城镇燃气专业知识培训课件.ppt
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1、,城镇燃气专业知识,讲师:XX,1,2,3,目录,1,目录,第一章 基本知识,第一章 基本知识,物理化学基础,化学概念 一、物质的构成现代应用化学和化学工业的发展理论基于十八至十九世纪欧洲众多科学家提出的原子论分子论,其基本观点:(1)物质是有分子组成的,分子是物质能够独立存在的最小微粒,它保持着物质的组成和一切化学性质。同一物质的分子性质相同,不同物质的分子性质不同。(2)分子是由原子组成的。原子是在化学反应中不能再分割的最小颗粒。同种原子的化学性质相同。(3)原子和分子都处于不停的运动状态。,第一章 基本知识,基本物理量压力:垂直作用在物体表面上的力。温度:温度是物体热力状态的参数之一。它
2、表示物体的冷热程度,也可以说是表示受热程度。流量:气体的流量是单位时间通过的气体体积,也称体积流量。湿度:一般情况下,在空气、燃气及烟气中都含有一定量的水蒸气。表示气体中水蒸气含量的多少,称为气体湿度。,第一章 基本知识,燃气基本概念,燃气的组成及分类燃气的分了方法有很多,我们通常按照它的成因和生产方式分为天然气、人工煤气、液化石油气和生物气。天然气:广义指埋藏于地层中自然形成的气体的总称,但通常所称的天然气是指贮存于地层较深部位的一种富含碳氢化合物的可燃气体。人工煤气:指从固体或液体燃料加工所生产的可燃气体。液化石油气:是石油在提炼汽油、煤油、柴油、重油等油品过程中的副产品,通过一定程序加以
3、回收利用,如采取加压的措施,使其变成液体,装在受压容器内,就变成了液化气。二甲醚(甲醚)简称DMF,在常压下是一种无色气体或压缩液体,具有轻微醚味。二甲醚是易燃气体,与空气混合能形成爆炸性混合物。作为一种新兴的基本化工原料,由于其良好的易压缩、冷凝、汽化特性,使得二甲醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多用途。,第一章 基本知识,在国内,二甲醚的主要用途是作为气溶胶、气雾剂和喷雾涂料的推动剂。在产能飞涨的同时,二甲醚市场需求逐渐饱和,国内90%以上的二甲醚主要用于液化气的掺烧。燃气的基本特性一、物理性质1、比热单位物理量的热容量叫做比热,单位物理的燃气,温度升高或降低1K所吸收或放出的热量,称
4、为该燃气的比热。由于燃气是多种气体组合成的混合气体,其物理化学特性受其组分的影响而呈现出不同的特性。在不同的压力、温度下,燃气可以再气、液、固三种状态之间进行转换,在不同的组分配比下,燃气的燃烧特性可以呈现多样化。,第一章 基本知识,2、临界参数当温度不超过某一数值时,对气体加压,可以使气体液化,而在该温度以上,无论加多大压力都不能使气体液化,这个温度就叫该气体的临界温度。在临界温度下,使气体液化所必需的压力叫做临界压力。气体的临界温度越高,越易液化。天然气的主要成分甲烷的临界温度低,故较难液化;而组成液化石油气的碳氢化合物的临界温度较高,故较易液化。3、饱和蒸汽压和相平均常数饱和蒸汽压液态烃
5、(ting)的饱和蒸汽压,简称蒸汽压,就是在一定温度下密闭容器中的液体及其蒸汽处于动态平衡是蒸汽所表示的压力。蒸汽压与密闭容器的大小及液量无关,仅取决于温度。温度升高时,蒸汽压增大。,第一章 基本知识,(2)相平均常数表示在一定温度下,一定组成的气液平均系统中,某一组分在该温度下的饱和蒸汽压与混合液体蒸汽压的比值为常数,工程上,常利用平均常数计算液态气体气相或液相得分子组成。4、沸点和露点(1)沸点通常说就是指一个绝对大气压下液体沸腾时的温度。(2)露点饱和蒸汽经冷却或加压开始凝结液化成露时的温度称为露点。气态碳氧化物在某一蒸汽压时的露点也就是同一压力时的沸点。碳氢化合物混合气体的露点与混合气
