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城镇燃气的工艺及技术方案
燃气安全网 2014-09-15 阅读:1805

1 沼气与天然气的参数与基本特性

1.1 沼气的基本参数与特性

典型的沼气组分、热值及燃烧特性参数如下。体积含量:CH4为61.28%;CO2为38.09%;H2S及其他组分为0.63%;高位热值5708kcal/m3(23.90MJ/m3);低位热值5 148kcal/m3(21.55MJ/m3);华白指数5873kcal/m3(24.59MJ/m3);燃烧势(CP)18.52;气体密度1.22kg/m3。

1.2 典型的天然气基本参数与特性

按照行业习惯,一般来说,天然气被分为两大类别:①管输天然气;②液化天然气。两类天然气的典型组分及相关的燃烧特性参数如表1所示。

1.3 分析及结论

1) 分析沼气的基本参数、特性和表1数据可以看出,无论是与管输天然气还是与液化天然气相比较,沼气的热值、华白指数、燃烧势、密度等参数,都与其存在较大差异,两种气体不具备互换性,不能直接替代。

2) 沼气中的C02组分含量高是造成上述差异的最根本的原因。对沼气进行深度净化处理,使C02组分体积含量低于3.0%(国标要求值),并脱除掉其他杂质,比如水分、H2S组分等,使其各项指标符合国家标准(以下简称“国际”)要求,则沼气实际上就已成为真正意义上的天然气。此时,被深度净化的沼气与管输天然气组分、热值、燃烧特性参数完全相同。

3) 按照“国标”要求,每一类别的天然气均允许其组分(热值、华白指数、燃烧势)有一定幅度的变化,杂质含量有一定的许可范围。也就是说,这种变化和含量范围只要在“国标”所规定的范围内即可。鉴于此,为减少生产成本,不对沼气进行深度净化处理,比如,只对沼气进行浅度净化处理,甚至完全不进行净化处理,通过与天然气或接近天然气燃烧特性的其他可燃气体相混合的方式,使混合后的气体各项指标符合“国标”相关要求,则可以达到沼气低成本利用的目的。这种利用方式是可行的、经济的,应优先采用。

2 利用沼气的基本思路

依据是否对沼气进行组分分离以及分离深度的不同,将利用沼气方式分为“沼气完全提纯”和“沼气部分提纯”两种利用方式,终极目标都是一致的:制取与管输天然气燃烧特性完全一致的代天然气产品。

2.1 沼气完全提纯利用方式

对沼气进行深度净化处理,脱除掉其中的杂质(H2S、水分等)和无效组分(C02、氧气、氮气等),使之成为符合“国标”要求,并与天然气特性完全一致的代天然气产品:或直接进入天然气管网供用户使用;或再进行深度脱水处理后加压,制成压缩天然气产品,以管束车外运到外地区供用户使用。

2.2 沼气部分提纯利用方式

不对沼气进行深度净化处理,视其需要只作浅度处理,脱除掉其中的部分杂质(H2S、水分等)和部分无效组分(C02、氧气、氮气等)后:或进入调配装置与其他燃气实施掺混,制成热值和燃烧特性参数均符合国家相关标准,并确保用户利益的“沼气+其他燃气”混合气,直接进入天然气管网供用户使用;或对沼气作深度脱水处理后加压,制取压缩沼气,以管束车外运到外地,再与其他燃气实施掺混,制成符合要求的“沼气+其他燃气”混合气。

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