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1、,燃气门站相关知识讲座,唐 刚)安徽工业大学 建筑工程学院,内容,天然气相关知识 1.1天然气概述 1.2 天然气资源 1.3我国天然气使用情况 1.4 天然气理化性质及危险特性2.城市天然气门站 2.1 门站平面布置与工艺流程 2.2 输气管道的相关工艺设施 2.3 除尘设备 2.4 自动加臭系统3.马鞍山港华燃气简介,s,1.1 天然气概述,燃气是气体燃料的总称，它能燃烧而放出热量，供城市居民和工业企业使用。燃气的种类很多，主要有天然气、人工燃气、液化石油气和沼气。,s,1.1天然气概述,常见的城市燃气,天然气,存在于地下自然生成的一种可燃气体称为天然气,主要成分是甲烷，还含有少量乙烷、丁
2、烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等。,人工煤气,液化石油气,代用天然气,由煤、焦炭等固体燃料或重油等液体燃料经干馏、汽化或裂解等过程所制得的气体，其主要成分是氢气、氮气、一氧化碳、二氧化碳。,液化石油气的生产，主要从炼油厂在提炼石油的裂解过程中产生，其主要成分是丙烷和丁烷，同时含有少量丙烯和丁烯。,将液化石油气在专用设备中加热挥发成气态，同时将若干空气（约占50%）混入，使其体积扩大，浓度稀释，热值降低，即可当作天然气供应.,s,1.1天然气概述,根据开采和形成的方式不同，天然气可分为5种:,天然气,从地下开采出来的气田气为纯天然气,开采煤炭时采集的矿井气,伴随石油开采一块出来的气体称为石
3、油伴生气,含石油轻质馏分的气体,从井下煤层抽出的矿井气,s,1.1天然气概述,为方便运输，天然气经过加工可形成：,压缩天然气,液化天然气,天然气经过深冷液化，在-160的情况下就变成液体成为液化天然气，用液化甲烷船及专用汽车运输.,将天然气压缩增压至200kg/cm2时，天然气体积缩小200倍，并储入容器中，便于汽车运输，经济运输半径以150-200公里为妥。压缩天然气可用于民用及作为汽车清洁燃料.,s,1.2天然气资源,一国际天然气资源,随着天然气的勘探开发储运和利用技术的进步和人们对环境问题的关注，人们普遍认为“21世纪是天然气时代。”,s,1.2天然气资源,丰富的天然气资源,常规天然气资
4、源量约600万亿立方米，可开发利用200到300年；非常规天然气资源量更加巨大，但目前还处于早期勘探开发和前期研究阶段。,常规天然气：单一相态气藏气气顶气油藏溶解气。非常规天然气：致密岩石中的天然气煤层气深层气和天然气水合物。,s,1.2 天然气资源,常规天然气主要集中于俄罗斯和中东地区，约占世界天然气探明储量的2/3。其余主要分布于东欧和前苏联美洲西欧非洲和亚太地区。,世界天然气资源分布不均衡,1991年年底世界天然气探明储量分布情况,s,1.2 天然气资源,二国内天然气资源,(一)中国天然气勘探开发简况,早在公元前3世纪的秦汉时期，人们在挖水井和盐井时就发现了天然气的可燃现象。,中国是世界
5、上最早发现并利用天然气的国家之一,s,1.2 天然气资源,气田的开发历史,13世纪，以前以采盐为主；13-19世纪，大规模开采和利用浅气层所产天然气；19世纪30-40年代，钻到气层构造深部的主要产气层，产气量迅速增长。,s,1.2 天然气资源,常规天然气开发周代 周易“泽中有火”“火在水上”；公元前250年-李冰广都（成都）开凿盐井中发现天然气；西汉（公元61年）陕西鸿门发现天然气，有燃烧现象；东汉（公元2世纪）四川棱州用天然气煮盐；从西汉到蜀亡时天然气井至少烧了200年；3-4世纪 蜀都赋盐池赋和华阳国志都有火井的描述；1676年康熙三十二年台湾发现油气苗；1765年四川自流井构造钻老双盛
