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发表人：ludao543 |
发表时间：2011/5/6 7:58:00 |
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| 本栏论题： |
轻烃燃气和煤气发生炉燃气在工业上优势 [1968] |
“烃”就是碳、氢两种元素以不同的比例混合而成的一系列物质。其中较轻的部分，就叫做轻烃。天然气的主要成份是C1，含少量的C2，液化石油气的主要成份是C3、C4，它们在常温常压下呈气态，叫气态轻烃。C5—C16的烃在常温常压下是液态，我们就叫它液态轻烃。液态轻烃中最轻的部分是C5、C6，饱和的C5 、C6是鼓泡制气的最好原料，再重一点的部分就是汽油、煤油和柴油等。
轻烃的应用和发展前景：
目前，我国乃至世界上一些发达国家所使用的清洁燃料还是以天然气 、液化石油气及柴油为主。而天然气、液化石油气都是非常宝贵的化工原料，深加工后的附加值很高，因没有很好的替代能源，只能将其作为普通燃料烧掉。在当今世界能源供应日趋紧张的形势下，将其作为普通燃料烧掉是对有限资源的浪费。因此，国务院提出“贯彻开发与节约并重的方针，改善能源结构与布局，依靠科学技术进步，因地制宜地开拓可替代气源、以提高城市现代化，发展经济、减少环境污染、提高城市品位，这将是各级政府主管部门今后的首要任务。
我国某公司经过探索和实践，已将油气田开采过程中的副产品、以C4-C10为主的混合轻烃成功应用于燃气领域。将其替代二次能源的柴油以及利用价值更高的天然气和液化气，可改变和优化我国能源结构，不仅有很高的经济效益和环保效益，且具有更深远的能源战略意义。因此可以肯定的说，轻烃燃气应用在我国有着巨大的市场空间和良好的发展前景。
轻烃燃气的制气原料来源十分广泛，主要来源于油（气）田、炼油厂、溶剂油厂、石油化工厂、天然气净化厂等。凡密度在0.63—0.68kg/L，50% 的蒸发温度不高于75℃、90%的蒸发温度不高于135℃、总硫含量不大于0.04%的液态轻烃均可以作为制气原料。如炼油厂生产的拔头油、轻石脑油，溶剂油厂生产的石油醚，油（气）田生产的稳定轻烃、天然汽油，天然气净化厂生产的“塔底油”等。
轻烃燃气发生装置具有占地小，投资少，建设周期短，防火间距小，建站灵活，使用安全，操作简单，维护方便，易于管理，看站人员少，工作压力低等优点。
轻烃燃气与液化石油气的经济比较：
答：（1）瓶装液化石油气与轻烃燃气的经济性比较：
按液化石油气48元/瓶（13公斤）估算，1公斤液化石油气约相当于2.1m3（5000Kcal/m3）的轻烃燃气。若一户居民一个月用一瓶液化石油气，费用为48元，同样情况使用轻烃燃气的费用约为35元左右。
（2）管道液化石油气与轻烃燃气的经济性比较：
按管道液化石油气10元/m3估算，1m3管道液化石油气约相当于4.6m3（5000Kcal/ m3）的轻烃燃气，将1m3液化石油气价格折算为1 m3轻烃燃气的价格约为2.17元。由此可见，轻烃燃气较液化石油气的经济性要好。
另外，使用液化石油气存在着以下几方面的问题：
第一，国产液化石油气质量不好，残液较多，装量不足；第二，每次换瓶给使用者带来许多麻烦，尤其是楼层较高居民更加不便；第三，管道液化石油气虽避免了瓶装供应方式的诸多不便，但供气站的系统压力高，又都布置在地面上，危险性大；第四，运输、贮存和汽化液化石油气的容器均为压力容器，按规定必须定期检测；第五，防火间距要求严，在住宅小区内选址困难。
轻烃燃气采暖形式及利用轻烃燃气采暖与液化石油气采暖、城市集中供热的经济对比：
轻烃燃气采暖有以下两种形式：
一、单元分户式采暖系统
单元分户式采暖系统是以单元住房为单位，在每户的厨房或阳台设一台燃气采暖炉（热水器）作为住户供暖和生活热水的热源，采暖炉的气源来自轻烃燃气供气站。这种装在居民户内的壁挂式采暖炉，具有效率高、温度可调节，升温快、使用安全等诸多优点。单元式轻烃燃气采暖系统可以按照住户的要求达到所需的温度，不受采暖期限制，其热效率高，没有输送热网上的损失，家中无人时可设定较低温度，同时通过各屋散热器前的温控阀门进行调节，可使各个房间保持不同的温度，减少不必要的热量浪费，节省能源。由于系统中水容量小，蓄热少，启动升温快，能做到人走热走，人归暖来。使用起来比较方便，国外已有多年运行经验，是成熟的实用技术。
单元分户式采暖的投资费用对于房地产开发商来说，远远低于城市集中供热的增容费，也低于小区自建锅炉房供暖的投资费用。单元分户采暖如采用智能（IC卡）燃气表收取燃气费用避免了原集中供暖收费难的弊端。单元式轻烃燃气采暖的经济性分析：
（1）采暖炉（热水器）
目前在市场上销售的采暖炉（热水器）在档次和价格上有较大的差异，每台在2500—10000元不等。其中5000元/台以下的采暖炉（热水器）一般功率在18千瓦（15480大卡/小时）以下，采暖炉（换热器）有两套系统，即可以采暖，又可以供应生活热水，用户可以不必再购买洗浴用的热水器，可供120—200m2的面积供暖，平均投资费用约为25—42元/m2。比城市集中供热和小区自建锅炉房供热的投资（60—70元/m2 ）低得多。
