燃气工程总复习课Word格式文档下载.docx

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由于管道及设备材质和施工方面存在的问题和使用不当，容易造成漏气，有时引起爆炸、着火和人身中毒的危险。

因此，当发生漏气时能及时被人们发觉进而消除漏气是很必要的。

要求对没有臭味的燃气加臭，对于减少灾害，是必不可少的措施。

作为城市燃气的气源，如干馏煤气、水煤气，油制气，天然气和液化石油气多数含有硫化物，因此其本身都具有臭味。

天然气有时不含有硫化物，一般都要求经过加臭后才进行输配使用。

第二章燃气生产

1．制气原料有哪些？

2．煤的元素分析和工业分析

3．煤的粘结性和结焦性

粘结性——是指煤粉在隔绝空气条件下加热，经过胶质状态生成块状半焦的能力。

结焦性——是指在工业炼焦条件下单种煤（或配煤）炼制成合格冶金焦的性能。

4．煤的反应性

反应性——又称煤的化学活性，是指在一定温度条件下煤与不同气化介质（CO2、O2、空气和水蒸汽等）发生化学反应的能力，是气化用煤的重要工业性质。

中国多用CO2的还原率（

）表示。

式中：

——CO2纯度，%；

——反应后气体中CO2质量分数，%。

煤的反应性主要取决于煤化程度，煤化度越低，反应能力越强。

其次与矿物含量有关，矿物含量越高活性越低。

5．灰熔点和成渣性能

成渣性能：

是指煤料在气化时灰分是否烧结成渣，通常采用测定灰熔点的方法来判别是否易于结渣，记录三个特征温度：

变形温度T1、软化温度T2、熔融温度T3，工业上一般以软化温度来表示。

6．石油的组成

1）元素组成

2）烃类组成与族组成

7．制气原料油有哪些？

具体内容

油制燃气的原料可以是：

原油、重油、石脑油和柴油等

8．什么是天然气？

天然气是指通过生物化学作用及地质变质作用，在不同的地质条件下生成、运移，并于一定压力下储集在地质构造中的可燃气体。

9．干气和湿气

干气（又称贫气）——凡每立方米天然气含油量在l00g以下的天然气；

湿气（又称富气）——凡每立方米天然气含油量在l00g以上的天然气

10．酸气与净气，

酸气——是指每立方米硫含量大于1g

净气——是指每立方米硫含量小于1g

11．天然气的开采与集输的内容和方法

根据气田集输工艺的不同要求，可采用单井集输流程和多井集输流程。

12．天然气的杂质的危害、净化内容和方法

除去天然气中的凝析油、水、硫及其杂质，以满足管输和用户对天然气质量的要求。

13．液化天然气的目的和方法

1）天然气资源的分布在地理上并不均衡，生产地和消费地相距较远，有利于储存和运输。

2）用于用气量的负荷调节

3）用液化法可以更经济地生产出氦气等稀有气体。

方法：

1）阶式循环（或称串级循环）制冷

2）混合式（或称多组分）制冷

3）膨胀法制冷

14．什么是干馏煤气水煤气、发生炉煤气

利用焦炉，连续式直立炭化炉和立箱炉等对煤进行千馏所获得的煤气称为干馏煤气。

以煤或者焦炭等含碳的物质为原料，空气和水蒸气作为气化剂，在常压移动床煤气发生炉内进行气化，所得的可燃气体被称为发生炉煤气。

以无烟煤或焦炭为原料，水蒸气为气化剂，进行常压气化，制得含氢量较高的可燃气体称为水煤气。

15．气化过程的概念，气化剂有哪些？

气化过程的分类方法

是以固体燃料为原料，以氧气（空气、富氧空气或纯氧）、水蒸气、氢气等为气化剂，在高温条件下，通过化学反应使固体燃料中可燃物质转变为可燃气体的过程。

气化的分类（气化剂、运动过程）

16．煤气的改制的目的和方法

（1）CO变换

是为了满足不同用途的煤气对CO含量的要求，它是在催化剂存在的条件下，利用水蒸气将CO变换成热值相当的无毒氢气。

（城市燃气限制CO的含量低于10%）

（2）甲烷化

17．什么是液化石油气，主要杂质，来源及提取方法

液化石油气是以C3、C4为主要成分的烃类混合物，即只用烃的碳原子（C）数表示。

包括：

丙烷（C3H8）、丙烯（C3H6），丁烷（C4H10）和丁烯（C4H8）。

杂质

烃类杂质——

是指未分离净的C2及C5、C6

硫化物——

硫化氢、硫醇，含硫高时需进行脱硫

水分——

在低温时以结冰和形成水化物，造成堵塞

残液：

常温下不易气化的C5、C6烃类和未脱净的水分等。

提取的方法主要有压缩法、吸收法和吸附法。

18．什么是煤层气、矿井气？

煤炭生成过程中，有机质在特定环境中，经过生物化学作用及成煤变质作用形成CH4气体。

大部分都逸散到大气中，少部分以游离状态和吸附状态存在于煤层和岩石的孔隙、裂缝和孔洞中。

这些气体涌出时就得到煤层气。

煤层气的涌出取决于CH4的生成量、煤层顶板及围岩的致密程度。

应根据煤层气含量、涌出量大小、矿井气存在地带及开采条件、煤层和煤质本身条件等选择。

原生矿井气:

从原来存在的煤层或岩层中直接抽取的

次生矿井气:

