天然气燃烧特性
天然气为什么会出火灾事故
天然气为什么会出火灾事故第一部分：天然气的性质天然气主要由甲烷组成，是一种无色、无味的气体。
在常温下，天然气呈现为高热值的燃料，具有燃烧起来非常猛烈的特性。
因此，天然气在遇到点火源时容易燃烧，造成火灾事故。
另外，由于天然气本身无色无味，若未加入特殊气味剂，在泄漏时难以被及时察觉，增大了火灾的潜在危险性。
因此，了解天然气的性质对于预防火灾至关重要。
第二部分：天然气的使用场景天然气是一种非常常见的能源，广泛应用于居民生活和工业生产中。
在居民生活中，天然气主要用于烹饪、供暖和热水等用途。
在工业生产中，天然气可以作为燃料用于发电、加热和工业生产过程中。
此外，天然气还可以用于交通运输领域，如天然气汽车和公交车等。
这些使用场景使得天然气在日常生活中难以避免，也增加了天然气火灾的发生可能性。
第三部分：常见天然气火灾原因1. 气体泄漏：由于天然气管道老化、损坏或操作不当等原因，会导致天然气泄漏。
如果在泄漏的环境中存在点火源，就会引发火灾。
2. 高温点火源：天然气在高温情况下容易自燃，如明火、电火花、高温表面等都可能引发火灾。
3. 不当使用和存储：在使用天然气时，如果未按照规定进行安全操作，如操作不当、使用老化破损的管道或器具等，都会增加火灾的风险。
4. 气体浓度超标：当空气中的天然气浓度超过一定的比例（通常为5%-15%），就会形成可燃混合气体，一旦遇火源即可爆炸燃烧。
5. 电器故障：一些电器设备的故障或短路，可能会引发火灾。
而天然气火灾常常与电器设备的故障有关。
6. 不合理的管道设计：管道设计不当、弯曲、连接处破损、附近有热源等都会导致天然气的泄漏和点火，引发火灾。
以上是常见的天然气火灾原因，了解这些原因有助于我们更好地预防火灾的发生。
第四部分：防范天然气火灾措施1. 安装报警器：在厨房、工厂等天然气使用场景中，应安装火灾报警器，一旦检测到天然气泄漏，立即发出警报，以便及时采取措施。
2. 定期维护检查：对于天然气管道、燃气灶具等设备应进行定期维护和检查，及时发现并排除潜在安全隐患。
液化天然气的燃烧特性
液化天然气的燃烧特性
液化天然气（LNG）是一种在低温和高压下将天然气转化成液态的能源。
LNG 在运输中占用空间小，体积和重量均比同等能量的原天然气小得多，具有安全方便、清洁环保等特点。
目前，LNG 已被广泛用于燃气发电、工业供能、城市管网等领域。
下面将介绍 LPG 燃烧的特性。
1.紧凑的能量密度
LNG 的能量密度非常高，一立方米的 LNG 等同于几百立方米的天然气，因此可以大大缩小储存和运输成本。
这使其特别适用于远程地区的电力和天然气供应。
LNG 的能量密度高，也意味着其燃烧时的温度和压力都很高。
在燃烧的过程中，LNG 释放出的热量可以转化为电能或热能。
2.低污染
与燃烧煤和石油相比，LNG 燃烧的二氧化碳和氮氧化物排放量较低，因此更加环保。
此外，LNG 中的硫含量非常低，因此燃烧后排放的二氧化硫也比较少，减少大气污染的产生。
3.易于集装
LNG燃烧的过程中需要经过高压和低温的处理，因此必须在特定的容器中进行存储和运输。
通常，液化天然气被储存在双壳容器中，这些容器是由预制内部罐和外壳构成的。
外壳通常是由钢或铝制成的，而内部罐则是由奥氏体钢或铝制成的，内置保温和液态天
然气储存材料。
随着技术的进步，LNG集装箱可以根据不同场合的
需求设计不同类型的低温运输容器。
LNG 利用高效的燃烧、低污染、能量密度高、易于储存和运输
等优点被广泛应用在燃气发电、工业用热、城市天然气供应等领域。
同时，LNG 也为环境保护提供了创新的解决方案，使我们的环境更
加清洁，让生活更具有可持续性。
天然气氢气燃烧特性研究
3 收稿日期 : 2005208227; 修回日期 : 2005211204。 基金项目 :国家自然科学基金项目 (50422261) ;国家重点基础研究发展规划项目 (2003CB214500) ;优秀国家重点实验室研究项目 ( 50323001) 。 作者简介 :张 勇 (1981— ) ,男 ,硕士研究生 ,主要研究方向为内燃机燃烧 , E2mail: zyong0618@163. com。
1 试验装置与燃料
