偶看新闻同城精美商务套装:天然气知识
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/04/28 04:12:52
我国天然气资源十分丰富，为加快天然气工业的发展，把天然气工业列为鼓励发展行业，已建成“两纵、两横、四枢纽、五气库”贯穿中国大江南北的输气格局，并确定天然气利用的主要方向是天然气发电、城市燃气、天然气化工、天然气汽车。
21世纪前20年将是我国天然气生产和利用的高速发展的时期，在这一时期内，有关部门将加大对天然气工业人力和物力投入，有计划、有组织地大规模勘探、开发天然气资源，保护环境，提高人民生活水平。
天然气的使用主要分以下五方面：
一、民用燃料：天然气价格低廉、热值高、安全性能、环境性能好，是民用燃气的首选燃料。
二、工业燃料：以天然气代替煤，用于工厂采暖，生产用锅炉以及热电厂燃气轮机锅炉。
三、工艺生产：如烤漆生产线，烟叶烘干、沥青加热保温等。
四、化工原料：如以天然气中甲烷为原料生产氰化钠，黄血盐钾，赤血盐钾等。
五、压缩天然气汽车：用以解决汽车尾气污染问题。
输送到工业及居民用户的天然气中的臭味，是为了便于察觉而添加的嗅剂。
天然气比空气轻，易挥发，不易聚积，安全性能好。天然气中各组分均可彻底燃烧，燃烧后不产生灰粉等固体杂质，是完全清洁的燃料。天然气热效率高、无污染、安全性能好，是21世纪的最佳能源。
天然气的主要成份是甲烷，可用作燃料或用作制造炭黑，合成氨、甲醇、乙炔、氯甲烷、氢氰酸、二硫化碳等原料以及甲醛、氯乙烯、聚氯乙烯、醋酸乙烯、聚乙烯醇等下游产品；其次是以天然气为原料生产合成纤维、氯化物、硝化物和氰化物等。
化工领域是天然气的第二用户，近四分之一的天然气被用作化工原料，其中90%以上用于生产化肥。以天然气为原料经合成甲醇进一步生产烯烃（乙烯、丙烯及丁烯）的MTO工艺已成为国际各大石油公司技术投入的热点，它在21世纪可与传统的石油路线竞争。
以天然气作为燃料的汽车叫做天然气汽车。天然气汽车在国内外都有迅猛发展之势。据测算汽车尾气污染占城市大气污染的50%，天然气汽车尾气对环境的污染大大低于燃油汽车。
天然气作为燃料燃烧完全、结炭少、减少气阻和爆震。会使发动机使用寿命延长2－3倍，大修理间隔里程延长2－2.5万公里，降低维修费用50%，1立方米天然气热值相当于1.1升汽油，而其价格明显低于汽油，天然气价格比汽油价格低20－40%，我国天然气汽车以每年百万辆速度递增，预计2020年全国汽车拥有量将达到3000万辆，石油每年耗6亿吨，所以开发以气代油具有战略意义。
国内天然气的用途按功能可分为燃料和工业原料两大类，按行业可分为化工、发电、工业燃料及民用燃料等四大行业。
我国工业燃料占天然气总消费量的35%，天然气主要用于锅炉燃料、金属、冶炼、瓷砖类建材烧制等。
21世纪天然气将在工业与民用方面得到更广泛的应用。
一、天然气
天然气是指动、植物遗体通过生物、化学及地质变化作用，在不同条件下生成、转移，并在一定压力下储集，埋藏在深度不同的地层中的优质可燃气体。其主要成分是饱和烃，以甲烷为主，乙烷、丙烷、丁烷、戊烷含量不多，也含有少量非烃类气体，如一氧化碳、二氧化碳、氮气、氢气、硫化氢、水蒸气及微量的惰性气体氦、氩等。
1. 密度和相对密度
常温、常压下甲烷的密度为0.7174kg/m3，相对密度为0.5548。
天然气的密度一般为0.75 kg/m³～0.8kg/m³，相对密度一般为0.58～0.62。
2. 着火温度
甲烷的着火温度为540℃。
3. 燃烧温度
甲烷的理论燃烧温度为1970℃。
天然气的理论燃烧温度可达到2030℃。
4. 热值
热值是指1标准立方米某种气体完全燃烧放出的热量，属于物质的特性，符号是q，单位是焦耳每立方米，符号是J/m³。热值有高位热值和低位热值两种。
高位热值是指一标准立方米气体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。
低位热值是指一标准立方米气体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气状态时所放出的热量。燃气的高位热值在数值上大于其低位热值，差值为水蒸气的气化潜热。由于天然气是混合气体，不同的组分以及组分的不同比例，都会有不同的热值，表1为几个不同产地的天然气热值。
表1 不同种类的天然气热值
天然气种类
热值 （MJ/Nm³）
高热值
低热值
四川干气
40.403
36.442
大庆石油伴生气
52.833
48.383
大港石油伴生气
48.077
43.643
5. 爆炸极限
可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围称为爆炸极限。在这种混合物中，当可燃气体的含量减少到不能形成爆炸混合物时的含量，称为可燃气体的爆炸下限，而当可燃气体含量一直增加到不能形成爆炸混合物时的含量，称为爆炸上限。
表2为常见几种气体的热值表和爆炸极限。其中热值是在273.15K、101325Pa条件下测定，其爆炸极限是在293.15K、101325Pa条件下测定。
表2 常见可燃气体的热值和爆炸极限
气 体
分子式
高发热值
（MJ/Nm3）
低发热值
（MJ/Nm3）
爆炸下限
（%）
爆炸上限
（%）
甲 烷
CH4
39.842
35.902
5.0
15.0
乙 烷
C2H6
70.351
64.397
2.9
13.0
乙 烯
C2H4
63.438
59.477
2.7
34.0
丙 烷
C3H8
101.266
93.240
2.1
9.5
丙 烯
C3H6
93.667
87.667
2.0
11.7
正丁烯
C4H10
133.886
123.649
1.5
8.5
异丁烷
C4H8
133.048
122.853
1.8
8.5
正戊烷
C5H12
169.377
156.733
1.4
8.3
一氧化碳
CO
12.636
12.636
12.5
74.2
氢
H2
12.745
10.786
4.0
75.9
硫化氢
H2S
25.348
23.368
4.3
45.5
由于天然气的组分不同，爆炸极限存在差异。大庆石油伴生气是4.2%～14.2%、大港石油伴生气是4.4%～14.2%。通常将甲烷的爆炸极限视为天然气爆炸极限，因此天然气的爆炸极限约为5%～15%。
二、压缩天然气
压缩天然气（Compressed Natural Gas 简称CNG）通常是指经净化后压缩到20MPa～25MPa的天然气。
的用途：压缩天然气在20MPa时体积约为标准状态下同质量天然气的1/200。由于CNG生产工艺、技术、设备比较简单，运输装卸方便，而且在环境保护方面有明显优势，因此是值得大力推行的车用燃料及城镇居民用气。
CNG的特点：CNG作为一种理想的车用替代能源，其应用技术比较成熟。它具有成本低、效益高、污染少及使用安全便捷等特点，CNG作为城镇居民的替代气源，具有便携的特点，尤其在难觅优质民用燃料的城镇应用尤为显著。
三、液化天然气
天然气在常压下，当冷却至约-162℃时，则由气态变成液态，称为液化天然气（英文 Liquefied Natural Gas, 简称LNG）。LNG 的主要成份为甲烷，还有少量的乙烷、丙烷以及氮等。天然气在液化过程中进一步得到净化，甲烷纯度更高，几乎不含二氧化碳和硫化物，且无色、无味、无毒。