原生矿井气从原来存在的地点解脱后，积聚在某个空间所形成的，一般CH4含量较低。

第三章燃气的净化（P240）

1．燃气净化的目的，燃气的主要杂质及工艺选择

燃气的净化的目的是脱除燃气中的有害杂质，实现综合利用，减少环境污染。

杂质

灰尘：

除尘（旋风、静电）

氨：

制取硫酸氨和无水氨

萘：

硫化氢：

单质硫和硫酸，制取黄血盐钠（钾）

苯和焦油：

半成品，经加工可以得到多种化工产品

不同燃气的工艺选择：

干馏煤气—

脱焦油、洗萘、洗苯及脱硫

气化煤气—

冷却、脱焦油和脱硫，不存在或只存在少量的粗笨、萘、氨等杂质

油制气——

脱焦油、洗萘、洗苯及脱硫，由于气含氨量及少，不做单独处理

天然气——

井场分离固态及液态杂质，在进一步脱水及硫化氢和有机硫化物，对于凝析气田及石油伴生气还需要脱除凝析油

2．什么是煤气的冷却与除尘

粗煤气从炭化室经上升管逸出是的温度为650~750℃。

此时煤气中含有焦油蒸汽、粗笨蒸汽、水蒸气、氨、硫化氢、萘及其它化合物。

为了回收这些化合物，首先应将煤气冷却，这是因为：

（1）从煤气中回收化学产品，通常要在较低的温度（25℃）下才能保证较高的回收率；

（2）含有大量水蒸气的高温煤气体积大，输送煤气时所需要的煤气管道直径和风机功率均增大，很不经济。

（3）煤气冷却时，不但有水蒸气被冷凝，而且大部分焦油和萘也被分离出来，部分硫化氢和氰化物等腐蚀性介质也溶于冷凝液中，从而可减轻对净化设备和管道的堵塞及腐蚀。

煤气的冷却分两步进行：

1）在桥管和吸气管中用大量70~75℃的循环氨水喷洒，使其冷却到80~85℃；

2）煤气在初冷器中冷却到20~25℃，并在此过程中脱除焦油（焦油与氨水分离）

焦油雾的清除

3．煤气脱氨的概念及方法

煤气中主要来源于煤中的氮，煤中约含氮2%，其中10~20%变为氨。

根据吸收剂种类的不同可分为三种：

硫酸法、水法及磷酸法。

4．苯的回收与萘的脱除

回收苯族烃的方法

加压吸收：

800~1200kPa，强化吸收

洗油吸收法

常压吸收：

略高于大气压，各国普遍采用

负压吸收：

全负压煤气净化系统

活性炭吸附法

深度凝结法

5燃气脱硫

煤气脱硫方法很多，但大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两大类。

一、干法脱硫

干法脱硫

氧化铁法

大部分采用，焦化厂、煤气厂

活性炭法

分子筛法

合成氨工业，作为脱除有机硫和精细脱硫

氧化锌

二、湿法脱硫

应用再生循环液体，在脱硫的同时生产纯元素硫的脱硫方式。

按溶液的吸收与再生性质的不同分为

第四章燃气输配

1．城市燃气年用气量、供气对象

年用气量取决于：

用户类型、数量及用气量指标。

城市燃气供气（燃气用户）一般分为下列四个方面：

居民生活用气、公共建筑用气、工业企业用气、采暖用气

