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家用燃气的基本知识

时间:2021-04-08 09:49:14 来源:多种气体检测仪器仪表中心 点击:

家庭烧火做饭离不开燃料,城市中没有柴草秸秆,而煤炭(包括蜂窝煤)、煤油也渐渐被淘汰,现代家庭生活已普遍使用价廉而清洁的燃气。

许多人都使用过燃气,但未必了解燃气的相关知识,我就曾经把管道用燃气灶接在液化气罐上使用,看着黄黄的火焰和被熏黑的锅而大惑不解。最近新换了一种工作,与燃气器具有关,就查找了一些相关资料,感到有一些应是常识性的内容,也就现学现卖,整理并发表出来。

一、家用燃气的分类:

1.煤制气:

过去城市的管道气基本为煤制气,是一种人工燃气,主要成分为氢气(约40%--50%)和一氧化碳(约10%--20%)、甲烷,还有不可燃的二氧化碳和氮气等,燃烧速度快、火焰稳定。

煤制气是把煤炭隔绝空气加热(干馏)或加入空气、水蒸汽燃烧而获得,把固体的煤炭变成了方便管道运输的气体,比直接燃烧煤炭要方便,但其中含有能危及生命的一氧化碳,还有较多的焦油、苯、萘等容易堵塞管道的物质。

也有一些城市用重油裂解的方式制作人工燃气家用燃气,一般称为油制气,品质比煤制气好,而且一氧化碳含量低,更安全,一般在远离煤矿而油运输方便的南方一些城市使用。

2. 液化气:

是液化石油气(LPG: Gas)的简称,主要成分为丙烷、丁烷、丁烯、丙烯等分子中有3到4个碳原子的烃类,常温下为气体,加压或冷却时变为液体,一般是放到罐或钢瓶中运输,虽也可管道运输,但因易于液化,只适于冬天温暖的南方城市管道使用。

LPG主要是油田开采时的伴生气(油田气)或炼油厂、石油化工厂加工中的副产品(炼厂气),油田气分离后产生丙烷、丁烷等气体,可在低温、常压下储存和运输,打火机常灌装的就是丁烷。炼厂气中一般含有少量残液,冬天时钢瓶中残液会更明显,这些实际上是分子中有5个以上的碳原子的烃类,常温下不易气化,但也是可燃物,而且还会溶解一些易燃气体,倾倒残液很危险。

LPG密度大于空气,不易扩散开而容易积存在低洼处,且容易形成爆炸性混合物,爆炸事故率较高。

3.天然气:

主要成分是甲烷,含有一定量的乙烷,含硫等污染大气的物质少,燃烧后二氧化碳的含量也少,是最优质的燃气。

天然气主要是气田开采或石油伴生气,煤炭开采时的瓦斯气、沼气也属此类。我国的西气东输工程就是用管道运输天然气,沿线的很多城市都会逐渐用上这种优质气。天然气在常压下冷却到-162度则变为液态,称液化天然气(LNG: Gas),体积缩小到1/600,可用船或汽车来运输,沿海一些城市已建成专用LNG码头,主要是从国外进口LNG。

也有的城市将液化气与空气混合使用,称为空混气或代天然气,特性类似天然气。

二、燃气的记号:

国家标准《城镇燃气分类和基本特性》(GB/-2006)规定了燃气的表示记号:

人工燃气(煤制气、油制气类):3R 4R 5R 6R 7R

天然气(包括代天然气):3T 4T 6T 10T 12T

液化石油气(LPG):19Y 20Y 22Y

不同的记号代表性质不同的燃气,也就是要用与之对应的燃气器具,只有液化石油气的燃气器具可在全国的液化气中通用。家用液化气的记号为20Y,是由75%的丙烷和25%的丁烷组成,记号19Y表示完全是丙烷,而22Y表示完全是丁烷。

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燃气记号虽多,但常用的只有5R、6R、7R、10T、12T、20Y几种,而3T和4T为矿井气,6T为沼气,都只是在零散的小范围使用。

使用5R的城市有:上海、青岛、大连、烟台、无锡、苏州、杭州、汉口、长沙、合肥、扬州、南通等。

使用6R的城市有:南京、长春、常州、潍坊等。

使用7R的城市有:北京、天津、哈尔滨、济南、太原、镇江、贵阳、昆明、石家庄等。

使用10T代天然气的城市有:厦门、中山、宜兴、绍兴、济南、舟山、武昌、宁波、扬州、昆山、连云港、番禺等。

使用12T天然气的城市有:北京、天津、上海、杭州、青岛、郑州、重庆、成都、沈阳、长春、西安、济南、吉林、乌鲁木齐等。

随着“西气东输”及配套工程的推进,使用12T的城市会越来越多,而许多原来使用5R、6R、7R煤制气的城市会逐渐过渡到使用天然气。

三、燃气记号的含义:

其中的字母表示燃气种类:R—人工燃气,T—天然气,Y—液化石油气

数字与“华白数”对应:华白数是反映燃气特性的重要参数,由意大利工程师华白首先提出,在相同压力下只要燃气的华白数相同,就可在同一台燃气器具中得到相同的热负荷。

燃气的华白数表:

可以看出,燃气的表示记号是按华白数(kcal/m3)划分的。

燃料的热值:1立方米气体燃料或1千克固体/液体燃料完全燃烧时所产生的热量,单位有焦耳和卡两种,换算关系:1卡(cal)=4.18焦耳(J)。

低位/高位热值:热值有低位热值Hi和高位热值Hs,因燃气燃烧时会产生水蒸汽并带走部分热量(称为潜热),水蒸汽潜热一般不利用,国标规定的排烟温度应为110-160度,所以燃气热水器的热效率一般只能到80%左右。在燃气燃烧所产生的热量中包括水蒸汽所带的潜热就称为高热值家用燃气,不包括潜热则称为低热值。

理论空气量:1立方米燃气完全燃烧时所需要的最少空气量,包括需要的20%到40%的过剩空气,否则燃烧就不充分。燃烧同样体积的液化气所需要的空气约为天然气的3倍,为煤制气/油制气的6倍。

燃气的供气压力:单位为帕斯卡(Pa),其他单位有毫米水柱,1毫米水柱=9.

附表:一些燃气的气化点(常压下由液态变为气态的温度)

可以看出,丁烷在0度以下不容易气化,冬天用液化气会供气不足且残液多。

(本文部分内容摘自任亢健的《家用燃气具及其安装与维修》,轻工业出版社08年7月版)

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