LNG的密度取决于其组分和温度，通常在430 kg／m³～470 kg／m³之间，但是在某些情况下可高达520kg／m³。密度随温度的变化梯度约为1．35 kg／（m³·℃）。LNG的体积约为同量气态天然气体积的1/600。
液化石油气（Liquefied Petroleum Gas，简称LPG）是开采和炼制石油过程中，作为副产品而获得的一部分碳氢化合物。其主要成分是丙烷、丙烯、丁烷，习惯上又称C3、C4，即只用烃的碳原子（C）数表示。这些碳氢化合物在常温、常压下呈气态，当压力升高或温度降低时，很容易转变为液态。从气态转变为液态，其体积约缩小为气态时的1/250。
1. 密度
液化石油气的密度有气体密度和液体密度之分。
对于气体密度，由于液化石油气密度随着温度和压力而变化，表示时必须注明温度和压力条件。气态液化石油气的密度随着温度及相应饱和蒸气压的升高而增加。在压力不变的情况下，气态物质的密度随着温度的升高而减小。标况下液化石油气的气态密度约为1.9 kg/Nm³～2.5 kg/Nm³。
对于液体密度，液态液化石油气的密度受温度影响较大，温度升高，密度减小，同时体积膨胀。液化石油气的液态密度一般为500 kg/m³～600 kg/m³。
2. 着火温度
液态液化石油气中的着火温度约为426℃～537℃。
3. 燃烧温度
当液化石油气利用空气作助燃剂，其理论燃烧温度可达到1900℃。
4. 热值
由于液化石油气是混合气体，以C3、C4为主，组分比例不同，会造成不同的热值，表1.2.4是两类不同产地的天然气热值。
表1.2.4 两类液化石油气的热值
液化石油气种类
热值 （MJ/Nm³）
高热值
低热值
北京地区液化石油气
123.678
115.062
大庆地区液化石油气
122.284
113.780
5. 爆炸极限
由于液化石油气的组分比例不同，爆炸极限存在差异。大庆液化石油气是1.7%～9.7%，北京液化石油气是1.6%～9.7%。通常所采用的液化石油气的爆炸极限是1.5%～9.5%。
由固体燃料（煤、焦炭等）或液体燃料（重油等）经干馏、汽化或裂解等过程所制得的气体，统称为人工煤气（或人工燃气）。人工煤气的主要成分为烷烃、烯烃、芳烃、一氧化碳和氢等可燃气体，并含有少量的二氧化碳和氮等不可燃气体。人工燃气中含有无色、无味、有剧毒的一氧化碳，尽管在城镇燃气质量要求中限制了一氧化碳的含量，但出现泄漏时，会导致中毒。
1. 密度
焦炉煤气主要由碳氢化合物和氢气组成，常压下焦炉煤气密度为0.4686 kg/m³，相对密度为0.3623。
2. 着火温度
焦炉煤气的着火温度为600℃-650℃。
3. 燃烧温度
焦炉煤气的理论燃烧温度为1998℃。
4. 热值
焦炉煤气其低热值为17.9MJ/m³。
5. 爆炸极限
主要人工煤气的爆炸极限如表1.2.6所示。
表1.2.6 主要人工煤气的爆炸极限
爆炸极限
（空气中体积%）
焦炉煤气
高炉煤气
水煤气
催化油制气
热烈油制气
下限
4.5
4.9
6.2
4.7
3.7
上限
35.8
40.9
70.4
42.9
25.7
沼气，顾名思义就是沼泽里的气体。人们经常看到，在沼泽地、污水沟或粪池里，有气泡冒出来，如果我们划着火柴，可把它点燃，这就是自然界天然发生的沼气。沼气，是各种有机物质，在隔绝空气（还原条件），并在适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。沼气是混合气体，主要成分是甲烷，其性质与天然气相似。
沼气由50％～80％甲烷(CH4)、20％～40％二氧化碳(CO2)、0％～5％氮气(N2)、小于1％的氢气(H2)、小于0.4％的氧气(O2)与0．1％～3％硫化氢(H2S)等气体组成 。由于沼气含有少量硫化氢，所以略带臭味。沼气的爆炸极限约8.6～20.8％。沼气的热值约20.8～23.6 MJ/m³。
一、天然气管道系统的分类
目前，天然气的供应主要向管道输气方向发展，由长输管道的高压管道输配系统和城市管道输配系统
组成。
“西气东输”工程的天然气管道采用高压输气技术，提供给下游各城市的天然气压力较传统压力有很大的提高。而随着城市天然气供应规模的扩大、用户的增多，原有城市管网的中、低压输配系统已经不能满足日常的调峰，因此，城市的天然气输配系统已经向多级压力级的配气系统发展，逐步形成城市外围一级高压天然气输气管道、城市二级中、低压天然气管道和高压球罐混合调峰系统，有利于满足不同用户的压力需求，同时降低城市内部输配管网的运行压力，增加管网气量调度能力等。目前国内一些大城市输配系统已经尝试采用多级系统，以保证满足用户的不均匀用气。
二、天然气用量的不均匀性
在城市燃气供应系统中城市用气量随着城市民用、工业等用户的用气特点，每月、每日、每时都在变化，高峰、低谷相差悬殊。另外还存在着发生突发事件所引起的用气短缺。为了解决用气不均衡的矛盾，城市必须建立储气设施。
1、生产周期的不均匀
城市天然气输配系统中用户的用气量，会随季节、行业的周期生产规模和设备、人们的日常生活习惯等因素发生波动。其中居民用气具有用气稳定，波动不大，用量较小的特点，易于预测和调节，只要合理配置少量储气设施，城市燃气公司能够自行处理日、时调峰。而工业用户则不同，用气量较大，在生产旺季的用气量往往是淡季的几倍以上，一般生产周期很难预测。如果仅仅靠城市燃气系统解决，这就需要很大的投资，而且闲置率过高。这关系到月、季度等长期的峰值调节，这是管道生产调度中首要考虑的。
2、事故的不可预测
长输管道在向城市天然气输配系统供气时，因管道、设备损坏以及无法抗拒的因素而引起的非正常停、限气，都将直接影响下游的供气可靠性，因此需考虑气源的事故调峰。
三、天然气的调峰和储存
1、城市天然气输配系统
城市天然气输配系统中时、日调峰一般采用储气设施储存一定量的天然气来解决。储气设施根据储气压力的不同，可分为低压储气和高压储气，高压储气又可分为高压球罐储气、高压管束或高压管道储气和地下储气库储气。
对于天然气来讲，由于上游长输管道的供给压力较高，为充分利用其压力，一般采用高压储气，包括管道和储罐存气，也就是通过城市的外围一级管网建设来调峰。
1.1、高压管道储气
长输管道有一定的储气能力，可以补偿城市用气高峰用气量。
城市天然气输配系统中的用气量是不均匀的，它是随着时间变化的，当城市燃气用气量大于供气量时，管道压力下降，弥补供气量的不足。当城市燃气用气量小于供气量时，管道压力上升，储存多余的天然气量。当地选择管道的起终点压力的波动范围和管道直径，可使其具有一定的储气调峰能力。
高压管道储气计算公式：
V=(Vg×To)/(Po×T)×(Pm1/Z1-Pm2/Z2)
Pm1=2/3×[P1max+P2max2/(P1max+P2max)]
Pm2=2/3×[P1min+2/(P1min+P2min)]
式中：Vg、T分别为管道的几何体积、管道内气体平均温度；
Z1——指气体在平均压力Pm1时的压缩系数；
Z2——气体在平均压力Pm2时的压缩系数；
Pm1——最高平均压力，即储气结束时管道内平均压力；
Pm2——最低平均压力，即储气开始时管道内平均压力；
Pm1——最高平均压力，即储气结束时管道内平均压力；
P1max——管道起点最高压力，即储气结束时起点压力；
P2max——管道终点最高压力，即储气结束时终点压力；