6、井，钻深530米，日产160立方米；1835年四川自流井构造的兴海井钻深1001.4米，费时三年；1840年钻井深达1200米，自流井日产上万立方米气井约有10口；,s,1.2 天然气资源,自流井气田 中国（世界）最早开发和利用的天然气田；13世纪后大规模开发浅气层竹子和木料做管线输送天然气；1840年到1949年天然气工业发展缓慢；1949年仅有石油沟自流井圣灯山等七个气田，年产7000万 立方米，探明储量3.85亿立方米,年产量达250.17亿立方米；1949年后天然气工业获得迅速发展；1999年底剩余天然气探明储量1.18万亿立方米，年产量达250.17亿立方米；,s,1.2 天然气资源
7、,我国还致力于开发非常规天然气,20世纪80年代初开始勘探煤层气；20世纪90年代加大勘探试验力度；1999年底累计探明地质储量为1.18万亿立方米；20世纪90年代天然气水合物研究在南海和东海开展，在南海取得天然气水合物芯样。,s,1.2天然气资源,(二)中国常规天然气资源及其分布情况,我国拥有373个沉积盆地，总面积达670万平方千米。陆上354个盆地，面积480万平方千米；海域19个盆地，面积190万平方千米。,s,1.2天然气资源,我国常规天然气资源量为38万亿立方米，可采资源量为10.5万亿立方米，占全球可采资源量的3.2%。至1999年年底，剩余探明储量为1.1778万亿立方米，不
8、到世界剩余探明储量的1%。我国天然气资源的国土面积和人口平均值分析，明显低于世界平均水平，尤其是剩余探明储量和年产量的人口平均值，仅分别为世界的3.35%和3.7%。,我国天然气资源并不丰富，开发程度也低,s,1.2 天然气资源,按盆地类型进行进行资源量计算,资源量最大：占40.3%复合陆内前陆盆地（如四川盆地鄂尔多斯盆地和塔里木盆地）其次:占17.3%陆内裂谷盆地（如松辽盆地渤海弯盆地东海盆地）第三：占13.4%弧后拉张盆地最后：分别占10.7%8.7%和7.7%被动边缘盆地克拉通盆地和克拉通窿褶区,s,1.2 天然气资源,我国有30个沉积盆地中发现了天然气；1999年年底累计探明天然气地质
9、储量为3.11万亿立方米，剩余可采储量为1.18万亿立方米；天然气探明储量集中在四川鄂尔多斯塔里木吐哈柴达木准噶尔渤海湾松辽琼东南莺歌海渤海湾海域和东海，12个沉积盆地。共分4个区域，即东部中部和西部3个陆上，1个海域的；2000年发现最大气田，苏里格大气田；,1.3 我国天然气使用情况,中国天然气消费情况,2010年,2020年,中国天然气消费结构预测,1.3 我国天然气使用情况,一城市天然气利用工程,(一)“西气东输”工程,我国西部经不断的勘探开发,已经形成4个国家级气田:塔里木盆地柴达木盆地陕甘宁盆地川渝盆地。到2000年年底，西部地区累计探明的天然气储量超过1.5万亿立方米,其中塔里木
10、4190亿立方米，柴达木盆地1472亿立方米，陕甘宁盆地3340亿立方米，川渝盆地5795亿立方米。有足够的能源保障。,1.3 我国天然气使用情况,“西气东输”工程是推动西部大开发战略的重要部分,轮南,库尔勒,克拉玛依,乌鲁木齐,哈密,祁善,玉门,武威,千塘,靖边,柳林,郑州,淮南,南京,杭州,常州,吴锡,上海,“西气东输”工程管道走向图,新疆-甘肃-宁夏-陕西-山西-河南-安徽-江苏,管道全长4000千米，输气能力为每年120亿立方米。,1.3 我国天然气使用情况,2004年年底实现全线贯通；2008年达到设计输气量；管径1016毫米，全程同径，输气压力为10MPa，压力比.2,材质为X70
11、,管道内有涂层;干线上共设工艺站场32座,其中:首站1座,中间气站17座,分输站11座,独立清管站2座,末站1座。复线工艺站场18座，与干线同建。国家计划在江苏金坛建设一座盐穴型地下储气库。有效工作气量为6.66亿立方米，垫气量为3.3万亿立方米，总库容量9.99亿立方米。最高工作运行压力16MPa，最低运行压力5.5MPa，最大日注气量为505万立方米,应急状态时最大日采气量为1286万立方米。,1.3 我国天然气使用情况,(二)“川气东送”工程,盅县,利川,恩施,宜昌,枝江,荆州,荆门,襄樊,潜江,岳阳,长沙,湘潭,株州,衡阳,武汉,黄石,九江,南昌,四川-重庆-湖北-江西-安徽-江苏-浙
