天然氣窯爐基礎培綜述

1、天然氣窯爐基礎培訓菏澤宏遠天然氣有限公司一、天然氣基礎知識 天然氣天然氣是指通過生物化學作用及地質(zhì)變質(zhì)作用，在不同地是指通過生物化學作用及地質(zhì)變質(zhì)作用，在不同地質(zhì)條件下生成、運移，在一定壓力下儲集的可燃氣體。主質(zhì)條件下生成、運移，在一定壓力下儲集的可燃氣體。主要成分甲烷，分子式要成分甲烷，分子式CH4 1、常規(guī)天然氣、常規(guī)天然氣 氣田氣氣田氣：指產(chǎn)自天然氣氣藏的純天然氣。氣田氣組分以甲烷為主，還含有少量非烴組分，其低熱值約為36MJ/m3。 石油伴生氣石油伴生氣：指與石油共生的、伴隨石油一起開采出來的天然氣。主要成分為甲烷、乙烷、丙烷和丁烷，還有少量戊烷和重烴。低熱值約為45MJ/m3。 凝析

2、氣田氣凝析氣田氣：指從深層氣田開采出來的含石油輕質(zhì)餾分的天然氣。凝析氣田氣除含有大量甲烷外，還含有25%戊烷及以上的碳氫化合物。低熱值約為48MJ/m3。天然氣基礎知識 2、非常規(guī)天然氣、非常規(guī)天然氣 天然氣水合物天然氣水合物：俗稱“可燃冰”，是天然氣與水在一定條件下形成的類冰固態(tài)化合物。 煤層氣煤層氣：又稱煤層甲烷氣，是煤層形成過程中經(jīng)過生物化學和變質(zhì)作用以吸附或游離狀態(tài)存在于煤層及固巖中的自儲式天然氣。成分以甲烷為主，含有少量的二氧化碳、氮、氫以及烴類化合物 頁巖氣頁巖氣：是以吸附或游離狀態(tài)存在于暗色泥頁巖或高碳泥頁巖中的天然氣。 煤制天然氣煤制天然氣：SNG 天然氣的基本性質(zhì)天然氣的基本

3、性質(zhì)（正文（正文 宋體宋體 28號）號）1、熱值、熱值燃氣熱值是指單位數(shù)量(1kmol、lm3或1kg)燃氣完全燃燒時所放出的全部熱量。單位分別為kJ/kmol、kJ/Nm3、kJ/kg。燃氣工程中常用kJ/m3，液化石油氣有時用kJ/kg。燃氣熱值可分為高熱值和低熱值。n高熱值高熱值是指單位數(shù)量的燃氣完全燃燒后，其燃燒產(chǎn)物和周圍環(huán)境恢復至燃燒前溫度，而其中的水蒸氣被凝結成同溫度水后放出的全部熱量，n低熱值低熱值是指單位數(shù)量燃氣完全燃燒后，其燃燒產(chǎn)物和周圍環(huán)境恢復至燃燒前溫度，而不計其中水蒸氣凝結熱時所放出的熱量。單位換算：單位換算： 1 cal = 4.187 J 天然氣低熱值天然氣低熱值

4、中心值：中心值： 8700Kcal/Nm3 2、著火溫度、著火溫度燃氣開始燃燒時的溫度稱為著火溫度著火溫度，又稱燃點，燃點，不同可燃氣體的著火溫度不同。 純天然氣著火溫度540度3、爆炸濃度極限、爆炸濃度極限燃氣的爆炸濃度極限是燃氣的重要性質(zhì)之一，因為但燃氣和空氣混合后，如果這兩種氣體達到一定比例時，就會形成具有爆炸危險的混合氣體。天然氣爆炸極限：空氣中的含量 5%-15%二、二、 燃氣燃燒與應用燃氣燃燒與應用5.1 燃氣的燃燒條件燃氣的燃燒條件5.2 燃氣燃燒器燃氣燃燒器5.3 燃氣應用器具燃氣應用器具5.1 5.1 燃氣的燃燒條件燃氣的燃燒條件一、燃氣的燃燒特性一、燃氣的燃燒特性（一）燃氣

5、的燃燒CH4+2O2 = CO2+2H2O+35.91MJC3H8+5O2 = 3CO2+4H2O+93.24MJC4H10+6.5O2 = 4CO2+5H2O+123.65MJH2+0.5O2 = H2O+10.8MJCO+0.5O2 = CO2+12.64MJH2S+1.5O2 = SO2+H2O+23.38MJ5.1 5.1 燃氣的燃燒條件燃氣的燃燒條件 5.1 5.1 燃氣的燃燒條件燃氣的燃燒條件 5.1 5.1 燃氣的燃燒條件燃氣的燃燒條件 5.1 5.1 燃氣的燃燒條件燃氣的燃燒條件5.1 5.1 燃氣的燃燒條件燃氣的燃燒條件（五）爆炸極限（四）燃燒速度燃氣空氣的混合氣中，火焰面向

6、未燃氣體方向傳播或燃燒的速度燃燒速度（或火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?.1 5.1 燃氣的燃燒條件燃氣的燃燒條件二、燃燒穩(wěn)定性二、燃燒穩(wěn)定性 燃燒穩(wěn)定性是以有無脫火、回火、黃焰的現(xiàn)象來衡量的。n離焰離焰：燃氣離開火孔的速度大于燃燒速度，火焰就會在火孔上一定距離處，并有一些顫動。n脫火脫火：如果燃氣離開火孔的速度繼續(xù)增大，火焰繼續(xù)上浮，最后熄滅。n回火回火：燃氣離開火孔的速度小于燃燒速度，火焰會縮回火孔內(nèi)部。n黃焰黃焰：當燃燒時空氣供給不足，此時火焰表面將形成黃色邊緣，是由于不完全燃燒產(chǎn)生碳造成的。5.2 5.2 燃氣燃燒器燃氣燃燒器5.2.1 5.2.1 燃燒器的分類與技術要求燃燒器的分類與技術要求一、燃