P1min——管道起点最低压力，即储气开始时起点压力；
P2min——管道终点最低压力，即储气开始时终点压力；
根据上述管道储气能力的计算公式，分别分析管道直径、管道长度、起点压力、终点压力对高压管道储气的影响：随着管道输气量的增加，储气量逐渐减小。这是因为输气量增加，阻力损失增大，储气压差减小，因此管道储气量逐渐减小。起点压力越高，口径越大，储气量就越大。因此，提高管道的运行压力，可以大大提高管道的储气能力以及输气能力。
1.2、高压储罐储气
城市天然气输配系统中的用气量随着时间变化的，当城市燃气用气量大于供气量时，通过高压储罐来弥补供气量的不足。当城市燃气用气量小于供气量时，高压储罐储存多余的天然气量。恰当地确定高压储罐的进出口压力和几何容积，可使城市燃气系统本身具有一定的储气调峰能力。
高压储罐储气计算公式：
V=Vc(P-Pc)/Po
参数说明：V——储气罐的有效储气容积(m3)；
Vc——储气罐的几何容积(m3)；
P——最高工作压力(MPa)；
Pc——储气罐最低允许压力(MPa)；
P0——大气压(MPa)。
2、高压管道储气与高压球罐储气的比较
由于地上储罐需要占用城市土地，单位储量基建费用和其他储气方式相比又比较高，因此在国外的大城市中，特别是需要储气量很大的城市，已逐渐用其他方式，如地下储气库和管道储气代替。
目前，国内制造的高压球罐最大容积为5000立方米，如有进口钢材，可以加工制造1万立方米球罐。
天然气管道运行压力起始压力2.0Mpa，输出压力1.0Mpa，DN1000管道，长度为60公里，缓冲储存能力在40W方左右；
高压球罐几何容积1000立方米，进口压力1.6Mpa，出口压力0.8Mpa，储气量约为0.8万立方米。如果在城市输配管网中使用的话，可以降至0.2Mpa，也就是其调峰范围在1.4W方左右。
四、管道的调峰必要性和可行性
城市天然气输配系统与气源、长输管线和城市管网供应方面的关系主要表现在城市门站的供气条件和调峰等方面。长输管线采用的高压管道可以参与城市日、时调峰，合理分配和调度可以实行对季度和月用气量的调峰。
1、长输管线的调峰能力
在燃气输配系统中因为用户用气时刻波动，所以需要合理配置储气调峰设施，以保证不间断的、稳定的向用户供气，保证公司和用户的正常生产运营。
城市燃气输配系统中的日、时调峰如果有一定的储存设施可以由城市燃气公司自行解决，长输管线不参与解决城市供气短期调峰问题。一般日用量不超过10万Nm3的城市可建立1—2个100m3高压储罐就可以解决，但是对于用量上百万的城市就需要建立较大的储存设施。如天津大港油田利用油田的油气层结构，建设地下储气库。进行天然气加压反注采油储气，用于解决城市供气的季节调峰。
目前国内实现天然气供应的城市只能通过建设大量的高压球罐来解决城市用气的日、时调峰。季节调节只能依靠长输管线和控制大的工业用户的生产周期来调节。
季节调峰问题，大多数城市受条件(资金、环境等)所限无法自行解决，因此在市场经济的形势下，应依靠长输管线，合理处理好上下游的供应和提取的衔接，充分利用长输高压管线的能力，实现上、中、下游资源的合理配置，共同解决城市的供气压力和调峰。
3.1、高压球罐对上游输送压力的要求
压力(P)：1.0MPa如压力低于1.0MPa，将降低球罐的有效利用率，增大储罐站的投资。
3.2、城市高压外环储气对上游输送压力的要求
压力一般不低于1.6MPa，最好高于3.0MPa。如果来气压力高于3.0MPa，采用高压外环储气比高压球罐具有明显的经济性。
所以上游来气压力对城市输配系统的影响很大，城市方面希望上游长输管线能提高输送压力。
五、总结
1、西气东输等管道工程是近期国民经济发展的重点工程，在天然气的计划和提取中应作好上下游衔接，在一定的压力波动下，可以作为一个大型的储气设施，满足下游各城市的调峰需要。
2、长输管道供给量一般可以满足需求量，但是城市燃气系统应该有一定的储气设施建设，以弥补可预计的天然气供应和需求量之间产生的调峰波动、以及在长输管道抢维修的时候满足短期内做为一个气源供气。
3、用户用气量是不均衡的，长输管道应满足城市的调峰需求。根据长输管道的供气能力和压力波动，参考用户的调峰气量，参与城市管网的日、时调峰，减少城市调峰设施的建设，合理调度，最优化利用资源。
4、为解决城市日、时调峰设施的建设时，上游管道输送压力宜为：对于一般中等城市，不宜低于1.6Mpa；对于采用多级系统的大城市或特大城市，不宜低于3.0Mpa；对于供应电厂用户的城市，不宜低于3.0MPa。
在城市燃气供应系统中，天然气的供应量是不断变化的，尤其是工业上的锅炉、电厂发电、直燃空调大量使用天然气时，将出现月不均匀、日不均匀性的用气规律。
这种不均匀性肯定会引起天然的使用需求量的大幅度变化，产生用气的需求高峰期和用气低谷期，为了保证不间断地向用户供气，必须考虑供气和用气之间的平衡，这其中就必定需要处理好调峰的问题，不能单独依靠城市自身的储气系统，必须协调好与长输管道系统。利用其管道压力高，储气量大的特点，合理预测，适当安排，合理进行用户生产调度。从全局上把握，进行统筹和分配。使需求和生产能和谐统一。
5、建立相应的调度系统
由于天然气需求及生产还存在着地域差异，因此，建立合适的资源调度系统对于平衡全局的天然气供需差异也将有益。西气东输工程的名字本身就说明了能源调度的一个概念。而各大天然气输送工程间的联络线工程建设，已促使我国天然气管网系统化向前迈进了一大步。
[一]天然气配气操作 （客户用）
1．操作人员必须熟悉，了解天然气的特性及其操作要求，并经操作训练与考试合格，不准独立进行操作
2．非操作人员未经许可，不准进入配气站。外单位人员未经有关部门批准，禁止进入配气站。值班人员应随时提高警惕，严防破坏，发现问题应立即采取措施并向领导报告。
3．非值班人员不得任意动用设备、仪表。
4．严格遵守防火制度，站内严禁烟火，严禁堆放易燃物。在站内进行动火工程，必须有切实可行的安全措施并经有关部门和领导批准方可施工。
5．站内应有良好的自然通风并应有事故排风装置，每班检查完好。每月进行一次安全检查，对查出的隐患和存在的问题要及时处理。
6．当天然气的压力过高或不稳定时，应设置调压装置，下面以TZY—自动式调节器为例，说明调节操作。
(1)调节器的启动：
1)调节器上的针形阀应开启在全开状态；
2)打开旁路调节，在基本稳定的情况下，先缓缓开启下游截断阀门，同时调节止回阀手轮，使调节弹簧与阀后压力基本平衡；
3)缓缓开启上游截断阀门，同肘缓慢关闭旁道截断阀门，随即关小止回阀后的针形阀，直至浮动阀开始启动；
4)调节止回阀手轮及小针形阀，使其达到所要求的给定压力，直到调节器稳定工作；
5)针形阀操作原则，是当调节止回阀手轮，阀后压力迟钝不灵时，可关小针形阀；
6)调节器启动时，应细心操作，均匀缓慢，不可匆忙。
(2)调节器停止工作：
缓慢关闭上游截断阀门，同时缓慢开启旁通阀门，使旁路投入生产，然后缓慢关闭下游截断阀门。
7．CW一430型双波纹管差压计的操作要求
开表前控制阀两手轱处于停表状态(反时针拧紧手轮)，孔板引压管上高低阀及仪表底部三个放空阀应全部关闭。
(1)开表：
1)打开平衡阀；
2)打开仪表底部的三个放空阀，检查时针上条，上好墨水卡片，对准时间弧线，校正零位，关闭仪表底部的三个放空阀；
3)打开引压管上高、低压阀，关闭平衡阀(顺时针方向拧动控制阀两手轮，直至顶紧为止)；