试验装置如图 1所示 。试验中利用水银压力 计测量各组分气体分压 ,通过控制天然气 /氢气混 合气和压缩空气的分压来配制不同燃空当量比的 燃气 。采用传统的电感放电点火方式点燃混合 气 ,同时同步采集燃烧弹中的压力 [ 8 ] 。
图 1 试验系统布置图 F ig. 1 Exper im en ta l setup
( State Key Laboratory of M ultiphase Flow in Power Engineering, Xi’an J iaotong University, Xi’an 710049, China)
Abstract: The combustion characteristics of natural gas2hydrogen2air m ixtures were studied in a constant volume bomb under various ratios of hydrogen to natural gas, equivalence ratios and initial p ressures. Meanwhile, a two2zone model was p roposed for p redicting combustion parameters based on the p ressure da2 ta. The study shows that, with the increase of hydrogen fraction in m ixture, the normalized mass burning rate will increase and the flame development duration and combustion duration will decrease at various e2 quivalence ratios and initial p ressures. L ittle influence of hydrogen addition on the maximum combustion p ressure is found at the equivalence ratios near to the stoichiometric equivalence ratio. However, for lean m ixture combustion and rich m ixture combustion, the maximum combustion p ressure will increase with the increase of hydrogen fraction in m ixture. Moreover, wide ranges of equivalence ratio for getting shorter combustion duration are p resented with the increase of hydrogen fraction in m ixture. The decrease in flame development duration shows more obviously at lean m ixture combustion and rich m ixture combustion. Keywords: Natural gas2hydrogen m ixtures; Combustion characteristics; Constant volume bomb
天然气燃烧控制
可装大瓶组为8只13m长的高压钢瓶，可装5000m3天然气。
汽车运送到高压气站，经减压处理，输送到用户主管线。
长距离管道输送，一般采用高压输送，管径一般在1000mm以上，压力在10Mpa以上。
2、不含有有害的苯、萘等芳香烃物质，因是气体性燃料，无可燃性颗粒燃料，燃烧完全，环境污染小。
3、安全性高：因主要成分为甲烷，起天然气中的甲烷含量在94%以上（低于90%的天然气我们称为湿气），可燃气体的燃烧也取决于甲烷的着火温度、浓度范围，着火温度700℃、着火浓度范围5—15%，所以，要想是天然气燃烧，必须达到较高的温度和要求的浓度。
3、具有较大的火焰覆盖面积，利于火焰对玻璃原料和玻璃液的热传导。