6、体的组成和总压力有关。,第一章 基本知识,5、压缩性和膨胀性流体在不同的温度和压力下,流体内部分子间的距离会发生改变。温度升高,可使流体分子间距增大,体积膨胀,密度变小,压力增加;反之,可使流体分子间距减小,提及压缩,密度增大,这就是我们常说的压缩和膨胀性。液体的压缩性和膨胀性很小,无特殊情况下,视为不可压缩流体,而气体的压缩性和膨胀性变化很大,温度和压力的变化对其影响很大,视为可压缩流体。6、黏滞性当流体运动时,如果内部出现相对运动,则各质点之间会产生切向的内摩擦力以抵抗其相对运动,流体的这种性质称为粘性。,第一章 基本知识,二、热力性质1、燃气的汽化潜热单位数量物质由液态变成与之处于平衡状
7、态的蒸汽所吸收的热量为该物质的汽化潜能。反之,由蒸汽变成与之处于平衡状态的液体时所放出的热量为该物质的凝结热。2、燃气的热值燃气的热值可分为高热值和低热值。高热值是指单位数量的燃气完全燃烧后,其燃烧产物恢复至燃烧前温度,而其中的水蒸气被凝结成同温度水后放出的全部热量,低热值是指单位数量燃气完全燃烧后,其燃烧产物恢复至燃烧前温度,而其中水蒸气仍为蒸汽状态时所放出热量。,第一章 基本知识,3、着火点、闪点、自燃点(1)着火点燃气和空气的混合气体在与火花接触即发生连续燃烧的最低温度称为燃点(也叫着火点),不同的可燃气体燃点不同。(2)闪点指燃气和空气的混合物与火源接触而初次发生火焰闪光时的温度。它是
8、表示可燃性气体火灾危险的标志,闪点越低,火灾危险性就越大。(3)自燃点指燃气和空气的混合物,在没有外界火源的条件下能够自行燃烧的最低温度。,第一章 基本知识,4、爆炸极限可燃气体与空气混合后遇火源能发生爆炸的可燃气体浓度范围,称为爆炸极限。燃气的爆炸极限是燃气的重要性质之一。但是并非任何比例的燃气空气混合气体都会发生爆炸。燃气在空气中含量低到不能发生爆炸的限度,称为爆炸下限,而燃气在空气中的含量高到不能发生发生爆炸的限度则称为爆炸上限。,第二章 燃气的质量与检测,第二章 燃气的质量与检测,燃气质量的要求燃气是可以燃烧的,单并非所有可燃气体都能作为城市燃气,城市燃气质量指标应符合下列要求:1、城
9、镇燃气(应按基准气分类)的发热量和组分的波动应符合城镇燃气互换的要求。2、城镇燃气偏离基准气的波动范围宜按现行的国家标准城市燃气分类GB/T13611的规定。液化石油气质量指标应符合现行国家标准油气田液化石油气GB9052.1或液化石油气GB11174的规定。人工煤气质量指标应符合现行国家标准人工煤气GB13612的规定。,第二章 燃气的质量与检测,液化石油气与空气的混合气作为主气源时,液化石油气的体积分数应高于其爆炸上限的2倍,且混合气的露点温度应低于管道外壁温度5,硫化氢含量不应大于20mg/m33、城市燃气应具有可以觉察到的臭味,否则燃气应加臭,燃气中加臭剂的最小量应符合以下要求:(1)
10、无毒燃气泄漏到空中,达到爆炸下限的20%时,应能觉察到臭味;(2)有毒燃气泄漏到空中,达到对人体允许的有害浓度前,应能觉察到臭味;对于含一氧化碳有毒成分的燃气,空气中一氧化碳含量达0.02%(体积分数)时,应能觉察。,第二章 燃气的质量与检测,质量检测方法1、燃气成分表示方式燃气是由几种单一可燃气体及叫少量非可燃气体组成的混合气体。不同种类的燃气的成分有很大的差异。燃气成分的单位有两种表示方法:一种为容积百分数,另一种为容积百分比。燃气燃烧与输配测试工作中,主要是要求对燃气及烟气成分进行分析。其分析法可分为化学分析法、物理分析法、色谱分析方法及质朴分析方法等。测量天然气的流量仪表有很多,常用的