4)检查引压管及所有阀门是否有渗漏(如有渗漏应进行处理，以免影响计量)。
(2)停表：
1)打开平衡阀(反时针拧松控制阀两手轮)；
2)关闭孔板上引压管的高低压阀；
3)打开仪表底部三个放空阀，检查静差压指针是否回到零位，并酌情调整，关闭仪表底部的三个放空阀；
4)关闭平衡阀(反时针拧制阀两手轮，直至拧紧为止，使表处于停表状态)。
8．送气、停气
(1)送气：
1)按岗位分工与上级配气站和使用单位(用户)联系，校对仪表，做好各项准备工作，检查流程上全部阀门(上游阀、下游阀、旁道阀、放空阀、孔板上高、低阀，必须全部关闭)；
2)按使用单位(用户)所需用压力，启动TZY—自动式凋节器，然后开CW—430型仪表，进行记录运转。
(2)关气：
关气时记录下联系人姓名、关气时间，关闭上、下游截断阀门，按仪表操作规程停表。
(3)转旁通：
1)按仪表操作规程停表；
2)缓慢开旁通阀门，同时缓慢关上游阀及下游阀，使旁路投入正常运行。
9．巡回检查内容：
(1)值班人员每半小时观察一次气量和压力变化及高、低警报器，调压系统的安全阀。当气流量、压力发生较大变化或有其它异常现象出现时，要仔细观察，找出原因，进行处理，重大问题要及时向车间和设备动力部门汇报；
(2)值班人员每隔2小时按站内工艺流程，巡回线路检查一次。
[二]天然气使用安全规程
1．凡需使用天然气的单位或个人，必须对天然气的特性有所了解。
2．凡需使用天然气的单位，必须事先向设备动力部门提出书面申请，经同意后方准使用。
3．严禁在天然气配气站内或使用天然气的场所堆放易燃物品或吸烟。不准在天然气窑炉内休息或凉衣物。
4．严禁利用天然气管道作电焊接地线。严禁用铁器敲击管道与阀体，以免引起火花。
5．使用天然气的场所应备有足够数量的消防器材。
6．天然气配气站值班人员必须严格执行岗位责任制和交接班制度，认真作好值班记录，工作期间不得擅离职守。
7．天然气加热炉、退火炉、锅炉等必须特别注意下列要求：
(1)引入使用点的天然气母管上的总头闭阀应装设在安全和便于操作的地点，且应无泄漏，经常保持完好，有油水分离器或排水管时，应每班进行排污；
(2)点火前应先检查各种闸(阀)门，管道等是否有漏气、漏风等现象，鼓气设备等是否运转正常，烟道抽力是否符合开炉标准，操作区内是否有明火等；
(3)打开室内门窗及窑门，再开通风机对窑炉进行吹除，5～10分钟，待余气排除干净后，方准点火；
(4)在燃烧过程中经常观察炉内燃烧情况及天然气压力变化。随时注意调整空气与天然气的比例，以保证燃烧正常。
8．点火时必须严格遵守“先点火，后开气，再调压”的操作顺序，严禁违章操作：
(1)点火用天然气干管应预先检验两个关闭阀是否灵敏、可靠；
(2)点火操作顺序：
1)微微开启空气阀；
2)用点火棒靠近气源出口；
3)缓慢打开天然气阀，待烧嘴点燃后移去火源；
4)调整天然气与空气的比例，待燃烧正常(视烧嘴燃烧不见火苗为原则)，然后关闭炉门，并打开炉门冷却水阀。
(3)停火操作顺序：
1)关闭窑炉上天然气总阀及分阀；
2)停止鼓风机运转；
3)打开天然气放散阀1～2分钟；
4)关闭烟道门。
发生炉煤气的热值取1450大卡每立方，天然气的热值是8400大卡每立方。8400÷1450=5.79。
就是5.79倍的关系
煤气发生炉在转换煤到煤气时只有50~60%的效率。另外发生炉煤气由于燃气温度、杂质等因素无法实现炉温自动控制，发生炉煤气产量与需用量无法匹配，另外还有产品质量的问题。所以，你计算时要考虑这些问题。1、1000元/吨的原煤，可以烧714.3吨标准煤（是否一定烧得到？中间有没有损失？）；而天然气（液化+压缩）每立方米产生1.1-1.33kg的标准煤。则同样的714.3吨标准煤需要天然气：714.3/1215(平均值)=587.9立方米，目前我们这里的天然气价格3.60元/立方米，587.9X3.60=2116.44元。说明用天然气比煤气发生炉的成本要多2.12倍？燃 气 基 本 知 识
一、燃气的类别有几种？各包含什么？热值各是多少千卡/m3(低热值)?各是多少KJ/Nm3？如何换算?
答:有三种
1、 天然气
（1）、纯天然气 8700千卡/m3 36220KJ/Nm3
（2）、石油伴生气 10860千卡/m3 45470KJ/Nm3
（3）、凝析气田气 11550千卡/m3 48360KJ/Nm3
（4）、矿井气 4500千卡/m3 18840KJ/Nm3
2、 人工燃气
（1）、固体燃料干溜煤气
①、焦炉煤气 4359千卡/m3 18250KJ/Nm3
②、连续直立炭化炉煤气 3860千卡/m3 16160KJ/Nm3
③、立箱炉煤气 3850千卡/m3 16120K/Nm3
（2）、固体燃料气化煤气
①、压力气化煤气 3681千卡/m3 15410KJ/Nm3
②、水煤气 2479千卡/m3 10380KJ/Nm3
③、发生炉煤气 1409千卡/m3 5900KJ/Nm3
（3）、油利气
①、重油蓄热热裂解气 10070千卡/m3 42160KJ/Nm3
②、重油蓄热催化裂解气 4189千卡/m3 17540KJ/Nm3
（4）、高炉煤气 941千卡/m3 3940KJ/Nm3
3、液化石油气（概略值） 25900千卡/m3 108348KJ/Nm3(气态)
10813千卡/kg（液态）：45200—46100kJ/kg（液态）
换算关系为: KJ/Nm3/4.1868=千卡/m3
千卡/m3×4.1868＝KJ/Nm3
二、燃气热值及高低热值的概念？
答：燃气热值是指单位数量（1Kmol、1Nm3或1KG）燃气完全燃烧时释放的全部热值。
高热值是指单位数量的燃气完全燃烧后，其燃烧产物和周围环境恢复至燃烧前温度，而其中的水蒸汽被凝结成同温度水后释放的全部热值。低热值是指单位数量完全燃烧后，其燃烧产物和周围环境恢复至燃烧前温度，而不计其中水蒸汽凝结热时所放出的热值。在工业和民用燃气设备中，烟气中的水蒸气通常以气体状态排出，所以在实际工程中常用燃气的低热值。
三、天然气、人工然气、液化石油气的主要成分是什么？及分子式代表符号？三种气体的代表符号是什么？
答：天然气的主要成份是甲烷，符号是CH4，代表符号T。
人工然气主要成份为氢气，符号为H2，一氧化碳符号为CO，代表符号R。
液化石油气的主要成分是丙烷，符号C3H8，丁烷符号C4H10，丙烯C3H6，丁烯C4H8，代表为Y。
四、华白指数的概含？
答：当燃烧器喷咀前压力不变时，燃具热负荷与燃气热值成正比，与燃气相对密度的平方根成反比，称之为华白指数或负荷指数，单位是千焦/标米3（KJ/Nm3）。
华白指数计算公式： w=Hn/√S式中Hn 燃气高热值（MJ/m3）S 燃气相对密度（空气=1）
五、两种燃气在同样燃具上使用，互换的条件是什么？
答：两种燃气的热值和相对密度均不相同，但只要华白指数相等，就能在同一燃气压力下和同一燃具上获得同一热负荷。一般规定，两种燃具互换时，华白数的变化不大于＋－5～10％范围内。
六、什么叫燃烧势？
答：燃烧势反映燃气燃烧火焰所产生离焰、黄焰、回火和不完全燃烧的倾向性，是一项反映燃具、燃气燃烧稳定状况的综合指标。也就是说，决定燃气互换性的燃气燃烧指标是燃烧势和华白数。
七、燃气中为什么加臭？
答：燃气一旦泄漏，能立即使人能够察觉，以免发生危险。
八、甲烷的沸点是多少℃？丙烷、丁烷的沸点各是多少？丙烯的沸点是多少℃？