4、较底的废气排放温度。
5、有较好的火焰可调性，符合工艺要求。
要想符合上述火焰的要求，应从下两方面去做工作：
一是喷枪，天然气简单的可以用一个管道通入窑内就可以燃烧，但他绝对达不到熔化的要求，一般采用引入压缩空气的方法，使天然气与压缩空气之间具有较大的速度差，形成喷入窑内的火焰中部出现缺氧状态，利于甲烷的裂解，析碳，同时可以通过调整压缩空气的流量和喷出速度，达到调整火焰长度的目的。当然喷枪的结构多种多样，有内混式、外混式等等，多种多样，只要选择适应自己窑炉特性的喷枪即可。
&S22二、是窑炉结构的适当改变，最好不要直接用燃油窑炉（有些燃油窑炉结构适用于烧天然气，应直接可以使用），可能造成的不利因素有：1、碹顶温度过高，烧损大碹，减少窑炉寿命。2、火焰软、飘，烧损碹角和蓄热室。3、火焰覆盖面小，不利于热传导。
天然气燃烧特性
CH4
C2H6 C3H8 C4+ H2 CO O2
100
15 15 5 0 15 10
85
0 0 0 0 0 0
占反应物体积%
同上 同上 同上 同上 同上 同上
CO2
N2
15
30
0
0
占天然气总量体积%
同上
性能指标 惰性气体总量 硫 芳烃
（苯，甲苯等）
高限 30
低限 0
说明 占天然气总量体积% 中国国标规定符合要求
需要提出数据
0
当天然气预热温度较高时会 生成胶状物
固体颗粒总量 ppmw
>10μ颗粒 ppmw
23-35
0.2-0.4
0
0
尚需乘以天然气低热值/纯甲 烷低热值
同上
痕量金属（钠、 钾）ppmw
液滴
0.8
0
0
0
同上。一般天然气中只含有 由盐水带入的钠，钾
液滴会损坏机器部件
点火性能
供气压力
应符合一般天然气的点火性 能，否则需协商
39.842 ( 9516 )
35.906 ( 8576) 53.494 (12777) 48.209 (11515) 40.3
40.282 (9621)
36.336 ( 8679) 52.895 (12633) 47.716 (11397) 39.8
38.224 (9130)
34.456 ( 8230) 49.628 (11854) 44.736 (10685) 37.4
◆以上这些特性都可以按天然气组分计算或实验测定
四、天然气的组分和特性参数
成分 塔里木气 陕甘宁气 东海气 西澳卡拉沙 LNG 印尼东周 LNG
天然气安全特性表
天然气安全特性表1. 物理特性- 物态：天然气在常温常压下呈气态物态：天然气在常温常压下呈气态物态：天然气在常温常压下呈气态- 可燃性：天然气可与空气形成可燃气体混合物，容易发生燃烧或爆炸可燃性：天然气可与空气形成可燃气体混合物，容易发生燃烧或爆炸可燃性：天然气可与空气形成可燃气体混合物，容易发生燃烧或爆炸- 比重：天然气比空气轻，会上升并扩散比重：天然气比空气轻，会上升并扩散比重：天然气比空气轻，会上升并扩散- 无色无味：天然气本身没有颜色和气味，需要被添加臭味剂来识别泄漏无色无味：天然气本身没有颜色和气味，需要被添加臭味剂来识别泄漏无色无味：天然气本身没有颜色和气味，需要被添加臭味剂来识别泄漏- 可压缩性：天然气具有可压缩性，可被压缩成液体形式进行储存和运输可压缩性：天然气具有可压缩性，可被压缩成液体形式进行储存和运输可压缩性：天然气具有可压缩性，可被压缩成液体形式进行储存和运输2. 安全措施- 通风：对于封闭空间中的天然气泄漏，应及时通风，确保空气中的气体浓度低于爆炸限制通风：对于封闭空间中的天然气泄漏，应及时通风，确保空气中的气体浓度低于爆炸限制通风：对于封闭空间中的天然气泄漏，应及时通风，确保空气中的气体浓度低于爆炸限制- 泄漏检测：安装天然气泄漏检测器，及时发现泄漏情况，并采取相应的应急措施泄漏检测：安装天然气泄漏检测器，及时发现泄漏情况，并采取相应的应急措施泄漏检测：安装天然气泄漏检测器，及时发现泄漏情况，并采取相应的应急措施- 火源远离：要避免将火源靠近天然气源或泄漏点，以防止火灾或爆炸事故的发生火源远离：要避免将火源靠近天然气源或泄漏点，以防止火灾或爆炸事故的发生火源远离：要避免将火源靠近天然气源或泄漏点，以防止火灾或爆炸事故的发生- 合理储存：天然气储存设施应符合相关安全要求，避免未经授权的人员接近储存区域合理储存：天然气储存设施应符合相关安全要求，避免未经授权的人员接近储存区域合理储存：天然气储存设施应符合相关安全要求，避免未经授权的人员接近储存区域- 定期检查：对天然气设备、管线等进行定期检查和维修，确保其安全运行定期检查：对天然气设备、管线等进行定期检查和维修，确保其安全运行定期检查：对天然气设备、管线等进行定期检查和维修，确保其安全运行- 应急预案：制定天然气泄漏、火灾等紧急情况的应急预案，培训员工熟悉应急措施应急预案：制定天然气泄漏、火灾等紧急情况的应急预案，培训员工熟悉应急措施应急预案：制定天然气泄漏、火灾等紧急情况的应急预案，培训员工熟悉应急措施3. 