国外天然气热值统一标准及解决互换性专项措施Word文档格式.docx

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日本就是采用此办法，在天然气中添加液化石油气，使其热值达到11000kcal/Nm3，达到热值一致目。

（2）减少热值法

（1）掺混无热（低热）气体：

在天然气中加入低热值氮气、空气或其她低热值燃气，使天然气热值减少以达到咱们所设定目的值。

（2）轻烃分离：

将天然气中热值相对较高乙烷和丙烷等重质组分分离出来，提高甲烷含量，使热值降至目的值。

（3）天然气混和法

按照设定热值目的值，将不同热值，不同来源天然气或其她燃气按相应比例混合，使其满足规定。

像荷兰和德国，就是运用其庞大天然气储存运送设施，采用此种办法实现热值稳定，解决天然气互换性问题。

参照文献：

Q=Vq

Q表达热量，q表达热值，m表达固体燃料质量，V表达气体燃料体积

各类能源折算原则煤参照系数

能源名称平均低位发热量折原则煤系数

原煤20934千焦／公斤0．7143公斤标煤／公斤

洗精煤26377千焦／公斤0．9000公斤标煤／公斤

其她洗煤8374千焦／公斤0．2850公斤标煤／公斤

焦炭28470千焦／公斤0．9714公斤标煤／公斤

原油41868千焦／公斤1．4286公斤标煤／公斤

燃料油41868千焦／公斤1．4286公斤标煤／公斤

汽油43124千焦／公斤1．4714公斤标煤／公斤

煤油43124千焦／公斤1．4714公斤标煤／公斤

柴油42705千焦／公斤1．4571公斤标煤／公斤

液化石油气47472千焦／公斤1．7143公斤标煤／公斤

炼厂干气46055千焦/公斤1．5714公斤标煤／公斤

天然气35588千焦/立方米12．143吨/万立方米

焦炉煤气16746千焦/立方米5．714吨/万立方米

其她煤气3．5701吨/万立方米

热力0.03412吨／百万千焦

电力3．27吨/万千瓦时

LNG重要成分为甲烷，化学名称为CH4，尚有少量乙烷C2H6、丙烷C3H8以及N2等其她成分构成。

因产地不同，其热值略有差别。

普通取气态热值9100Kcal/m3，液态热值1Kcal/kg。

可换算一下：

1卡（cal）=4.1868焦耳（J）

1㎏液化天然气=4.1868×

1=50.24（MJ）

1000㎏液化天然气=50.24（GJ）

统一天然气热值探讨

行业资讯-12-0109:

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天然气是优质清洁能源，自西气东输工程建设以来，沿线各城乡积极建设天然气运用工程，将天然气用于居民生活用气、商业用气、工业用气、采暖用气及汽车加气等，有些还用于天然气发电和化工原料气[1]。

由于天然气热值（本文中热值未明确阐明均指低热值）范畴太大，直接影响到燃气互换性。

热值高LNG不能用于某些管输天然气地区调峰，不能实现区域性或全国性联网供气，气源调配缺少灵活性和供应安全可靠性，很难解决气源互换性问题。

1国外热值原则及解决互换性办法

法国政府1997年9月16日颁布政府令，准许在法国两种不同类型输配管网中，输送H型天然气和B型天然气，其高热值范畴分别是38.52～46.08MJ/m3和34.20～37.80MJ/m3。