答：甲烷的沸点在101325Pa的压力下为－161.49℃，丙烷为－42.17℃，丁烷为－5℃，丙烯的沸点为－47.7℃。
九、冬季当液化石油气熔器设置在0℃以下的地方时，应该使用什么组分高的液化石油气？
21世纪前20年将是我国天然气生产和利用的高速发展的时期，在这一时期内，有关部门将加大对天然气工业人力和物力投入，有计划、有组织地大规模勘探、开发天然气资源，保护环境，提高人民生活水平。
天然气的使用主要分以下五方面：
一、民用燃料：天然气价格低廉、热值高、安全性能、环境性能好，是民用燃气的首选燃料。
二、工业燃料：以天然气代替煤，用于工厂采暖，生产用锅炉以及热电厂燃气轮机锅炉。
三、工艺生产：如烤漆生产线，烟叶烘干、沥青加热保温等。
四、化工原料：如以天然气中甲烷为原料生产氰化钠，黄血盐钾，赤血盐钾等。
五、压缩天然气汽车：用以解决汽车尾气污染问题。
输送到工业及居民用户的天然气中的臭味，是为了便于察觉而添加的嗅剂。
天然气比空气轻，易挥发，不易聚积，安全性能好。天然气中各组分均可彻底燃烧，燃烧后不产生灰粉等固体杂质，是完全清洁的燃料。天然气热效率高、无污染、安全性能好，是21世纪的最佳能源。
天然气的主要成份是甲烷，可用作燃料或用作制造炭黑，合成氨、甲醇、乙炔、氯甲烷、氢氰酸、二硫化碳等原料以及甲醛、氯乙烯、聚氯乙烯、醋酸乙烯、聚乙烯醇等下游产品；其次是以天然气为原料生产合成纤维、氯化物、硝化物和氰化物等。
化工领域是天然气的第二用户，近四分之一的天然气被用作化工原料，其中90%以上用于生产化肥。以天然气为原料经合成甲醇进一步生产烯烃（乙烯、丙烯及丁烯）的MTO工艺已成为国际各大石油公司技术投入的热点，它在21世纪可与传统的石油路线竞争。
以天然气作为燃料的汽车叫做天然气汽车。天然气汽车在国内外都有迅猛发展之势。据测算汽车尾气污染占城市大气污染的50%，天然气汽车尾气对环境的污染大大低于燃油汽车。
天然气作为燃料燃烧完全、结炭少、减少气阻和爆震。会使发动机使用寿命延长2－3倍，大修理间隔里程延长2－2.5万公里，降低维修费用50%，1立方米天然气热值相当于1.1升汽油，而其价格明显低于汽油，天然气价格比汽油价格低20－40%，我国天然气汽车以每年百万辆速度递增，预计2020年全国汽车拥有量将达到3000万辆，石油每年耗6亿吨，所以开发以气代油具有战略意义。
国内天然气的用途按功能可分为燃料和工业原料两大类，按行业可分为化工、发电、工业燃料及民用燃料等四大行业。
我国工业燃料占天然气总消费量的35%，天然气主要用于锅炉燃料、金属、冶炼、瓷砖类建材烧制等。
21世纪天然气将在工业与民用方面得到更广泛的应用。
一、天然气
天然气是指动、植物遗体通过生物、化学及地质变化作用，在不同条件下生成、转移，并在一定压力下储集，埋藏在深度不同的地层中的优质可燃气体。其主要成分是饱和烃，以甲烷为主，乙烷、丙烷、丁烷、戊烷含量不多，也含有少量非烃类气体，如一氧化碳、二氧化碳、氮气、氢气、硫化氢、水蒸气及微量的惰性气体氦、氩等。
1. 密度和相对密度
常温、常压下甲烷的密度为0.7174kg/m3，相对密度为0.5548。
天然气的密度一般为0.75 kg/m³～0.8kg/m³，相对密度一般为0.58～0.62。
2. 着火温度
甲烷的着火温度为540℃。
3. 燃烧温度
甲烷的理论燃烧温度为1970℃。
天然气的理论燃烧温度可达到2030℃。
4. 热值
热值是指1标准立方米某种气体完全燃烧放出的热量，属于物质的特性，符号是q，单位是焦耳每立方米，符号是J/m³。热值有高位热值和低位热值两种。
高位热值是指一标准立方米气体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。
低位热值是指一标准立方米气体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气状态时所放出的热量。燃气的高位热值在数值上大于其低位热值，差值为水蒸气的气化潜热。由于天然气是混合气体，不同的组分以及组分的不同比例，都会有不同的热值，表1为几个不同产地的天然气热值。
表1 不同种类的天然气热值
天然气种类
热值 （MJ/Nm³）
高热值
低热值
四川干气
40.403
36.442
大庆石油伴生气
52.833
48.383
大港石油伴生气
48.077
43.643
5. 爆炸极限
可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围称为爆炸极限。在这种混合物中，当可燃气体的含量减少到不能形成爆炸混合物时的含量，称为可燃气体的爆炸下限，而当可燃气体含量一直增加到不能形成爆炸混合物时的含量，称为爆炸上限。
表2为常见几种气体的热值表和爆炸极限。其中热值是在273.15K、101325Pa条件下测定，其爆炸极限是在293.15K、101325Pa条件下测定。
表2 常见可燃气体的热值和爆炸极限
气 体
分子式
高发热值
（MJ/Nm3）
低发热值
（MJ/Nm3）
爆炸下限
（%）
爆炸上限
（%）
甲 烷
CH4
39.842
35.902
5.0
15.0
乙 烷
C2H6
70.351
64.397
2.9
13.0
乙 烯
C2H4
63.438
59.477
2.7
34.0
丙 烷
C3H8
101.266
93.240
2.1
9.5
丙 烯
C3H6
93.667
87.667
2.0
11.7
正丁烯
C4H10
133.886
123.649
1.5
8.5
异丁烷
C4H8
133.048
122.853
1.8
8.5
正戊烷
C5H12
169.377
156.733
1.4
8.3
一氧化碳
CO
12.636
12.636
12.5
74.2
氢
H2
12.745
10.786
4.0
75.9
硫化氢
H2S
25.348
23.368
4.3
45.5
由于天然气的组分不同，爆炸极限存在差异。大庆石油伴生气是4.2%～14.2%、大港石油伴生气是4.4%～14.2%。通常将甲烷的爆炸极限视为天然气爆炸极限，因此天然气的爆炸极限约为5%～15%。
二、压缩天然气
压缩天然气（Compressed Natural Gas 简称CNG）通常是指经净化后压缩到20MPa～25MPa的天然气。
的用途：压缩天然气在20MPa时体积约为标准状态下同质量天然气的1/200。由于CNG生产工艺、技术、设备比较简单，运输装卸方便，而且在环境保护方面有明显优势，因此是值得大力推行的车用燃料及城镇居民用气。
CNG的特点：CNG作为一种理想的车用替代能源，其应用技术比较成熟。它具有成本低、效益高、污染少及使用安全便捷等特点，CNG作为城镇居民的替代气源，具有便携的特点，尤其在难觅优质民用燃料的城镇应用尤为显著。
三、液化天然气
天然气在常压下，当冷却至约-162℃时，则由气态变成液态，称为液化天然气（英文 Liquefied Natural Gas, 简称LNG）。LNG 的主要成份为甲烷，还有少量的乙烷、丙烷以及氮等。天然气在液化过程中进一步得到净化，甲烷纯度更高，几乎不含二氧化碳和硫化物，且无色、无味、无毒。
LNG的密度取决于其组分和温度，通常在430 kg／m³～470 kg／m³之间，但是在某些情况下可高达520kg／m³。密度随温度的变化梯度约为1．35 kg／（m³·℃）。LNG的体积约为同量气态天然气体积的1/600。
