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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