报警与应对- 天然气泄漏报警：如果检测到天然气泄漏，应立即报警，同时进行紧急疏散和隔离泄漏源天然气泄漏报警：如果检测到天然气泄漏，应立即报警，同时进行紧急疏散和隔离泄漏源天然气泄漏报警：如果检测到天然气泄漏，应立即报警，同时进行紧急疏散和隔离泄漏源- 火灾报警：一旦发生火灾，应立即报警，尽量使用灭火器或灭火系统进行扑救，确保人员安全火灾报警：一旦发生火灾，应立即报警，尽量使用灭火器或灭火系统进行扑救，确保人员安全火灾报警：一旦发生火灾，应立即报警，尽量使用灭火器或灭火系统进行扑救，确保人员安全- 急救措施：对于受伤人员要及时施救，并尽快送往医院接受进一步治疗急救措施：对于受伤人员要及时施救，并尽快送往医院接受进一步治疗急救措施：对于受伤人员要及时施救，并尽快送往医院接受进一步治疗- 排查原因：在事件发生后，要进行事故原因的排查和分析，采取措施防止类似事件再次发生排查原因：在事件发生后，要进行事故原因的排查和分析，采取措施防止类似事件再次发生排查原因：在事件发生后，要进行事故原因的排查和分析，采取措施防止类似事件再次发生以上是天然气的安全特性及相应的安全措施和应对措施，希望能够提供帮助。
天然气理化特性表
天然气理化特性表
引言
天然气是一种重要的能源资源，具有多种理化特性。
本文档旨
在介绍天然气的主要理化特性，包括组成、密度、比重、可燃性等
方面。
组成
天然气主要由甲烷(CH4)组成，同时还含有少量的乙烷、丙烷
和其他烃类物质。
其中甲烷含量最高，达到80%以上。
密度和比重
天然气的密度和比重与空气相比较轻。
其密度一般在0.65
kg/m³到0.85 kg/m³之间，比重在0.6到0.8之间。
可燃性
天然气是一种高燃点的可燃气体。
其燃烧温度较高，热值较大。
天然气的燃烧产物主要有水蒸气和二氧化碳，燃烧后无毒害和污染
物产生。
液化特性
在适当的温度和压力下，天然气可以液化成液态天然气。
液态天然气具有高能量密度和便于储存、运输的特点。
收尾
以上是对天然气的主要理化特性的简要介绍。
了解天然气的理化特性有助于我们更好地利用和应用这一重要的能源资源。
注意：本文档中的数据为参考值，具体数值可能会因地域和气候等因素而有所差异。
请在实际应用中进行进一步确认。
天然气燃烧的燃烧工况与排放特性
天然气燃烧的燃烧工况与排放特性天然气是一种清洁、高效、可再生的能源，在如今不断发展的能源转型中扮演着重要的角色。
天然气的燃烧工况与排放特性对于环境保护和能源利用具有重要意义。
本文将探讨天然气燃烧的常见工况及其排放特性，并介绍相关的技术手段和方法，以期促进天然气资源的高效利用和环境友好型能源系统的建设。
一、天然气燃烧的工况天然气的燃烧工况主要包括燃料组分、燃料供给方式和燃烧设备等要素的综合影响。
首先，天然气的组分主要由甲烷(CH4)和少量的乙烯(C2H6)、丙烷(C3H8)等轻烃构成，其气体能量密度高、易于燃烧。
其次，燃料供给方式是影响燃烧工况的重要因素。
常见的供气方式包括完全预混和局部预混燃烧，前者适用于小型燃烧设备，后者适用于大型燃烧设备。
最后，燃烧设备的种类和结构也对燃烧工况具有一定的影响，例如锅炉、燃气轮机和燃气内燃机等。
二、天然气燃烧的排放特性天然气燃烧排放的主要污染物包括氮氧化物（NOx）、二氧化硫（SO2）和颗粒物等。
相比于传统的燃煤和燃油，天然气燃烧排放的污染物含量更低，因此更为环保。
首先，天然气燃烧后生成的NOx主要为一氧化氮和二氧化氮，相较于煤炭和石油燃烧排放的NOx，天然气燃烧排放的NOx较少，可以有效减少酸雨的形成。
其次，天然气燃烧不含硫，燃烧后几乎不生成SO2，减少大气污染。