2．燃气需用工况

城市各类用户的用气情况势不均匀的，随月、日、时变化。

用气不均匀性分为：

月不均匀性（季节不均匀性）、日不均匀性和时不均匀性。

1.月用气工况

（3-6）

2.日用气工况

（3-7）

3.时用气工况

（3-8）

3．燃气的小时计算流量

燃气输配系统的管径及设备通过能力不能直接用燃气的年用量来确定，而应按计算月的小时最大流量进行计算。

小时计算流量的确定关系着燃气输配系统的经济性和可靠性。

确定小时计算流量的方法有两种：

不均匀系数法和同时工作系数法。

4．什么是燃气生产与使用的平衡、方法

由于燃气用量的不均匀性，气源供应量的限制，燃气生产和使用是不平衡的，平衡调节方法有：

1）改变气源的生产能力和设置机动气源

2）利用缓冲用户和发挥调度作用

3）利用储气设施

5．城市燃气管道输配系统的组成

管道输配系统：

接受站（门站）、输配管网、储配站、调压室、运行管理操作和控制设施等。

燃气储配站作用：

1）储存一定量的燃气以供用气高峰时调峰用；

2）使用的多种燃气进行混合，使其组分均匀；

3）将燃气加压以保证用户燃具前有足够的压力

根据所采用的管网压力级制不同可分为：

单级系统、二级管网系统和三级管网系统

6．燃气管道的防腐的原因及防腐方法

1）电化学腐蚀2）杂散电流腐蚀3）细菌腐蚀

埋地钢管的防腐方法1）绝缘层防腐法2）电保护防腐法

7．燃气管内稳定燃气流动基本方程式

（3-3-1）

（3-3-2）

（3-3-3）

8．在利用图表进行管道水力计算时需进行的修正

1）密度修正2）运动粘度3）绝对粗糙度取4）燃气温度

9．燃气分配管网供气方式有哪些基本类型？

什么是转输流量、途泄流量

1）只有转输流量Q2：

2）只有途泄流量Q1；

3）两种流量都有：

10．燃气分配管道的计算流量公式为：

11．什么是环网的平差计算

环网的平差计算。

要使所有封闭环各管段压力降的代数和为零或近似为零，即闭合差达到工程允许的误差范围，必须进行流量校正，即平差计算。

12.用户处（燃具前）的压力波动的影响因素是什么？

v计算压力降大小和压降利用系数

v系统负荷（流量）的变化情况

v调压器出口压力调节方法

13．燃气管网的水力可靠性

14．燃气调压器工作原理及构造、调压器的分类

调压器一般均由感应装置和调节机构组成。

调压器分为：

直接作用式调压器和间接作用式

15．调压器的选择应考虑的因素

1）流量（在最大流量的20~80%使用为宜）

2）燃气种类（腐蚀因素的考虑）

3）调压器出口压力（可串联）

4）调节精度（5％～15％）

5）阀座形式（柔性或刚性）

6）连接方式（法兰、螺纹）

16．燃气调压室的组成

调压室通常由调压器、阀门、过滤器、安全装置、旁通管以及测量仪表等组成。

有的调压室除了调压之外，还起计量作