11、主要有差压式流量计,容积式流量计、速度式流量计、质量式流量计等。,第二章 燃气的质量与检测,燃气热值1、计量单位 燃气的热值,也可称为燃气的燃烧热或燃气的发热量。热值的单位以MJ/m3计。2、燃气热值的测量方法燃气热值的测量方法有计算法和实测法,实测法主要有水流吸热法,烟气吸热法和金属膨胀法等。,第三章 燃气的计量,第三章 燃气的计量,计量的基础知识流体在单位时间内流过管道或设备某截面的数量称为流量。它可用体积流量Q和质量流量G两种方法表示。流体的体积流量等于流体流速V与流通截面F之积:Q=FV气体的体积随温度和压力而变化,因此在测量天然气体积流量时,必须指定某一温度和压力作为计量的标准温度和
12、压力,称之为“基准状态”或“标准状态”。测量天然气的流量仪表种类很多,常用的主要有差压式流量计,容积式流量计、速度式流量计、质量式流量计等。常用的计量仪表有:标准孔板节流装置差压式流量计、容积式流量计、气体涡轮流量计、涡街流量计、超声波流量计、民用燃气表,其中民用燃气表可按计量室的形式分类、按皮膜的运动方式分类、按进出口结构分类。,1,2,目录,第一章 燃气规划与发展,第一张 燃气规划与发展,燃气发展规划的指导思想和基本原则、方法一、指导思想以城市总体规划为指导,遵循国家的有关规定、规程和规范,近远期结合,第一、二、三、产业与民用结合,布局合理,统筹安排,分期实施,保障安全,节约能源,保护环境
13、。做到远近结合,适应气源的变化与转换,以满足市场需要和安全、可靠、稳定供气为目的,统筹兼顾,远近结合,充分利用现有燃气设施,合理配置燃气资源,优化系统方案。燃气工程建设与经营管理必须严格遵守国家、省、市燃气管理条例,实行统一规划、统一建设,统一管理。在规划实施上,采取总量控制,市场运作,(特许)经营许可,政府监管,保障安全,严格控制经营企业资质水平和数量。,二、基本原则1、统筹兼顾的原则城市燃气发展规划的编制应在城市总体规划指导下,结合城市现状和发展要求,因地制宜,既要考虑到可信性、科学性,又要兼顾持续性、先进性,有条件的区域要综合考虑城乡一体化发展,密切关注国家新型城镇化发展的利好政策,做好
14、近、中、远期规划的有机结合。2、清洁高效的原则坚持贯彻多种气源,多种途径,因地制宜,合理利用能源的方针,按照超前性、适应性、延续性和可操作性的规划原则,确定燃气气源和输配系统框架。规划主气源应考虑清洁、环保、优质经济、长期稳定供气和安全可靠的原则,优先使用天然气、液化石油气等优质洁净能源,合理利用人工煤气。,第一张 燃气规划与发展,3、科学与创新结合的原则在城市总体规划的指导下,充分考虑城市燃气的需求特点和发展趋势,合理确定供气规模;保障供应安全,实施安全供气、优质服务。科学确定燃气供应基本参数;结合当地实际管网适应远期燃气供气的需要、供气现状近期管网设施,经济、有效衔接;积极采用新技术、新材
15、料、新工艺,以适应和推进燃气事业发展。4、安全稳定的原则城市燃气发展规划的编制应以保证燃气设施和运行的安全为重点,合理规划燃气场站并确定安全保护范围;确立事故的防范措施和应急救援机制;规划可靠的应急保障气源储配设施,保障城市燃气供应稳定。,第一张 燃气规划与发展,三、燃气发展规划编制与实施的工作方法及要求1、工作方法由于燃气专项规划专业性、综合性强,一般各地要求委托有资质的单位从事燃气专项规划的编制,对于承担规划任务的单位,各地一般按照招投标法、政府采购管理办法,从国内外众多的供应商中择优选择。2、燃气规划单位资质要求从事燃气专项规划工作的单位应当具备下列条件,并经国务院城乡规划主管部门或者省