再次，天然气燃烧几乎不产生颗粒物，降低了空气中细颗粒物对环境和人体健康的危害。
三、改善天然气燃烧排放的技术手段和方法为了进一步提高天然气燃烧的效率和减少排放的污染物，人们开展了多种技术研究和应用。
其中，主要包括以下几个方面。
首先，优化燃烧设备设计，提高燃烧效率和燃烧质量。
改善燃烧设备的结构和工作方式，可以更充分地利用天然气的能量，减少能源的浪费。
其次，采用低氮燃烧技术，减少NOx的生成。
通过控制燃烧温度、延长燃烧时间等手段，可以有效地降低NOx的排放。
再次，引入污染物治理设备，如SCR和SNCR等脱硝技术，可以进一步减少NOx的排放。
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天然气燃烧特性
天然气最主要的成分是甲烷，基本不含硫，无色、无臭、无毒、无腐蚀性，具有安全、热值高、洁净和应用广泛等优点，目前已成为众多发达国家的城市必选燃气气源。
城市燃气应按燃气类别及其燃烧特性指数（华白数W 和燃烧势CP ）分类，并应控制其波动范围。
华白数W 按式（1）计算： d Q W g
= （1）
式中：W —华白数，MJ/m 3（kcal/m 3);Q g —燃气高热值，MJ/m 3/（kcal/m 3）；d —燃气相对密度（空气相对密度为1)。
燃烧势CP 按式2计算：
()d CH CO H C H K CP n m 423.06.00.1+++⨯= （2） 220054.01O K ⨯+=
（3） 式中：CP ——燃烧势；
H 2——燃气中氢含量，%（体积）；
C m H n ——燃气中除甲烷以外的碳氢化合物含量，%（体积）； CO ——燃气中一氧化碳含量，%（体积）；
CH 4——燃气中甲烷含量，%（体积）；
d ——燃气相对密度（空气相对密度为1）；
K ——燃气中氧含量修正系数；
O 2——燃气中氧含量，%（体积）。
城市燃气的分类应符合表的规定。
城市燃气的分类（干，0℃，101.3kPa ）表
燃气热值的单位定义及换算
燃气热值的单位有两个单位系列：
一是“焦耳”系列：J（焦耳）/ Nm3、KJ（千焦）/Nm3、MJ（兆焦）/Nm3；
换算关系是：1MJ（兆焦）=1000KJ（千焦）、1KJ（千焦）=1000J（焦耳）；
二是“卡”系列：cal（卡）/ Nm3、Kcal（千卡）/Nm3；换算关系是：1Kcal （千卡）=1000cal（卡）；
两个单位系列的换算关系是：1cal（卡）=4.1868 J（焦耳）；1KJ（千焦）=238.85 cal（卡）；1MJ（兆焦）=238.85 Kcal（千卡）。
纯天然气的组分
纯天然气的组分是CH4：98%；C2H6：0.3%；C3H8：0.3%；CmHn：
0.4%；N2：1%。
气的热值、绝对密度、相对密度
纯天然气的热值是36220KJ/Nm3（9651千卡/ Nm3）[天然气热值的一般取值是36000KJ/Nm3（8600千卡/ Nm3）]；绝对密度是0.6844Kg/ Nm3；
相对密度是0.5682。
这说明，天然气比空气轻。
天然气在密闭空间内泄漏，将积聚在密闭空间的上部；在大气中放散，将上升至天空。
热值、汽油热值、电热功是换算的
天然气热值、汽油热值、电热功如下表：
天然气热值：36000 KJ/Nm3
汽油热值：46000 KJ/Kg
汽油密度：700 Kg/m3
电（度）：3600 KJ
1升汽油的热值：32200 KJ/L
1标方天然气的热值相当于1.12升汽油的热值；
1标方天然气的热值相当于10度电的热值；
1升汽油的热值相当于8.94度电热功的热值。
天然气的价格是A元/ Nm3、汽油价格是B元/ L、电价格是C元/度，在等热值的条件下，天然气、汽油、电之间的价格比是多少？
在等热值的条件下，天然气价格/汽油价格=A/1.12B；天然气价格/电的价格=A/10C。
国家规范规定，人工煤气、天然气的热值标准
人工煤气的热值标准执行《中华人民共和国标准GB13612—92·人工煤气》，热值标准是3500 Kcal（千卡）/Nm3[14.7MJ（兆焦）/Nm3]；天然气的热值标准执行《中华人民共和国标准GB17820—1999·天然气》，热值标准是7500 Kcal（千卡）/Nm3[31.40MJ（兆焦）/Nm3]。