured humidity content in gases燃氣種類采樣時間燃氣溫度/含濕量/(g·m3) 實測值飽和值人工煤氣1998017.08.023.024.022.0522.9629.8730.1722.6023.1029.4030.00天然氣19980313O13.013.513.58.709.359.209.589.409.4010

15、.5010.50天然氣混空氣19990415.515.515.514.09.2510.369.018.9624.1024.1024.1023.20     混合氣加濕后，含濕量基本達到飽和，輸送至10km處仍然保持較高的含濕量(見表8)，起到了保護麻絲及水泥接口不干裂的目的。表8 管網(wǎng)壓力與混合氣含濕量Tab.8 Network pressure and humidity content in gas mixture采樣點管網(wǎng)壓力/kPa含濕量/(g·m-3)引射器出口4.419.63壓縮機出口4.527.63市區(qū)管網(wǎng)2km

16、處4.526.44市區(qū)管網(wǎng)4km處4.525.74市區(qū)管網(wǎng)10km處4.523.64   需指出的是，這種加濕僅是天然氣轉換時減少泄漏的一種方法心2、3，最好的方法是將管材更換為鋼管或PE管。3 結語    經過6a的應用，還存在以下問題。a天然氣混空氣轉換人工煤氣的方法，違背了城鎮(zhèn)燃氣向高熱值發(fā)展和氣源脫水的要求，今后還是要逐漸向純天然氣氣源方向發(fā)展。b城鎮(zhèn)燃氣用戶所用的燃具有少部分需要改造。    利用天然氣混空氣作為今后錦州市利用純天然氣的一種過渡，降低了燃氣成本，大大

17、提高了公司的經濟效益和社會效益。參考文獻：1馬強天然氣混空氣試驗總結J煤氣與熱力，1989，9(1)：46472秦朝葵，張維，何琳天然氣加濕輸送技術簡介J煤氣與熱力，2001，21(3)：2502523張惠民，曹建勤，張維，等天然氣管網(wǎng)加濕工藝的研究J煤氣與熱力，2003，23(11)：643646    (本文作者：王勇1，王鴻1，劉永華2，朱萬美2 1錦州市燃氣總公司，遼寧 錦州 121000；2建設部沈陽煤氣熱力研究設計院，遼寧 沈陽 110026)· 下一篇：城市燃氣管網(wǎng)仿真研究· 上一篇：天然氣分布式能源系統(tǒng)的應用 

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