（2）运行费用分析
①在一幢高层或多层住宅中位于顶层端头的房间运行费用最大，顶层次之，端头少些，中部最少。
②采暖炉（热水器）的运行状态对运行费用影响很大，节能运行状态比恒温运行状态约可节能40%左右。
③采暖房间使用地热辐射采暖比暖气片对流采暖在同样运行状态下，又可节能10%左右。
④单元式轻烃燃气采暖系统若带有功能强大的温控器时，用户可以根据实际情况自行决定经济运行模式，达到节能运行的目的，从而节省运行费用，即冷热随便。
⑤在实际工程运作中，虽然分户采暖具有种种优势，但对于冬季室外温度低、采暖期长、经济能力较低的安居工程、经济适用性住房的工程，不能完全体现此种采暖方式的诸多优势；而对于经济承受能力较高的高档住宅区、别墅区，此种采暖方式的优势就十分突出，并且深受房地产商及用户的欢迎。
二、轻烃燃气锅炉集中采暖系统
在小区内自建轻烃燃气锅炉房实行集中供暖，该形式类似于传统的燃煤锅炉房小区区域集中供暖，但两者不同之处为：
①轻烃燃气锅炉可设定回水温度自动控制供暖时间，自行开机供暖，自行关机停暖，可调性强，节约能源，运行费用低，适合于不同形式的小区。
②轻烃燃气锅炉的热效率高，一般为90%左右，出力大。
③轻烃燃气锅炉综合工程造价低，占地小，辅助设施少，易损件少，日常维护保养费用低。
④轻烃燃气锅炉操作简便，无需设专业人员看管，轻烃燃气站的管理人员即可管理，因而管理费用较低。
⑤轻烃燃气锅炉通过庭院热力管网也可实现“单元分户式采暖”，即在原居室采暖管道上设置一“锁闭阀”或“采暖智能计费表”，就可人为调节热水的流量，自行控制实现“单元分户式采暖”，有效地控制了人为因素造成的供热不交费问题，达到“交费者采暖，不交费者不采暖”的目的。
⑥采用轻烃燃气锅炉集中供暖不存在环境污染问题，符合国家的环保政策。
对自建区域采暖锅炉房来讲，轻烃燃气、液化石油气两种气源的锅炉房及燃气供气系统的成本基本相同，均低于城市集中供热投资的30%，但轻烃燃气运行费用却比液化石油气节省约28%，与沈阳地区财政不补贴的供热价格4.67元/ m2·月相比减少了2.06元/ m2·月，与财政仍在补贴的地区供热价格平均2.55元/ m2·月相比增加0.06元/m2·月。
发生炉煤气 ：
可燃性气体之一。主要成分为一氧化碳、氢、氮、二氧化碳等。分空气煤气和混合煤气两种。前者由煤和空气作用制得；后者由煤用空气和蒸汽作用制得，热值高于前者。用于金属加热炉、玻璃窑炉、炼焦炉的加热，也可作高热值煤气的掺混用气。
煤气的产生方式有很多种，如焦炉煤气，发生炉煤气，水煤气，油煤气，高炉煤气，裂化煤气等很多种。
发生炉煤气的产生方法是将煤在发生炉中燃烧后，将炉底的空气加以限制，使煤不能完全燃烧，因而产生大量的一氧化碳，就是发生炉煤气。这种发法使炉中排出的气体主要是一氧化碳，二氧化碳和氮气。
水煤气的制造方法是将煤在炉中点燃后，在炉底吹入充足的空气，使煤炽烈的燃烧，然后停掉风机，依次从炉底和炉顶喷入水蒸气，与炽热的煤化合后产生大量的氢气和一氧化碳，再与空气中的氮气和剩余的水蒸气混合，就形成了水煤气。
焦炉煤气的产生方法是原煤经过粉碎，洗煤后，按不同的煤种比例混合装入焦炉内，隔绝空气进行加热，高温使煤进行分解，产生煤气和煤焦油。
煤气炉内燃料层的分区
1－干燥层 2－干馏层 3－ 还原层 4－ 氧化层 5－ 灰渣层
固体燃料的气化反应，按煤气炉内生产过程进行的特性分为五层，如图2-1所示：干燥层——在燃料层顶部，燃料与冷的煤接触，燃料中的水分得以蒸发；干馏层——在干燥层下面，由于温度条件与干馏炉相似，燃料发生冷分解，放出挥发分及其它干馏产物变成焦炭，焦炭由干馏层转入气化层进行冷化学反应；气化层——煤气炉内气化过程的主要区域，燃料中的炭和气化剂在此区域发生激烈的化学反应，鉴于反应条件的不同，气化层还可以分为氧化层和还原层。
（1）氧化层：碳被气化剂中的氧氧化成二氧化碳和一氧化碳，并放出大量的冷量。煤气的冷化学反应所需的冷量靠此来维持。氧化层温度一般维持在1100～1250℃，这决定于原料煤灰熔点的高低。
（2）还原层：还原层是生成主要可燃气体的区域，二氧化碳与灼冷碳起作用，进行吸冷化学反应，生产可燃的一氧化碳；水蒸气与灼冷碳进行吸冷化学反应，生成可燃的一氧化碳和氢气，同时吸收大量的冷。
（3）灰渣层—气化后炉渣所形成的灰层，它能预冷和均匀分布自炉底进入的气化剂，并起着保护炉条和灰盘的作用。 燃料层里不同区层的高度，随燃料的种类、性质的差别和采用的气化剂、气化条件不同而异。而且，各区层之间没有明显的分界，往往是互相交错的。
二、固体燃料气化反应的基本原理
固定床煤气发生炉制造燃气，首先使得空气通过燃料层，碳与氧发生放冷反应以提高温度。随后使蒸汽和空气 |
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