12、江-上海,“川气东送”工程走向图,全长703千米，管径700毫米，年输气能力为30亿立方米。2004年底建成通气，主要供湖北和武汉用气，中远期部分供江西省。,1.3 我国天然气使用情况,(三)广东LNG工程,东南海经济发展快但缺少能源，广东珠江三角洲首先引进国外液化天然气进行LNG项目的试点。,肇庆,江门,中山,珠海,佛山,广州,东莞,惠州,深圳,（秤头角LNG接受站）,广东LNG工程管道走向图,管道全长506千米，管径为600毫米。一期工程规模为每年300万吨管道输往4个城市（37.4亿立方米）;二期工程规模为每年增加200万吨(24.9亿立方米)增加五个城市。根据规划，有可能每年在闽东南或
13、长江三角洲地区各输入200万吨300万吨LNG。此工程正在建设当中。,一期工程,二期工程,1.3 我国天然气使用情况,(四)“俄气南供”工程,科维克金气田（俄）1219,恰杨金气田（俄）1219,满洲里,齐齐哈尔,大庆,哈尔滨,长春,沈阳,秦皇岛,大连,仁川,至韩国,唐山,北京,天津,济南,1420,1061,1061,“俄气南供”工程管道走向图,二期工程,管道全长4091千米，中国境内2131千米。管径为600毫米。该项目对东北和环渤海地区的发展起重要作用。计划每年进口300亿立方米，境内利用200亿立方米，输送韩国100亿立方米。,1.3 我国天然气使用情况,二积极推进城市天然气的利用,城
14、市利用天然气是坚持可持续发展战略优化能源结构保护环境的重大措施。,1.3 我国天然气使用情况,根据城市利用天然气规划研究工作以及近期发展的情况：1.明确城市市场的重要作用;(消费比例中的主导)2.认识城市天然气的建设和供应特点;(要做到资源管道市场同时启动,做好预测准备,缩短运作周期。)3.利用城市天然气必须与和环保部门联合推出有利措施。（政策性强制执行）政策支持：1)“货币治污”,根据减污量按标准给予补贴;2)推进城市用煤量排污总量控制的措施;3)积极支持汽车燃油税的出台;4)北方地区用天然气改造烧煤锅炉房。4.天然气的合理定价对城市天然气市场的影响(2001年,居民用天然气能承受的平均价格
15、为立方米1.802.10元。),1.3 我国天然气使用情况,5.调整城市天然气居民和工业价格的关系（城市工业用气的气化率低,在中远期会有大比例增长。目前工业用天然气价格偏高。)6.城市天然气应提前做好预筹建设资金的工作（在2020年前，需资金3794亿元，每利用1立方米天然气需48元。7.做好城市接受天然气的技术准备工作,1.3 我国天然气使用情况,三天然气购销模式之一“照付不议”,第一,天然气输送成本高,在没有确定供方和买方的情况下,一般不会兴建管道LNG船舶以及相应设施。第二，中国天然气的管道输送，卖方不能随意更换。采用“照付不议”的供销模式。合同要求买方承诺最低用气量支付义务。采用两种条
16、款加以制约：“供应式条款”由卖方承担储量风险；“枯竭式条款”由买卖双方共同承担风险。,1.3 我国天然气使用情况,我国“照付不议”第一个项目：崖城13-1天然气管道项目。,于1992年年底正式实施，把南海天然气销往香港和海南岛的管道工程，年销量34亿立方米。是一个双方受益的项目。在次前一段时间，国内计划经济供销模式下，总出现供气不足和拖欠气款的情况，导致中国天然气工业发展缓慢。到1992年，我国天然气年消费量才136亿立方米，只占一次性能源消费量的1.9%，还不到当年天然气世界平均占有量的10%。1998年，向上海供气的东海平湖天然气项目的实施，标志着我国的天然气购销历史翻开了新的一页。没有应
17、用此种供销模式的项目总是出现老问题。,1.3 我国天然气使用情况,四天然气价格分析,天然气价格有较强的市场承受能力。居民燃料费支出维持在家庭总收入2%3%的水平，居民有一定的承受能力。工业用气较民用气而言要脆弱一些。,1.3 我国天然气使用情况,天然气与其他能源的市场承受能力,1.4 天然气理化性质及危险特性,天然气（Natural Gas）是一种多组分的混合气体，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。在标准状况下，甲烷至丁烷以气体状态存在，戊烷以上为液体。天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸
