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史上最全的燃气热值换算知识
来源:网络 | 作者:川工能源 | 发布时间: 2017-07-30 | 7427 次浏览 | 分享到:
一、 天然气介绍
 
n 天然气是指埋藏在地下的可燃气体,主要成分为甲烷(CH4)。天然气主要有四种: 
气田气 由气井采出的可燃气体称为纯天然气或气田气。它的主要成分是甲烷(CH4),约占90%以上,此外还含有少量的乙烷(C2H6),丙烷(C3H8),硫化氢(H2S),一氧化碳(CO),二氧化碳(CO2)等,热值约为38MJ/Nm³; 
凝析气田气 凝析气田气是指在开采过程中有较多C5及C5以上的石油轻烃馏分可凝析出来,但是没有较重的原油同时采出的天然气。其主要成分除含有大量的甲烷(CH4)外,还含有2%-5%的C5及C5以上碳氢化合物,热值约46MJ/Nm³。 
石油伴生气 石油伴生气是指在开采过程中与液体石油一起开采出来的天然气,是采油时的副产品。它的主要成分也是甲烷,约占70%-80%左右,还含有一些其它烷烃类,以及CO2,H2,N2等。热值约为42MJ/Nm³。 
煤矿矿井气 煤矿矿井气是指从井下煤层中抽出的煤矿矿井气,是采煤的副产品。实际上它是煤层气与空气的混合气。其主要成分是甲烷(CH4)和氮气(N2),此外还含有O2和CO等。值得注意的是,矿井气只有当CH4含量在40%以上才能作为燃气供应,CH4体积组分在40%—50%时,矿井气热值约为17MJ/Nm³。 


二、常用燃料的热值


n 天然气热值根据产地不同,其热值也有所不同。天然气热值约为35590 KJ/Nm³,换成大卡约为8500大卡/立方。 
Nm³为标准立方米,是在温度为0℃,压力为101325pa时的体积。 n
1卡路里的定义为将1克水在1大气压下提升1℃时所需要的热量。 n (1大卡=1000卡=1000卡路里=4186J=4.186KJ) 
各种常用燃料的热值: 
天然气Q=35590KJ/m³=8500大卡/m³ n 


液化石油气Q=41870KJ/Kg=10000大卡/m³ n 


煤Q=20834KJ/Kg=5000大卡/Kg n 


汽油Q=43120KJ/Kg=10300大卡/Kg n


柴油Q=46050KJ/Kg=11000大卡/Kg n


煤焦煤气Q=17580KJ/m³=4200大卡/m³ n


水煤气Q=11000KJ/m³=2600大卡/m³ n 


重油Q=9000—12000cal/m³ n 


电Q=3600KJ/度=860大卡/度      
 
三、各种燃料之间的热值换算
 
例1:液化石油气 转 天然气 
n某橡胶厂,是一个烧制浮漂的工厂。原先使用的燃料为液化石油气(俗称液化气),每天用液化石油气600kg,每天工作11小时。那么,换成天然气后,每天用气是多少立方?设备小时流量是多少?现在让我们来换算一下: 
n 液化石油气的热值是41.9MJ/kg也就是10000大卡/kg。天然气的热值是35.6MJ/m³也就是8500大卡/m³。根据热量守恒,可知600kgx41.9MJ/kg=Vx35.6MJ/m³因此V=706m³。所以,该厂使用天然气作燃料后,每天用气量是706立方(理论核算值)。如果11小时工作,则该厂设备小时流量Q=706/11=64.1m³/h。 
例2:柴油转天然气 
n某厂天然气改造,原先用柴油做燃料,每天用300Kg柴油,每天工作24小时,如果换成天然气以后,用气量是多大?现在让我们做一下计算: 
n 根据热量守恒:柴油的热值是11000大卡/kg,天然气的热值是8500大卡/m³,若改成天然气后用量是300KgX11000/8500=388m³,该厂每天工作24小时,但是加热设备实际每天加热时间10小时,则该设备的小时流量是388/10=38.8m³/h 
例3:电转天然气 
n某天然气改造,1台拉丝机用电加热一天24小时用电109度,问如果有5台拉丝机用气量是多大? 现在让我们换算一下: 
n 1台拉丝机一天24小时用电109度,那么1台拉丝机一小时用电约4.54度。1度是1kw/h,1度电产生的热量是1kwX3600s=3600KJ,1m³天然气的热值是35590KJ,那么1度电约=0.101m³天然气。则1台拉丝机一小时用气约4.54X0.101=0.46立方,则5台拉丝机一小时用气量是0.46X5=2.3m³,5台拉丝机电加热部分一天用气量2.3X24=55.2m³(这个计算只是对拉丝机电加热部分做的计算)。


四、调 压 箱


城区常用调压箱: 
1、RX*/0.4A-50Q 
进口压力0.02-0.40Mpa,出口压力1-5kpa。当进口压力为0.20Mpa,出口压力为3kpa时,此调压箱的最大流量约为120Nm³/h。 一般用于居民用户(每户按一台双眼灶和一台热水器计)最大可带120户(盘管DN50或de63)。若有采暖炉则不超过60户。 
2、RX*/0.4A-40Q 
进口压力0.02-0.40Mpa,出口压力1-5kpa 当进口压力为0.2Mpa,出口压力为3kpa时,调压箱最大小时流量约60Nm³/h。一般用在一些公服饭店和用户很少的楼栋以及小工业用户。
 3、RX*/0.4A-25Q 
进口压力0.02-0.4Mpa,当进口压力为0.2Mpa时调压箱小时最大流量约20Nm³/h。一般用于小的商业用户和一些小的工业用户。 


五、流量计


当天然气流量很大时,应选用流量计作为计量设备(主要为工业用户)。流量计的范围很广。一般中小型流量选罗茨流量计,大流量选涡轮流量计。当计算流量大于50Nm³/h小于160Nm³/h时,宜选用罗茨表;当流量Q>160m³/h是可选用涡轮表。
低压燃气表宜按计算流量选择燃气表,计算流量小于或等于50Nm³/h时,宜选用膜式表,膜式表量程比宽,始动流量小,质量轻,价格低,制作、安装、维修方便,压损小,与相同流量范围的其它流量计相比体积较大,常用于使用压力低、流量变化幅度大的中小型燃气流量计量; 城区管网供气的对象主要是居民用户和公服用户,一般户数多,使用压力低,流量范围小,一般选用以下常用的几种燃气表。 
CG-L-1.6最大流量2.5m³/h n 
CG-L-2.5最大流量4.0m³/h  n 
CG-L-4.0最大流量6.0m³/h n 
G10最大流量16m³/h n 
G16最大流量25m³/h n 
G25最大流量40m³/h n 
G40最大流量65m³/h