液化石油气（Liquefied Petroleum Gas，简称LPG）是开采和炼制石油过程中，作为副产品而获得的一部分碳氢化合物。其主要成分是丙烷、丙烯、丁烷，习惯上又称C3、C4，即只用烃的碳原子（C）数表示。这些碳氢化合物在常温、常压下呈气态，当压力升高或温度降低时，很容易转变为液态。从气态转变为液态，其体积约缩小为气态时的1/250。
1. 密度
液化石油气的密度有气体密度和液体密度之分。
对于气体密度，由于液化石油气密度随着温度和压力而变化，表示时必须注明温度和压力条件。气态液化石油气的密度随着温度及相应饱和蒸气压的升高而增加。在压力不变的情况下，气态物质的密度随着温度的升高而减小。标况下液化石油气的气态密度约为1.9 kg/Nm³～2.5 kg/Nm³。
对于液体密度，液态液化石油气的密度受温度影响较大，温度升高，密度减小，同时体积膨胀。液化石油气的液态密度一般为500 kg/m³～600 kg/m³。
2. 着火温度
液态液化石油气中的着火温度约为426℃～537℃。
3. 燃烧温度
当液化石油气利用空气作助燃剂，其理论燃烧温度可达到1900℃。
4. 热值
由于液化石油气是混合气体，以C3、C4为主，组分比例不同，会造成不同的热值，表1.2.4是两类不同产地的天然气热值。
表1.2.4 两类液化石油气的热值
液化石油气种类
热值 （MJ/Nm³）
高热值
低热值
北京地区液化石油气
123.678
115.062
大庆地区液化石油气
122.284
113.780
5. 爆炸极限
由于液化石油气的组分比例不同，爆炸极限存在差异。大庆液化石油气是1.7%～9.7%，北京液化石油气是1.6%～9.7%。通常所采用的液化石油气的爆炸极限是1.5%～9.5%。
由固体燃料（煤、焦炭等）或液体燃料（重油等）经干馏、汽化或裂解等过程所制得的气体，统称为人工煤气（或人工燃气）。人工煤气的主要成分为烷烃、烯烃、芳烃、一氧化碳和氢等可燃气体，并含有少量的二氧化碳和氮等不可燃气体。人工燃气中含有无色、无味、有剧毒的一氧化碳，尽管在城镇燃气质量要求中限制了一氧化碳的含量，但出现泄漏时，会导致中毒。
1. 密度
焦炉煤气主要由碳氢化合物和氢气组成，常压下焦炉煤气密度为0.4686 kg/m³，相对密度为0.3623。
2. 着火温度
焦炉煤气的着火温度为600℃-650℃。
3. 燃烧温度
焦炉煤气的理论燃烧温度为1998℃。
4. 热值
焦炉煤气其低热值为17.9MJ/m³。
5. 爆炸极限
主要人工煤气的爆炸极限如表1.2.6所示。
表1.2.6 主要人工煤气的爆炸极限
爆炸极限
（空气中体积%）
焦炉煤气
高炉煤气
水煤气
催化油制气
热烈油制气
下限
4.5
4.9
6.2
4.7
3.7
上限
35.8
40.9
70.4
42.9
25.7
沼气，顾名思义就是沼泽里的气体。人们经常看到，在沼泽地、污水沟或粪池里，有气泡冒出来，如果我们划着火柴，可把它点燃，这就是自然界天然发生的沼气。沼气，是各种有机物质，在隔绝空气（还原条件），并在适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。沼气是混合气体，主要成分是甲烷，其性质与天然气相似。
沼气由50％～80％甲烷(CH4)、20％～40％二氧化碳(CO2)、0％～5％氮气(N2)、小于1％的氢气(H2)、小于0.4％的氧气(O2)与0．1％～3％硫化氢(H2S)等气体组成 。由于沼气含有少量硫化氢，所以略带臭味。沼气的爆炸极限约8.6～20.8％。沼气的热值约20.8～23.6 MJ/m³。
一、天然气管道系统的分类
目前，天然气的供应主要向管道输气方向发展，由长输管道的高压管道输配系统和城市管道输配系统
组成。
“西气东输”工程的天然气管道采用高压输气技术，提供给下游各城市的天然气压力较传统压力有很大的提高。而随着城市天然气供应规模的扩大、用户的增多，原有城市管网的中、低压输配系统已经不能满足日常的调峰，因此，城市的天然气输配系统已经向多级压力级的配气系统发展，逐步形成城市外围一级高压天然气输气管道、城市二级中、低压天然气管道和高压球罐混合调峰系统，有利于满足不同用户的压力需求，同时降低城市内部输配管网的运行压力，增加管网气量调度能力等。目前国内一些大城市输配系统已经尝试采用多级系统，以保证满足用户的不均匀用气。
二、天然气用量的不均匀性
在城市燃气供应系统中城市用气量随着城市民用、工业等用户的用气特点，每月、每日、每时都在变化，高峰、低谷相差悬殊。另外还存在着发生突发事件所引起的用气短缺。为了解决用气不均衡的矛盾，城市必须建立储气设施。
1、生产周期的不均匀
城市天然气输配系统中用户的用气量，会随季节、行业的周期生产规模和设备、人们的日常生活习惯等因素发生波动。其中居民用气具有用气稳定，波动不大，用量较小的特点，易于预测和调节，只要合理配置少量储气设施，城市燃气公司能够自行处理日、时调峰。而工业用户则不同，用气量较大，在生产旺季的用气量往往是淡季的几倍以上，一般生产周期很难预测。如果仅仅靠城市燃气系统解决，这就需要很大的投资，而且闲置率过高。这关系到月、季度等长期的峰值调节，这是管道生产调度中首要考虑的。
2、事故的不可预测
长输管道在向城市天然气输配系统供气时，因管道、设备损坏以及无法抗拒的因素而引起的非正常停、限气，都将直接影响下游的供气可靠性，因此需考虑气源的事故调峰。
三、天然气的调峰和储存
1、城市天然气输配系统
城市天然气输配系统中时、日调峰一般采用储气设施储存一定量的天然气来解决。储气设施根据储气压力的不同，可分为低压储气和高压储气，高压储气又可分为高压球罐储气、高压管束或高压管道储气和地下储气库储气。
对于天然气来讲，由于上游长输管道的供给压力较高，为充分利用其压力，一般采用高压储气，包括管道和储罐存气，也就是通过城市的外围一级管网建设来调峰。
1.1、高压管道储气
长输管道有一定的储气能力，可以补偿城市用气高峰用气量。
城市天然气输配系统中的用气量是不均匀的，它是随着时间变化的，当城市燃气用气量大于供气量时，管道压力下降，弥补供气量的不足。当城市燃气用气量小于供气量时，管道压力上升，储存多余的天然气量。当地选择管道的起终点压力的波动范围和管道直径，可使其具有一定的储气调峰能力。
高压管道储气计算公式：
V=(Vg×To)/(Po×T)×(Pm1/Z1-Pm2/Z2)
Pm1=2/3×[P1max+P2max2/(P1max+P2max)]
Pm2=2/3×[P1min+2/(P1min+P2min)]
式中：Vg、T分别为管道的几何体积、管道内气体平均温度；
Z1——指气体在平均压力Pm1时的压缩系数；
Z2——气体在平均压力Pm2时的压缩系数；
Pm1——最高平均压力，即储气结束时管道内平均压力；
Pm2——最低平均压力，即储气开始时管道内平均压力；
Pm1——最高平均压力，即储气结束时管道内平均压力；
P1max——管道起点最高压力，即储气结束时起点压力；
P2max——管道终点最高压力，即储气结束时终点压力；
P1min——管道起点最低压力，即储气开始时起点压力；
P2min——管道终点最低压力，即储气开始时终点压力；