7、燒器的分類5.2 5.2 燃氣燃燒器燃氣燃燒器二、對燃燒器的技術要求p燃燒比較完全；p燃燒穩(wěn)定，當燃氣壓力和熱值在正常范圍內(nèi)波動時，不發(fā)生回火和脫火現(xiàn)象；p燃燒效率較高；p在額定壓力下，燃燒器能達到所要求的熱負荷；p結構緊湊、金屬消耗少、調(diào)節(jié)方便、工作無噪音。5.2 5.2 燃氣燃燒器燃氣燃燒器 5.2 5.2 燃氣燃燒器燃氣燃燒器二、鼓風式擴散燃燒器5.2 5.2 燃氣燃燒器燃氣燃燒器5.2.3 5.2.3 大氣式燃燒器大氣式燃燒器按照部分預混燃燒原理（0，1）設計的燃氣燃燒器稱為大氣式燃燒器。一、大氣式燃燒器的構造及工作原理圖5-11 大氣式燃燒器示意圖1-1-調(diào)風板；調(diào)風板；2-2-一次

8、空氣口；一次空氣口；3-3-引射器喉部；引射器喉部；4-4-噴嘴；噴嘴；5-5-火孔火孔5.2 5.2 燃氣燃燒器燃氣燃燒器n 大氣式燃燒器的，（一次空氣系數(shù)）通常在0.450.75之間。n 空氣過剩系數(shù)的變化在1.31.8的范圍。（一）引射器（一）引射器5.2 5.2 燃氣燃燒器燃氣燃燒器（二）燃燒器頭部（二）燃燒器頭部燃燒器頭部作用：將燃氣空氣混合氣體均勻地分布到各火孔上，并進行穩(wěn)定和完全的燃燒。5.2 5.2 燃氣燃燒器燃氣燃燒器二、大氣式燃燒器的特點及應用范圍與擴散式比較，火焰短，火力強，燃燒溫度高；與無焰式比較，熱負荷調(diào)節(jié)范圍寬，適應性強；可燃燒不同性質(zhì)的燃氣，燃燒效率較高，燃燒比較

9、完全，煙氣中CO含量較少；可適應低壓燃氣；引射器具有自調(diào)節(jié)性，當燃燒器熱負荷在一定范圍內(nèi)變動時一次空氣系數(shù)能自行維持一常數(shù)。5.2 5.2 燃氣燃燒器燃氣燃燒器5.2.4 5.2.4 無焰式燃燒器無焰式燃燒器按照完全預混燃燒原理（ =， 1）設計的燃氣燃燒器稱為無焰燃燒器。5.2 5.2 燃氣燃燒器燃氣燃燒器二、無焰式燃燒器的特點及應用范圍p無焰式燃燒器具有燃燒完全、過?？諝庀禂?shù)低（1.051.10）、火焰溫度高、燃燒熱強度高等特點。p火焰穩(wěn)定性差，以致頭部結構復雜，噪音大。用于工業(yè)加熱裝置（采暖）。5.2 5.2 燃氣燃燒器燃氣燃燒器5.2.5 5.2.5 特殊燃氣燃燒器特殊燃氣燃燒器一、低

10、NOx燃燒器二、高速燃燒器三、平面火焰燃燒器四、浸沒式燃燒器5.3 5.3 燃氣應用器具燃氣應用器具5.3.1 5.3.1 家用燃氣用具家用燃氣用具一、家用灶組成：燃燒系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、 點火系統(tǒng)5.3 5.3 燃氣應用器具燃氣應用器具燃燒系統(tǒng)：大氣式燃燒器燃燒系統(tǒng)：大氣式燃燒器供氣系統(tǒng)：燃氣閥和輸氣管供氣系統(tǒng)：燃氣閥和輸氣管輔助系統(tǒng)：框架、灶面、鍋支架輔助系統(tǒng)：框架、灶面、鍋支架點火系統(tǒng)：點火器（壓電陶瓷、電脈沖）、點火燃燒器點火系統(tǒng)：點火器（壓電陶瓷、電脈沖）、點火燃燒器 5.3 5.3 燃氣應用器具燃氣應用器具5.3 5.3 燃氣應用器具燃氣應用器具5.3 5.3 燃氣應用器具燃

11、氣應用器具5.3 5.3 燃氣應用器具燃氣應用器具二、家用燃氣熱水器按使用氣源：分成四類；按結構形式：快速熱水器、容積式熱水器（又分開放式、封閉式2種）；按排氣方式：直排式、煙道式、平衡式；按控制方式：前制式熱水器、后制式熱水器；五部分組成五部分組成：水供應系統(tǒng)、燃氣供應系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、煙氣排除系統(tǒng)、安全控制系統(tǒng)。額定熱水產(chǎn)率額定熱水產(chǎn)率：在額定燃氣壓力及0.1MPa水壓下，冷水流過熱水器溫升t=25時，每分鐘流出的熱水量。6、8、10、12、16、20L/ min。5.3 5.3 燃氣應用器具燃氣應用器具1、快速熱水器的結構和工作原理1-熱水閥；2-熱交換器；3-蛇形管；4-熱交換器殼體；5-主燃燒器；6-閥桿；7-進水閥；8-鼓膜；9-水閥體；10-水-氣聯(lián)動閥；11-電磁鐵；12-過熱保險絲；13-磁極；14-銜鐵；15-彈簧A；16-閥蓋A；17-閥蓋B；18-彈簧S；19-旋鈕；20-彈簧C；21-燃氣管；22-熱電偶；23