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天然气基础知识第一部分
天然气基本性质
一、概述
天然气是从地下开采出来的一种可燃性气体,它是埋藏在地壳下面的生物有机体,经过漫长的地质年代和复杂的转化过程而形成的。
我国利用天然气有着悠久的历史，它是气体燃料中出类拔萃的新秀，具有清洁、无毒、热值高、使用调节方便等优点，广泛用于各行各业，如熬盐、化工、化肥、冶炼、碳黑生产，CNG汽车和城市民用等。
随着城市建设发展，城市天然气事业迅速壮大，公用、民用气用户大量增加，为减轻环境污染，天然气在各行各业不断受到重视，它是二十一世纪一种清洁、高效、优质的环保能源。
二、天然气的种类
1、气田气热值一般为34.69MJ/Nm3(8300KCAL/Nm3）
2、油田伴生气热值一般为45.47MJ/Nm3(10878KCAL/Nm3）
3、凝析气田气热值一般为48.36MJ/Nm3(11569KCAL/Nm3）
4、煤层气热值一般为36.37MJ/Nm3(8700KCAL/Nm3）
5、矿井气热值一般为18.84MJ/Nm3(4500KCAL/Nm3）三、主要成分
天然气的典型组分（体积%）
气源
气源
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
+
N2
CO2
西气东输
96.2
1.8
0.3
0.1
0.1
1
0.5
忠—武线
97.0
0.7
1
1.3
东海西湖
88.5
6.7
0.4
1
3.5
澳西北大陆架
96.3
2.0
0.3
0.2
1.2
LNG
美国（一）
73.1
23.8
2.8
美国（二）
58.7
16.5
9.9
5.0
3.5
美国（三）
72.3
14.4
12.8
0.5
注：其它稀有组分未列出。西气东输的气体密度约为0.6982kg/m3，忠武线气体密度约为0.75kg/m3
四、主要参数
1、主要成分：CH4（甲烷），另外含有少量的其他烷烃以及氮、二氧化碳、硫化氢、水份等。
2、临界温度：-82.3℃，临界压力4.58MPa。
3、沸点： -162℃（1atm），着火点：650℃
4、低热值： 8800Kcal/Nm3（36.96MJ/Nm3）
5、高热值： 9700Kcal/Nm3（40.98MJ/Nm3）
6、爆炸范围： 下限为5%，上限为15%
7、气态密度：0.75Kg/Nm3，为空气的0.58倍。
8、华白指数：44.94MJ/Nm3
9、燃烧势： 45.18
以上数据按CH4含量约为97%的天然气参数，为近似值。五、天然气的类别
类别
基准燃气
界限燃气
波动范围（%）
W（MJ/m3）
CP
W（MJ/m3）
CP
W
CP
4T
18.0
25
16.7-19.30
22-57
-7-7
-12-128
6T
26.4
29
24.5-28.2
25-65
-7-7
-14-124
10T
43.8
33
41.2-47.3
31-34
-6-8
-6-3
12T
53.5
40
48.1-57.8
36-88
-10-8
-10-120
13T
56.5
41
54.3-58.8
40-94
-4-4
-3-129
六、天然气的燃烧1、燃烧
天然气和氧气在达到一定浓度及一定温度下可以燃烧，燃烧产物主要是水和二氧化碳，当氧气不足时，燃烧会产生CO。
CH4+2O2=CO2+2H2O
1Nm3天然气燃烧需要2Nm3氧气（即需要约10Nm3空气）
因此从安全角度讲，使用天然气的厨房需要良好通风；卫生间内安装旧式的直排式热水器是相当危险的。
2、爆炸
天然气在室内空气中的含量达到5%--15%时,一遇明火或高温物体,甚至开关电灯时所产生的电火花,都可引起门窗紧闭的房间发生爆炸。
天然气中含有少量的硫化氢气体,国家有关规范要求,一立方米天然气中硫化氢含量小于或等于20毫克,它具有臭皮蛋气味,并且硫化氢气体还是一种强烈的神经性毒物。
为保证使用安全，城市燃气内添加臭剂（通常为四氰噻吩），臭剂量
15~20mg/Nm3，保证天然气在空气中浓度达到1%时即可闻到。
3、热值
单位体积天然气完全燃烧可放出的热量称为天然气的热值，单位KJ/Nm3。
热值分高热值和低热值两种。
天然气的高热值在数值上大于低热值，区别是高热值指烟气中所含水蒸气以冷凝状态所释放的汽化潜热。
4、着火温度
指燃气与空气的混合物开始进行燃烧反应的自燃的最低温度。甲烷着火温度为540℃。
５、燃烧速度
垂直于燃烧焰面，火焰向未燃烧气体方向传播的速度叫做燃烧速度。甲烷最大燃烧速度为0.38米/秒。
6、华白数
华白数是一项控制燃具热负荷恒定状况的指标。是燃气互换性指标，华白数在±１０％内的两种燃气可以互换。W=Qh/S1/2
W-华白数；
Qh-天然气的高
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