根据上述管道储气能力的计算公式，分别分析管道直径、管道长度、起点压力、终点压力对高压管道储气的影响：随着管道输气量的增加，储气量逐渐减小。这是因为输气量增加，阻力损失增大，储气压差减小，因此管道储气量逐渐减小。起点压力越高，口径越大，储气量就越大。因此，提高管道的运行压力，可以大大提高管道的储气能力以及输气能力。
1.2、高压储罐储气
城市天然气输配系统中的用气量随着时间变化的，当城市燃气用气量大于供气量时，通过高压储罐来弥补供气量的不足。当城市燃气用气量小于供气量时，高压储罐储存多余的天然气量。恰当地确定高压储罐的进出口压力和几何容积，可使城市燃气系统本身具有一定的储气调峰能力。
高压储罐储气计算公式：
V=Vc(P-Pc)/Po
参数说明：V——储气罐的有效储气容积(m3)；
Vc——储气罐的几何容积(m3)；
P——最高工作压力(MPa)；
Pc——储气罐最低允许压力(MPa)；
P0——大气压(MPa)。
2、高压管道储气与高压球罐储气的比较
由于地上储罐需要占用城市土地，单位储量基建费用和其他储气方式相比又比较高，因此在国外的大城市中，特别是需要储气量很大的城市，已逐渐用其他方式，如地下储气库和管道储气代替。
目前，国内制造的高压球罐最大容积为5000立方米，如有进口钢材，可以加工制造1万立方米球罐。
天然气管道运行压力起始压力2.0Mpa，输出压力1.0Mpa，DN1000管道，长度为60公里，缓冲储存能力在40W方左右；
高压球罐几何容积1000立方米，进口压力1.6Mpa，出口压力0.8Mpa，储气量约为0.8万立方米。如果在城市输配管网中使用的话，可以降至0.2Mpa，也就是其调峰范围在1.4W方左右。
四、管道的调峰必要性和可行性
城市天然气输配系统与气源、长输管线和城市管网供应方面的关系主要表现在城市门站的供气条件和调峰等方面。长输管线采用的高压管道可以参与城市日、时调峰，合理分配和调度可以实行对季度和月用气量的调峰。
1、长输管线的调峰能力
在燃气输配系统中因为用户用气时刻波动，所以需要合理配置储气调峰设施，以保证不间断的、稳定的向用户供气，保证公司和用户的正常生产运营。
城市燃气输配系统中的日、时调峰如果有一定的储存设施可以由城市燃气公司自行解决，长输管线不参与解决城市供气短期调峰问题。一般日用量不超过10万Nm3的城市可建立1—2个100m3高压储罐就可以解决，但是对于用量上百万的城市就需要建立较大的储存设施。如天津大港油田利用油田的油气层结构，建设地下储气库。进行天然气加压反注采油储气，用于解决城市供气的季节调峰。
目前国内实现天然气供应的城市只能通过建设大量的高压球罐来解决城市用气的日、时调峰。季节调节只能依靠长输管线和控制大的工业用户的生产周期来调节。
季节调峰问题，大多数城市受条件(资金、环境等)所限无法自行解决，因此在市场经济的形势下，应依靠长输管线，合理处理好上下游的供应和提取的衔接，充分利用长输高压管线的能力，实现上、中、下游资源的合理配置，共同解决城市的供气压力和调峰。
3.1、高压球罐对上游输送压力的要求
压力(P)：1.0MPa
3.2、城市高压外环储气对上游输送压力的要求
压力一般不低于1.6MPa，最好高于3.0MPa。如果来气压力高于3.0MPa，采用高压外环储气比高压球罐具有明显的经济性。
所以上游来气压力对城市输配系统的影响很大，城市方面希望上游长输管线能提高输送压力。
五、总结
1、西气东输等管道工程是近期国民经济发展的重点工程，在天然气的计划和提取中应作好上下游衔接，在一定的压力波动下，可以作为一个大型的储气设施，满足下游各城市的调峰需要。
2、长输管道供给量一般可以满足需求量，但是城市燃气系统应该有一定的储气设施建设，以弥补可预计的天然气供应和需求量之间产生的调峰波动、以及在长输管道抢维修的时候满足短期内做为一个气源供气。
3、用户用气量是不均衡的，长输管道应满足城市的调峰需求。根据长输管道的供气能力和压力波动，参考用户的调峰气量，参与城市管网的日、时调峰，减少城市调峰设施的建设，合理调度，最优化利用资源。
4、为解决城市日、时调峰设施的建设时，上游管道输送压力宜为：对于一般中等城市，不宜低于1.6Mpa；对于采用多级系统的大城市或特大城市，不宜低于3.0Mpa；对于供应电厂用户的城市，不宜低于3.0MPa。
在城市燃气供应系统中，天然气的供应量是不断变化的，尤其是工业上的锅炉、电厂发电、直燃空调大量使用天然气时，将出现月不均匀、日不均匀性的用气规律。
这种不均匀性肯定会引起天然的使用需求量的大幅度变化，产生用气的需求高峰期和用气低谷期，为了保证不间断地向用户供气，必须考虑供气和用气之间的平衡，这其中就必定需要处理好调峰的问题，不能单独依靠城市自身的储气系统，必须协调好与长输管道系统。利用其管道压力高，储气量大的特点，合理预测，适当安排，合理进行用户生产调度。从全局上把握，进行统筹和分配。使需求和生产能和谐统一。
5、建立相应的调度系统
由于天然气需求及生产还存在着地域差异，因此，建立合适的资源调度系统对于平衡全局的天然气供需差异也将有益。西气东输工程的名字本身就说明了能源调度的一个概念。而各大天然气输送工程间的联络线工程建设，已促使我国天然气管网系统化向前迈进了一大步。
[一]天然气配气操作 （客户用）
1．操作人员必须熟悉，了解天然气的特性及其操作要求，并经操作训练与考试合格，不准独立进行操作
2．非操作人员未经许可，不准进入配气站。外单位人员未经有关部门批准，禁止进入配气站。值班人员应随时提高警惕，严防破坏，发现问题应立即采取措施并向领导报告。
3．非值班人员不得任意动用设备、仪表。
4．严格遵守防火制度，站内严禁烟火，严禁堆放易燃物。在站内进行动火工程，必须有切实可行的安全措施并经有关部门和领导批准方可施工。
5．站内应有良好的自然通风并应有事故排风装置，每班检查完好。每月进行一次安全检查，对查出的隐患和存在的问题要及时处理。
6．当天然气的压力过高或不稳定时，应设置调压装置，下面以TZY—自动式调节器为例，说明调节操作。
(1)调节器的启动：
1)调节器上的针形阀应开启在全开状态；
2)打开旁路调节，在基本稳定的情况下，先缓缓开启下游截断阀门，同时调节止回阀手轮，使调节弹簧与阀后压力基本平衡；
3)缓缓开启上游截断阀门，同肘缓慢关闭旁道截断阀门，随即关小止回阀后的针形阀，直至浮动阀开始启动；
4)调节止回阀手轮及小针形阀，使其达到所要求的给定压力，直到调节器稳定工作；
5)针形阀操作原则，是当调节止回阀手轮，阀后压力迟钝不灵时，可关小针形阀；
6)调节器启动时，应细心操作，均匀缓慢，不可匆忙。
(2)调节器停止工作：
缓慢关闭上游截断阀门，同时缓慢开启旁通阀门，使旁路投入生产，然后缓慢关闭下游截断阀门。
7．CW一430型双波纹管差压计的操作要求
开表前控制阀两手轱处于停表状态(反时针拧紧手轮)，孔板引压管上高低阀及仪表底部三个放空阀应全部关闭。
(1)开表：
1)打开平衡阀；
2)打开仪表底部的三个放空阀，检查时针上条，上好墨水卡片，对准时间弧线，校正零位，关闭仪表底部的三个放空阀；
3)打开引压管上高、低压阀，关闭平衡阀(顺时针方向拧动控制阀两手轮，直至顶紧为止)；
4)检查引压管及所有阀门是否有渗漏(如有渗漏应进行处理，以免影响计量)。
(2)停表：
1)打开平衡阀(反时针拧松控制阀两手轮)；
2)关闭孔板上引压管的高低压阀；