两套热值不同天然气输配管网分别供应不同类型天然气顾客，以此解决气源不匹配而带来互换性差问题。

美国联邦能源监管委员会规定美国天然气热值原则为37.26MJ/m3，随着LNG进口量增长，气源越来越复杂，因而当前也面临气源互换性差难题。

日本虽然没有全国性管网，但日本通产省规定各地天然气公司都要遵守46.05MJ/m3热值原则。

韩国燃气公司是单一垄断经营公司，其设立天然气热值原则为43.96MJ/m3。

比利时投资开发适应能力强天然气燃烧器，以燃具适应天然气气源构成变化。

荷兰和德国天然气储存设施容量大，通过将不同热值天然气混配，调制成符合顾客需求混合气来解决天然气互换性差问题。

德国两套管网原则热值为：

36.06～36.20MJ/m3和40.00～40.11MJ/m3。

英国由于拥有大量陈旧设备，在天然气热值原则化问题上采用了等待和观望态度，当前推荐天然气热值为39.8MJ/m3。

纵观发达国家运用天然气经验和国内天然气运用现状，可以得出一种结论：

统一天然气热值原则是加强天然气运用规范管理一种重要环节[2]。

2统一天然气热值原则必要性

用一种燃气代替另一种燃气时，必要充分考虑燃气互换性和燃具适应性。

当供应顾客气源变化时，置换气必要对基准气具备互换性，否则就不能保证顾客使用安全，这就对燃气生产单位（供应单位）提出了严格规定，限制了燃气性质任意变化。

①是构建共同管网需要

随着天然气供气管网延伸和发展，将由社区管网发展到区域性联网，甚至是全国联网，最后到跨国联网，这是天然气产业发展必然趋势。

这就规定进入管网各气源必要共同遵守一种热值原则，必要适应网内所有用气设施规定，形成多气源、多产地、多销售商和多顾客质量保证体系。

②是等热值交易商业行为需要

当前，国内燃气价格单位为元/m3，并未考虑热值影响因素，其实这是很不合理，国际上通行是热量结算方式。

利比亚天然气热值为51.81MJ/m3，与挪威天然气热值37.68MJ/m3比相差14.13MJ/m3；

新疆LNG热值41.00MJ/m3，与陕甘宁天然气热值34.47MJ/m3比相差6.53MJ/m3。

热值差别大天然气不也许是同一种售价，因而统一热值原则对商业结算有利。

③是某些特殊工业顾客需要

某些特殊工业制品如电视机显像管及玻璃薄壳管加工，对温度控制精度规定很高，因而，规定燃气构成和热值相对平稳，只容许天然气热值在±

0.42MJ/m3范畴内波动。

④是燃具生产公司和顾客减少成本需要

单一热值原则燃具生产，有助于燃具厂家减少生产成本，尚有助于减少整个社会产品维修服务成本，提高经济及社会效益。

3国内统一天然气热值原则办法

统一天然气热值原则实质在于解决不同气源间互换性问题，其实行手段是调节燃气燃烧特性（华白数是燃烧特性重要参数），由于华白数与燃气热值直接有关，因此实际体现为调节天然气热值。

①升高热值法

在天然气中添加热值高气体，如液化石油气、重烃气体等，使其达到所需要热值。

日本就是采用此法，在天然气中添加液化石油气，使其热值达到46.05MJ/m3，达到统一热值目。

②减少热值法

办法一，掺混无热值（或热值低）气体：

在天然气中加入氮气、空气或其她热值低燃气，使天然气热值减少以达到设定目的值。

办法二，分离：

将天然气中热值相对较高乙烷和丙烷等组分分离出来，提高甲烷含量，使热值降至目的值。

典型例子如下。

a. 

深圳大鹏LNG热值调节流程（见图1）

深圳大鹏LNG重要从澳大利亚进口，有较高含量C2、C3、C4、C5等碳氢化合物，可以提取作为化工原料，提取后天然气热值减少至36.84MJ/m3左右，然后再混入空气调节热值至35.59MJ/m3。

若不提取，也可以直接混入空气调节热值至35.59MJ/m3，将来可与珠海横琴岛管道天然气联网运营（管道内燃气热值为35.59MJ/m3）。

b.港华LNG社区气化热值调节模式（见图2）

浙江桐乡港华LNG社区气化站当前采用新疆广汇LNG作为主气源，设有CNG三级调压应急备用气源，并用混空气办法，将41.00MJ/m3热值LNG调节至35.59MJ/m3热值燃气供应顾客，便于将来与西气东输天然气联网运营。

③天然气混合法

按照设定热值目的值，将不同热值、不同来源天然气或其她燃气按相应比例混合，使其满足规定，如海南两种天然气混合操作（见图3）。

海南福山气田天然气与东方1-1号气田天然气混合流程：

福山气田热值为39.77MJ/m3天然气占53%（以体积计），东方1-1号气田热值为28.65MJ/m3天然气占47%（以体积计），两种天然气混合，得到调节后热值为34.33MJ/m3天然气，供应顾客。