18、系统健康的物质极少，产生的二氧化碳仅为煤的40%左右，产生的二氧化硫也很少。天然气燃烧后无废渣、废水产生，相较于煤炭、石油等能源具有使用安全、热值高、洁净等优势。,1.4 天然气理化性质及危险特性,天然气的着火温度天然气在空气中的最低着火温度约为530，天然气的着火温度取决于其在空气中的浓度，也和天然气与空气的混合程度、压力、炉膛的尺寸以及天然气、空气的温度等因素有关。,1.4 天然气理化性质及危险特性,天然气的 爆炸浓度极限(着火浓度极限)可燃气体在空气中浓度达到一定比例范围时会发生燃烧或爆炸。天然气也有爆炸上限和爆炸下限。当天然气中CH495%时，天然气的爆炸浓度极限可直接选取CH4爆炸极
19、限5.0%15.0%。,1.4 天然气理化性质及危险特性,天然气具有易燃易爆的危险性，管输天然气一旦发生泄漏，将与空气混合形成混合气云，达到燃烧爆炸下限，如遇到火源，就有可能发生火灾或者爆炸，导致人员伤亡和严重的财产损失。由于气体的可压缩性很大，造成泄漏孔附近在较长时间内保持较高的能量，在特定的条件下可导致泄漏孔由小变大，以至于管道完全破裂。压力较高时，气体泄漏持续时间较长。天然气管道泄漏会造成不同的后果，其中有些事故对失效地点附近的居民和财产有着巨大的威胁。,1.4 天然气理化性质及危险特性,对于特定的管道而言，灾害类型以及相关的破坏形式取决于管道的失效模式(即泄漏或断裂)、气体的泄漏方式(
20、即垂直或倾斜喷射、有阻挡或无阻挡喷射)和燃烧时间(即立即燃烧或延迟燃烧)。天然气具有漂浮的特性，泄漏后若未受到阻碍，则会把附近的大量空气卷吸到气体中，从而使气体浓度降低，在爆炸极限附近具有危险性。,1.4 天然气理化性质及危险特性,天然气管道泄漏而导致的火灾爆炸事故对其周围的人和物造成的伤害和破坏作用主要有以下几个方面:一、冲击波的破坏作用二、热辐射的破坏作用三、抛出物的破坏作用,2 城市天然气门站,天然气门站又称城市调压门站，是天然气长输干线或支线的终点站，是城市、工业区分配管网的气源站,在该站内接收长输管线输送来的燃气经过过滤、调压、计量和加臭后送入城市或工业区的管网。,2 城市天然气门站
21、,40,小型燃气输配系统,2 城市天然气门站,典型的门站工艺流程,2 城市天然气门站,进气管,汇管一,过滤器,过滤器,总流量计,汇管二,汇管三,流量 计2#,流量 计1#,汇管四,加臭装置（四氢噻吩）,各小区,住户,2 城市天然气门站,(1)过滤装置其功能是除去天然气中杂质、凝固物等固态杂质，以减少对设备、仪表及管道的磨损、腐蚀与堵塞，并保证计量与高压精度。(2)调压装置门站的调压装置按门站出口压力需要可分为高中压或高高压调压器，一般多采用自力式调压器，也有采用轴流式调压器。(3)计量装置门站计量装置分为中压流量计量装置和次高压流量计量装置。,重要装置,2 城市天然气门站,重要装置,(4)天然
22、气的加臭天然气属于易燃易爆的危险品。因此，要求其必须具有独特的、可以使人察觉的气味。使用中当天然气发生泄漏时，应能通过气味使人发觉；在重要场合，还应设置检漏仪器。对无臭或臭味不足的天然气应加臭。经长输管道输送的天然气，一般是在天然气首站或门站进行加臭。加臭剂的化学名称是四氢噻吩化学品英文名称：tetrahydrothiophene缩写（THT）加臭剂量的标准:加臭浓度要按天然气泄漏到空气中达到1%时能被察觉,取加臭剂用量不宜小于20 mg/m3。,（一）门站站址的选择（1）门站与周围建筑的防火间距必须符合现行国 家标准建筑设计防火规范的规定；（2）门站站址应具有适宜的地形工程地质供电给排水和通
23、信等条件；（3）门站站址宜靠近城镇用气负荷中心地区。,2.1 门站的平面布置与工艺流程,天然气由高压管道输送到门站总进口阀，进入汇管，再经三路（两开一备）过滤计量；计量后，通过两路并联调压系统（一开一备），将压力由6.0MPa调到4.0MPa后,经加臭装置进入地下输气管道,进入加气站。,2.1 门站的平面布置与工艺流程,清管的目的：清扫管道内杂物积液积污，提高管道输送效率，减少摩阻损失，减少管道内壁腐蚀，延长管道使用寿命。,2.2 输气管道的清管工艺设施,清管设施应设置在分输站或城市门站内；采用不停气密闭清管流程；清管器的通过指示器应安装在进出站的管段上，将指示信号传至站内；清管器收发筒的结构