3)打开仪表底部三个放空阀，检查静差压指针是否回到零位，并酌情调整，关闭仪表底部的三个放空阀；
4)关闭平衡阀(反时针拧制阀两手轮，直至拧紧为止，使表处于停表状态)。
8．送气、停气
(1)送气：
1)按岗位分工与上级配气站和使用单位(用户)联系，校对仪表，做好各项准备工作，检查流程上全部阀门(上游阀、下游阀、旁道阀、放空阀、孔板上高、低阀，必须全部关闭)；
2)按使用单位(用户)所需用压力，启动TZY—自动式凋节器，然后开CW—430型仪表，进行记录运转。
(2)关气：
关气时记录下联系人姓名、关气时间，关闭上、下游截断阀门，按仪表操作规程停表。
(3)转旁通：
1)按仪表操作规程停表；
2)缓慢开旁通阀门，同时缓慢关上游阀及下游阀，使旁路投入正常运行。
9．巡回检查内容：
(1)值班人员每半小时观察一次气量和压力变化及高、低警报器，调压系统的安全阀。当气流量、压力发生较大变化或有其它异常现象出现时，要仔细观察，找出原因，进行处理，重大问题要及时向车间和设备动力部门汇报；
(2)值班人员每隔2小时按站内工艺流程，巡回线路检查一次。
[二]天然气使用安全规程
1．凡需使用天然气的单位或个人，必须对天然气的特性有所了解。
2．凡需使用天然气的单位，必须事先向设备动力部门提出书面申请，经同意后方准使用。
3．严禁在天然气配气站内或使用天然气的场所堆放易燃物品或吸烟。不准在天然气窑炉内休息或凉衣物。
4．严禁利用天然气管道作电焊接地线。严禁用铁器敲击管道与阀体，以免引起火花。
5．使用天然气的场所应备有足够数量的消防器材。
6．天然气配气站值班人员必须严格执行岗位责任制和交接班制度，认真作好值班记录，工作期间不得擅离职守。
7．天然气加热炉、退火炉、锅炉等必须特别注意下列要求：
(1)引入使用点的天然气母管上的总头闭阀应装设在安全和便于操作的地点，且应无泄漏，经常保持完好，有油水分离器或排水管时，应每班进行排污；
(2)点火前应先检查各种闸(阀)门，管道等是否有漏气、漏风等现象，鼓气设备等是否运转正常，烟道抽力是否符合开炉标准，操作区内是否有明火等；
(3)打开室内门窗及窑门，再开通风机对窑炉进行吹除，5～10分钟，待余气排除干净后，方准点火；
(4)在燃烧过程中经常观察炉内燃烧情况及天然气压力变化。随时注意调整空气与天然气的比例，以保证燃烧正常。
8．点火时必须严格遵守“先点火，后开气，再调压”的操作顺序，严禁违章操作：
(1)点火用天然气干管应预先检验两个关闭阀是否灵敏、可靠；
(2)点火操作顺序：
1)微微开启空气阀；
2)用点火棒靠近气源出口；
3)缓慢打开天然气阀，待烧嘴点燃后移去火源；
4)调整天然气与空气的比例，待燃烧正常(视烧嘴燃烧不见火苗为原则)，然后关闭炉门，并打开炉门冷却水阀。
(3)停火操作顺序：
1)关闭窑炉上天然气总阀及分阀；
2)停止鼓风机运转；
3)打开天然气放散阀1～2分钟；
4)关闭烟道门。
发生炉煤气的热值取1450大卡每立方，天然气的热值是8400大卡每立方。8400÷1450=5.79。
就是5.79倍的关系
煤气发生炉在转换煤到煤气时只有50~60%的效率。另外发生炉煤气由于燃气温度、杂质等因素无法实现炉温自动控制，发生炉煤气产量与需用量无法匹配，另外还有产品质量的问题。所以，你计算时要考虑这些问题。1、1000元/吨的原煤，可以烧714.3吨标准煤（是否一定烧得到？中间有没有损失？）；而天然气（液化+压缩）每立方米产生1.1-1.33kg的标准煤。则同样的714.3吨标准煤需要天然气：714.3/1215(平均值)=587.9立方米，目前我们这里的天然气价格3.60元/立方米，587.9X3.60=2116.44元。说明用天然气比煤气发生炉的成本要多2.12倍？燃 气 基 本 知 识
一、燃气的类别有几种？各包含什么？热值各是多少千卡/m3(低热值)?各是多少KJ/Nm3？如何换算?
答:有三种
1、 天然气
（1）、纯天然气 8700千卡/m3 36220KJ/Nm3
（2）、石油伴生气 10860千卡/m3 45470KJ/Nm3
（3）、凝析气田气 11550千卡/m3 48360KJ/Nm3
（4）、矿井气 4500千卡/m3 18840KJ/Nm3
2、 人工燃气
（1）、固体燃料干溜煤气
①、焦炉煤气 4359千卡/m3 18250KJ/Nm3
②、连续直立炭化炉煤气 3860千卡/m3 16160KJ/Nm3
③、立箱炉煤气 3850千卡/m3 16120K/Nm3
（2）、固体燃料气化煤气
①、压力气化煤气 3681千卡/m3 15410KJ/Nm3
②、水煤气 2479千卡/m3 10380KJ/Nm3
③、发生炉煤气 1409千卡/m3 5900KJ/Nm3
（3）、油利气
①、重油蓄热热裂解气 10070千卡/m3 42160KJ/Nm3
②、重油蓄热催化裂解气 4189千卡/m3 17540KJ/Nm3
（4）、高炉煤气 941千卡/m3 3940KJ/Nm3
3、液化石油气（概略值） 25900千卡/m3 108348KJ/Nm3(气态)
10813千卡/kg（液态）：45200—46100kJ/kg（液态）
换算关系为: KJ/Nm3/4.1868=千卡/m3
千卡/m3×4.1868＝KJ/Nm3
二、燃气热值及高低热值的概念？
答：燃气热值是指单位数量（1Kmol、1Nm3或1KG）燃气完全燃烧时释放的全部热值。
高热值是指单位数量的燃气完全燃烧后，其燃烧产物和周围环境恢复至燃烧前温度，而其中的水蒸汽被凝结成同温度水后释放的全部热值。低热值是指单位数量完全燃烧后，其燃烧产物和周围环境恢复至燃烧前温度，而不计其中水蒸汽凝结热时所放出的热值。在工业和民用燃气设备中，烟气中的水蒸气通常以气体状态排出，所以在实际工程中常用燃气的低热值。
三、天然气、人工然气、液化石油气的主要成分是什么？及分子式代表符号？三种气体的代表符号是什么？
答：天然气的主要成份是甲烷，符号是CH4，代表符号T。
人工然气主要成份为氢气，符号为H2，一氧化碳符号为CO，代表符号R。
液化石油气的主要成分是丙烷，符号C3H8，丁烷符号C4H10，丙烯C3H6，丁烯C4H8，代表为Y。
四、华白指数的概含？
答：当燃烧器喷咀前压力不变时，燃具热负荷与燃气热值成正比，与燃气相对密度的平方根成反比，称之为华白指数或负荷指数，单位是千焦/标米3（KJ/Nm3）。
华白指数计算公式： w=Hn/√S式中Hn 燃气高热值（MJ/m3）S 燃气相对密度（空气=1）
五、两种燃气在同样燃具上使用，互换的条件是什么？
答：两种燃气的热值和相对密度均不相同，但只要华白指数相等，就能在同一燃气压力下和同一燃具上获得同一热负荷。一般规定，两种燃具互换时，华白数的变化不大于＋－5～10％范围内。
六、什么叫燃烧势？
答：燃烧势反映燃气燃烧火焰所产生离焰、黄焰、回火和不完全燃烧的倾向性，是一项反映燃具、燃气燃烧稳定状况的综合指标。也就是说，决定燃气互换性的燃气燃烧指标是燃烧势和华白数。
七、燃气中为什么加臭？
答：燃气一旦泄漏，能立即使人能够察觉，以免发生危险。
八、甲烷的沸点是多少℃？丙烷、丁烷的沸点各是多少？丙烯的沸点是多少℃？
答：甲烷的沸点在101325Pa的压力下为－161.49℃，丙烷为－42.17℃，丁烷为－5℃，丙烯的沸点为－47.7℃。
九、冬季当液化石油气熔器设置在0℃以下的地方时，应该使用什么组分高的液化石油气？