国内当前已投产或即将建成投产管输天然气项目，基本上热值为35.59MJ/m3左右，按GB/T13611—《城乡燃气分类和基本特性》，其燃烧特性属12T类别；

某些尚未投产LNG项目，热值较高，约39.77MJ/m3左右；

全国具备开发价值、资源丰富煤层气，热值在35.59MJ/m3如下。

因而，极有也许出台天然气热值原则是“立足既有（管输项目），兼顾将来（LNG和煤层气项目），取中（中档热值）舍尾”。

因而，对于高热值LNG，适应热值原则办法为减少热值法；

对于热值偏低煤层气，则为升高热值法或与高热值气体混配。

此外，研究开发对气源变化适应能力强新型燃具，也是一项行之有效办法。

4建议

反思国外某些国家天然气运用过程中遇到互换性难题，建议国内政府关于部门、业主、供气单位，认真吸取国际上天然气运用先进经验，加强对天然气商务人员、技术人员培训，大力开发新燃气技术和设备，尽快研究制定适合国内国情天然气质量原则，提前做好统一热值准备工作。

[1]薛四敏，朱万美，李连星，等.合理运用天然气途径[J].煤气与热力，，26（9）：

27-28.

[2]华贲，赖元楷.优化运用天然气资源，大力建设分布式能源站[J].能源政策研究，，（5）：

21-23.

天然气转换热值原则选取

作者：

赖元楷文章来源：

网络论文点击数：

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-7-1520:

35:

45

中华人民共和国与世界上许多国家同样，都市燃气发展都经历过煤制气→油制气→液化石油气→天然气转换过程→天然气。

1、天然气转换过程

所谓天然气转换过程，就是用天然气不断置换原先所使用燃气（煤制气、油制气、液化石油气）以达到以天然气为主气源供气整个置换过程，涉及气体转换过程和热值转换过程。

用天然气取代其他气源是一种必然趋势。

20世纪50年代后来，某些发展国家就致力开发天然气资源，虽然自身缺少天然气资源国家和地区都在大量进口天然气，不断进行人工煤气或液化石油气向天然气转换工程，以实现天然气转换目的。

