城市燃气的基本特性.docx

1、城市燃气的基本特性一、燃气的密度和相对密度一、燃气的密度和相对密度 1.密度燃气一般为混合气体，混合气体密度可按下式计算式中m混合气体密度，kg/m3；i混合气体各组分的密度，kg/m3；Vi混合气体各体积组分，%。2.相对密度相对密度过去称比重，是指该物质的密度与标准物质的密度之比。对于气态燃气来说，相对密度是气态燃气密度与空气密度的比值(一般用 S 表示)。S1 表明该燃气比空气重，S1 表明该燃气比空气轻。对于液态燃气来说，相对密度是液态燃气密度与纯水密度的比值(一般用 D表示)。D1 表明该液态燃气比水重，D1 表明该液态燃气比水轻。几种常用燃气的密度和相对密度见表 1-2。表表1-2

2、1-2 几种常用燃气的密度和相对密度几种常用燃气的密度和相对密度燃气种类密度/(kg/m3)相对密度天然气0.750.80.580.62焦炉煤气0.40.50.30.4液化石油气(气态)1.92.51.52.0沼气0.851.10.660.85轻烃气3.03.62.32.8二甲醚2.02.21.551.7二、燃气的含湿置二、燃气的含湿置在燃气储存、输送等过程中，湿燃气中水蒸气的含量将发生变化，而干燃气的含量却保持不变。如果以干空气为标准来衡量水蒸气量的多少，那将给计算带来方便。湿燃气中 1kg 干燃气所夹带的水蒸气量(以克计)称为湿燃气的含湿量，以符号 d 表示，单位为 g/kg干燃气，即式中

3、 Mzq1kg 湿燃气中所含水蒸气的质量；Mg1kg 湿燃气中所含干燃气的质量。显然，(1+0.001d)kg 湿燃气中含有 1kg 干燃气和 0.001d kg 水蒸气。三、燃气的三、燃气的露点露点饱和蒸汽经冷却或加压，立即处于过饱和状态，当遇到接触面或凝结核便液化成露，这时的温度称为露点。对于气态碳氢化合物，与饱和蒸气压相应的温度也就是露点。例如，丙烷在 3.49105Pa 压力时露点为-10，而在 8.46105Pa 压力时露点为+20。气态碳氢化合物在某一蒸汽压时的露点也就是液体在同一压力时的沸点。碳氢化合物混合气体的露点与混合气体的组成及其总压力有关。在实际的液化石油气供应中，由于碳

4、氢化合物蒸气分压力降低，因而露点也降低了。露点随混合气体的压力及各组分的容积成分而变化，混合气体的压力增大，露点升高。当用管道输送气体碳氢化合物时，必须保持其温度比露点高 5以上，以防凝结，阻碍输气。四、燃气的热值四、燃气的热值 1m3(标准状态下)燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值，单位为kJ/m3。对于液化石油气，热值单位也可用 kJ/kg 表示。热值分为高热值和低热值。高热值是指燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。低热值是指燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。显然，燃气的高热值在数值上大于

5、其低热值，差值为水蒸气的汽化潜热。燃气的热值可按下式求出。式中 QL燃气的低位热值，kg/m3；Vi燃气中各组分的体积，%；qi燃气中各单一组分的热值，kJ/m3。五、着火温度和爆炸浓度极限五、着火温度和爆炸浓度极限 1.着火温度可燃气体与空气混合物在没有火源作用下被加热而引起自燃的最低温度称为着火温度(又称自燃点)。甲烷性质稳定，以甲烷为主要成分的天然气着火温度较高。即使是单一可燃组分，着火温度也不是固定数值，与可燃组分在空气混合物中的浓度、混合程度、压力、燃烧室形状、有无催化作用等有关。工程上实用的着火温度应由试验确定。在大气压下一些可燃气体在空气中的着火温度见表 1-3。由于试验条件不同

6、，其数值也可能不同。可燃气体在氧气中的着火温度要比表中的数值略低 501OO。2.爆炸浓度极限(又称着火极限)在可燃气体与空气混合物中，如燃气浓度低于某一限度，氧化反应产生的热量不足以弥补散失的热量，无法维持燃烧爆炸；当燃气浓度超过某一限度时，由于缺氧也无法维持燃烧爆炸。前一浓度限度称为着火下限，后一浓度限度称为着火上限。着火上、下限又称爆炸上、下限，上、下限之间的浓度范围称为爆炸范围。常见燃气的参考爆炸浓度极限见表 1-4。表表 1-31-3 一些可燃气体在空气中的着火温度一些可燃气体在空气中的着火温度气体名称着火温度/气体名称着火温度/测得最小值测得最大值测得最小值测得最大值氢530590苯720770一氧化碳610658甲苯660660甲烷645850硫化氢290487乙烷530594乙烯510543丙烷530588炼焦煤气640640丁烷490569含二氧化碳页岩气700700乙炔335500表表 1-41-4 常见燃气的参考爆炸浓度极限常见燃气的参考爆炸浓度极限(体积比体积比)爆炸浓度极限天然气焦炉煤气液化石油气沼气轻烃气二甲醚下限/%5.O4.51.78.81.33.4上限