16、、市、直辖市人民政府规划主管部门依法审查合格,取得相应等级的资质后,方可在资质等级许可范围内从事规划编制工作:(1)有法人资格;(2)有规定数量的经国务院城乡规划主管部门注册的规划师;(3)有规定数量相关专业技术人员;(4)有相应的技术装备;(5)有健全的技术、质量、财务管理制度。,第一张 燃气规划与发展,3、资料收集要求收集的资料包括城市国民经济发展规划、城市总体规划、能源规划、行业发展规划、产业发展规划、近期统计年鉴等,以及当地气象、水文、地质等现状资料,所收集的资料应当充分反映规划地国民经济和社会发展现状,能源消费和利用现状。4、现场勘查要求现场勘查主要任务是对所收集资料的准确性和完整性
17、作进一步的核实。勘查的范围应当包括城市建成区、工业园区、居民区以及各类民用商用建筑,充分听取用户、相关部门的设想和建议,分析现状存在的主要问题,综合考虑城市现状和用户诉求,最大限度满足发展的需要。5、专题研究,第一张 燃气规划与发展,专题研究的主要内容是在资料收集、现场勘查的基础上,确定专题研究的重点内容,对影响燃气发展规划的重大问题,进行分析和论证,据此制定规划编制大纲燃气专项规划技术燃气专项规划编制时政府行政管理行为,其对象时全社会。规划成果、规划内容是行政管理的有法律效力的依据。规划实施保障和建议是政府要实施的行政行为。规划的实施也反映和保护了燃气企业的根本和长远利益。编制工作和编制费用
18、的承担者不存在因果关系。燃气专项规划要按照信息共开法的要求,向全社会公开发布的文件信息,接受社会的监督。,第一张 燃气规划与发展,燃气规划成果与实施一、成果内容组成城市燃气的规划成果由规划文本、规划说明书、规划图纸、规划所涉及的基础资料汇编而成。成果一般以纸质文档和电子文档的形式提供。规划说明书应当与规划文本的结构、条文相对应,做出详细的说明。规划说明书应当包括规划主要技术经济指标、投资匡算、运营机构及人员编制、主要生产工具、管网水利计算表等,可视具体情况对规划单位提出要求。二、规划成果的实施城市燃气的规划成果实施前应当按照城乡规划、城镇燃气管理条例的要求,组织各领域的专业人员进行评审,并根据
19、评审的意见予以修订和完善,使之更加符合规划区域的实际情况。经评审合格的燃气专项规划应当提交至,第一张 燃气规划与发展,城市总体规划管理部门,以便其在城市总体规划编制、修编、调整时综合考虑,预留足够发展空间,提高规划的指导性和重要地位。,第一张 燃气规划与发展,第二章 燃气需用工况及供需平衡,年用气量计算一、燃气用户的分类1、居民用户即城镇主要用于炊事和生活热水的居民用气用户。2、公共建筑用户主要是指学校、医院、食堂、宾馆等用户。3、工业用户主要是指采用燃气作为生产设备主要燃料的工业企业用户。4、采暖、制冷用户主要是指单纯采用燃气作为采暖、制冷设备主要燃料的民用或公共建筑用户。5、车用燃气用户主
20、要是指采用燃气作为汽车动力单一或主要燃料的各类汽车用户。二、用气量指标用气量指标我们又称为用气定额,是计算机各类用户用气量的基础,各类用户用气指标的影响因素很多,影响居民用户用气量指标有地域差异,第二章 燃气需用工况及供需平衡,三、年用气量1、居民用气量计算时需要确定用气人数。用气人数取决于居民人口和根据实际情况选择的气化率,基于不同城市的状况,客观条件下很难做到100%的气化率。根据用气量、指标、居民数、气化率就可以计算出居民生活年用气量;而根据用气量指标、居民数、气化百分率及公共建筑设施标准,则可计算出各类公共建筑的年用气量2、工业用户用气量工业用户用气量可根据工业产品用气定额和年产量来计