（1）某些国家天然气转换时间表

国家

实现天然气转换时间（年）

气源

美国

1945—1958

管道天然气为主

前苏联

1948—1960

英国

1964—1977

前期用LNG，后期用管道天然气

法国

1962—1982

LNG与管道天然气

德国

1960—1970

以管道天然气为主，少量LNG

澳大利亚

1976—1986

管道天然气

日本

1969—1998

所有LNG供应

（2）日本四大煤气公司天然气转换状况

变化状况

东京

大阪

东部

西部

引入天然气

1969年

1972年

1977年

1988年

开始热量转换

1975年

1978年

1990年

实现转换

1993年

1998年

注：

热量转换是在LNG气化之后加进一定数量LPG气体，使其热值维持在11000Kcal/Nm3范畴内。

日本称13AGas。

2、天然气时代特性

当都市燃气进入以天然气为主气源供应时段，人们称之为天然气时代，这个使用着“无悔燃料”天然气时代，将会延续相称长一段历史时期。

（1）当天然气成为都市燃气主气源时，其供应方式必将朝着跨地区、大面积、大管网方向发展。

（2）燃气公司将朝着上、中、下游利益共享、设施配套、产供销一体化产业集团方向发展。

（3）供气管网将朝着跨地区、跨省市、甚至是跨国界方向发展。

（4）共同遵守天然气质量原则，涉及天然气热值原则和燃器具燃烧技术原则。

3、天然气转换“互换性”规定

要安全有效地完毕一种地区或一种国家天然气转换和热值转换，是燃气事业者历史责任和历史使命。

规定天然气热值指标，事实上就是限定燃烧气体华白指数范畴，解决气源互换性重要手段，满足华白指数在5%～10%范畴内波动，有助于对燃器具燃烧技术规范。

提出符合国家实际天然气热值原则，让天然气转换燃气互换性和燃具适应性互相匹配，顺利完毕天然气转换是一种非常重要课题。

4、天然气转换热值原则选取

对国内各地天然气组分与燃烧特性以及在国内使用LNG组分与燃烧特性结合起来综合分析：

（1）国内各地天然气组分与燃烧特性参数一览表

项　目

甲烷

乙烷

丙烷

异丁烷

正丁烷

戊烷

氮气

高位热值

低位热值

华白指数

燃烧势

气体

CH4

C2H6

C3H8

iC4H10

nC4H10

C5H12

N2

MJ/Nm3（kcal/Nm3）

CP

相对密度

（体积：

％）

-

陕甘宁

94.7

0.55

0.08

1

0.01

4.64

38.2

34.47

50.26

37.89

0.5778

-9124

-8232

-1

塔里木

96.266

1.77

0.3

0.062

0.075

0.125

1.442

40.27

36.36

52.99

39.85

0.5775

-9616

-8684

-12658

广西北海

80.38

12.48

1.8

0.11

0.06

5.08

43.16

39.21

46.85

32.03

0.849

-10309

-9365

-11189

成都市

96.15

0.25

3.59

38.47

34.7

50.96

38.42

0.5699

-9188

-8288

-12171

忠武线

97

1.5

0.5

40.18

36.27

53.16

40.09

0.5714

-9597

-8663

-12697

东海气

88.48

6.68

0.35

4.49

40.28

36.4

51.58

39.39

0.6098

-9621

-8694

-12320

青岛

96.56

1.34

-

0.19

39.89

36.68

52.77

39.74

0.7417

-9533

-8623

-12613

昌邑

98.06

0.22

0.12

0.13

1.45

39.47

35.61

52.58

39.56

0.7286

-9433

-8510

-12566

渤海气

85.57

8.08

二氧化碳4.13

4.14

37.02

33.29

-8847

-7949

南海东方1-1

76.021

0.29

0.07

0.03

20.59

31.7

28.6

34.2

0.8616

-7587

-6343

-8174

表内参数均为原则状态下（0℃、101.325kpa）值，大某些数据来源于资源方提供化验数据。

普通状况下，出于商务方面考虑，实际供应天然气热值要要较表中值低某些。

（2）在国内使用天然气（LNG）组分与燃烧特性参数一览表

广东LNG

88.77

7.54

2.59

0.45

0.56

44.61

40.39

56.05

41.85

0.6335

-10656

-9647

-13387

福建LNG

71.89

5.64

2.57

1.44

14.87

46.85（11189）

0.7677

海南LNG

78.48

19.83

0.457

0.004

0.002

0.001

1.222

45.66

41.38

56.1

43.89

0.6623

-10906

-9884

-13400

新疆LNG

82.422

11.109

4.553

1.916

45.24

40.99

55.55

41.91

0.6631

-10805

-9792

-13269

中原LNG

95.88

3.36

0.34

0.05

0.02

41.05

37.07

53.99

40.85

0.578

-9805

-8854

-12896

（3）台湾地区天然气热值转换

据台湾中华人民共和国石油有限公司高档顾问李正明在11月16日在广州东方宾馆举办《中华人民共和国LNG国际会议》上简介：

台湾使用天然气量98亿立方米，其中52%来自印度尼西亚，37%来自马来西亚，9%为本地生产天然气，2%为其她LNG。

在1990年3月31日使用进口天然气之前，重要使用本地天然气，不同气井天然气热值相差较大，最低只有5600Kcal/Nm3（因CO2含量高），最高达9200Kcal/Nm3。

在这些天然气中加进丙烷和空气，将其热值调节到8200Kcal/Nm3进行操作。

到1990年3月31日永安镇进口LNG接受站建成投产之后，将本地产天然气与进口天然气混合，将热值调节为8700Kcal/Nm3进行联网操作。

称为NG1。

个别地区直接使用热值为9700Kcal/Nm3LNG进行操作。

称为NG2。

（4）选取符合中华人民共和国国情天然气热值原则

通过对渤海、东海、南海各气田天然气热值普查，借鉴台湾地区天然气热值转换实例以及西气东输、川气出川等地天然气热值分析，选取8500Kcal/Nm3作为国内天然气热值转换原则，是符合国内天然气运用和长远发展规律客观规定和实际需要。

操作上可控制在8500±

500Kcal/Nm3之间波动，其华白指数可控制在1.46%-7.41%之间波动，符合燃烧器具适应华白指数在5.0%-10.0%之间波动规定。

这样将有助于国内燃器具产业发展和保证燃器具顾客使用安全。

（5）天然气热值转换原则范畴（8500±

500Kcal/Nm3）

丁烷

氧气