24、应满足通过清管器或检测器要求；清管作业清除的污物应进行收集处理，不得随意排放；清管器收发筒上的快速开关盲板不应正对间距不大于60米的居住区域或建筑物。,2.2 输气管道的清管工艺设施,清管扫线规定：1）输气管道试压前应采用清管器进行清管，并应不少于两次；2）清管扫线应设临时清管器收发设施和放空口；3）输气管道在投入使用前应进行干燥清管，必要时可以注入吸湿剂。,2.2 输气管道的清管工艺设施,除尘的目的：去除天然气中的固体杂质，以免增加管道阻力降低管道输送效率加速管道设备的腐蚀，以达到国家对天然气杂质限制的要求。,2.3 除 尘 设 备,除尘设备有两种，分别是旋风除尘器和过滤器。一般分输站采用旋
25、风除尘器，城市门站采用过滤器。,2.3 除 尘 设 备,旋风除尘器工作原理,2.3 除 尘 设 备,1）含尘天然气由进气管进入旋风除尘器后做螺旋向下运动，称外旋流。,2）而外旋流气体达到锥体时，其切向速度逐渐提高，并由底向上以同样的螺旋方向，形成内旋流，最后经排气管排出。,3）由于尘粒质量较大，在离心力作用下被甩到器壁并在重力作用下沿壁下滑，落入排灰管。,2.3 除 尘 设 备,卧式过滤橇装设备,立式过滤器,2.3 除 尘 设 备,54,多管高效过滤器结构示意,结构紧凑、带快开装置，滤芯更换方便，滤芯可清洗再生。滤芯能有效滤除10um以上的固体杂质，拦截效率不小于98%。多滤芯并联工作的结构，
26、即满足流量的要求，又具有较高的强度，耐气流冲刷，能承受较高压力而不被压溃。过滤器底部留有较大空间以容纳脏物，底部带排污阀。过滤器带有差压变送器。上部设有安全阀，在压力超过安全值的情况下会自动放散。,2.3 除 尘 设 备,多管高效过滤器结构示意,2.3 除 尘 设 备,小型过滤器,2.3 除 尘 设 备,57,过滤器主要零部件,1-壳体,2-进口管,3-支座,4-排污口,5-出口管,6-滤芯,7-端盖,2.3 除 尘 设 备,工作原理,2.3 除 尘 设 备,过滤的关键滤芯,1、端口密封垫，保证良好的密封性，提高耐久性及使用寿命。2、内置钢网，保护滤材，提高强度。3、不锈钢丝网滤材，折迭间隔均
27、匀，过滤效率高，初始压降低，易于清洗，使用寿命长。4、外包钢网，保护滤材，提高强度。5、折边接缝，强度高，有较高的耐久性。,加臭的目的：为了安全使用天然气,当天然气从管道和设备中泄漏出来时,由于加臭能使人马上察觉到,同时也是一种管道检漏的方法。,2.4 自动加臭系统,燃气气味添加剂四氢噻吩,2.4自动加臭系统,五色透明,有恶臭味。（TNT，C4H8S）,抗氧化性能强；化学性质稳定；气味存留时间久；烧后无残留物；不污染环境；添加量少；腐蚀性小。,(二)加臭装置示意图,自动加臭系统,3 马鞍山港华燃气简介,马鞍山港华燃气有限公司是经马鞍山市对外贸易经济合作局2003年5月26日批准，由马鞍山市燃气
28、总公司与香港中华煤气有限公司按50%：50%股权投资设立的一家中外合资企业。2003年7月1日正式挂牌营运，注册资本1300万美元。2009年天然气售气量9051万立方米，其中工商售气量为4382万立方米，占总售气量的48.4%，民用售气量2341万立方，占总售气量25.9%，CNG售气量2328万立方，占总售气量25.7%。2009年新增民用客户14200户，工商业104户，全市燃气客户近19.5万户。2009全年完成民用通气户数14504户。,3 马鞍山港华燃气简介,马鞍山港华燃气门气站平面布置图,3 马鞍山港华燃气简介,3 马鞍山港华燃气简介,实习报告中应回答的问题：,1、港华燃气门站的工艺流程？2、港华燃气的主要装置有哪些？看到的3、安全设备、仪表有哪些？看到的4、防火防爆技术措施有哪些？听到的5、安全管理措施有哪些？听到的看到的、听到的、学习过的、自己展开,