21、算3、建筑采暖用气量建筑采暖用气量与建筑面积、耗热指标、采暖周期有关。,第二章 燃气需用工况及供需平衡,燃气的需用工况及供需平衡一、需用工况城市各类用户的用气情况时不均匀的,是随年、月、日、时而变化的。这是城市燃气供应的一个特点。用气不均匀性可以分为三种,即月不均匀性(或季节不均匀性)、日不均匀性和时不均匀性。城市燃气需用工况与各类用户的需用工况及这些用户在总用气量中所占的比重有关。各类用户的运气不均匀性取决于很多因素,如气候条件、居民生活水平及生活习惯、机关的信息制度和工业企业的工作班次,建筑物和车间内装置用气设备的情况等。需大量的积累资料,并加以科学的整理,才能取得需用工况的可靠数据。,第
22、二章 燃气需用工况及供需平衡,三、输配系统的供需平衡城市燃气的需用工况时不均匀的,随月、日、时而变化,但一般燃气气源的供应量是均匀的,不可能完全随需用工况而变化。为了解决均匀供气与不均匀耗气之间的矛盾,不间断地向用户供应燃气,保证各类燃气用户有足够流量和正常压力的燃气,必须采取合适的方法使燃气输配系统供需平衡。比如改变气源的生产能力和设置机动气源、利用缓冲用户和发挥调度的作用和利用储气设备。,第二章 燃气需用工况及供需平衡,第三章 城镇燃气输配系统,城镇燃气场站一、门站城镇燃气门站是长距离输气干线或支线的终点站,城市、工业区管网的气源站。二、城镇燃气储备站1、低压储备站当城镇采用低压气源,而且
23、供气规模又不是特别大时,燃气供应系统通常采用低压储气与其相适应,需建设低压储配站。其作用是在用气低峰时将多余的燃气储存起来,在高峰用气时通过储配站的压缩机将燃气从低压罐中抽出送到中压管网中,保证正常供气。,第三章 城镇燃气输配系统,2、高压储配站球罐一般是高压储气罐,其几何体积固定不变(相对于低压储罐),靠改变其中燃气的压力来储存燃气。高压球罐设有进出口管、安全阀、压力表、温度计、排除阀、梯子、平台等。城镇燃气管网系统构成一、城镇燃气管网的分类城镇燃气输配系统的主要部分是燃气管网,燃气管网可按用途、敷设方式、输气压力、管网形状、压力级制等加以分类。按用途分类可分为:长距离输气管线、城镇燃气管道
24、按敷设方式可分为:埋地管道、架空管道,第三章 城镇燃气输配系统,按设计压力分类时,燃气输配系统各种压力级制的燃气管道之间应通过调压装置相连。当有可能超过最大允许工作压力时,应设置防止管道超雅的安全保护系统。按管网形状可分为:环状管网、枝状管网、环枝状管网按管网压力可分为:单级系统、二级管网系统、三级管网系统、多级管网系统城镇燃气管网系统布置一、管道布置原则城镇燃气干管的布置,应根据用户用量及其分布,全面规划,宜按逐步形成环状管网供气进行设计。城镇燃气管道一般采用地下敷设,当遇到河流或厂区敷设等情况时,也可采用架空敷设。地下燃气管道宜沿城镇道路敷设,一般敷设在人行道或绿化带内。,第三章 城镇燃气
25、输配系统,燃气管道布置时应该考虑的基本情况:(1)管道中燃气的压力;(2)街道地下其他管道的密集程度与布置情况;(3)街道交通量与路片结构情况,以及运输干线的分布情况;(4)所输送燃气的含湿量情况,必要的管道坡度、街道地形变化情况;(5)与该管道相连接的用户数量及用气量情况,该管道时主要管道还是次要管道;(6)线路上所遇到的障碍物情况;(7)土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度;(8)管道在施工、运行和发生故障时,对城镇交通和人民生活的影响。,第三章 城镇燃气输配系统,二、城镇燃气管网的平面布置1、低压管网的平面布置低压管网的主要功能是直接向各类用户配气,是城镇供气系统中最基本的管网。低压管网的布置
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