附录1 几种常见可燃气体的组分热值一览表.docx
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附录1几种常见可燃气体的组分热值一览表
几种常见可燃气体
(1千瓦·时=1.36马力·时=3.6×106焦耳)
表1典型天然气的组分
成分
符号
体积含量%
甲烷
CH4
78.018
乙烷
C2H6
3.281
丙烷
C3H8
4.712
丁烷
C4H10
2.581
戊烷
C5H12
0。
867
氧
O2
1。
506
其他
—
9。
035
热值
≥41。
860MJ/m3
天然气种的杂质成份主要是H2S和H2O,作为内燃机燃料必须控制其含量,H2S的含量不超过20mg/m3,H2O的含量要求25℃时无液态水存在。
对于天然气的压力要求,最佳范围在0。
1~0。
5MPa之间.
天然气适用环境温度:
—30℃~55℃。
表2典型瓦斯的组分
成分
符号
体积含量%
氮气
N2
5。
54
二氧化碳
CO2
2.34
乙烷
C2H6
2。
075
丙烷
C3H8
0。
020
丁烷
C4H10
0。
0002
戊烷
C5H12
0。
001
甲烷
CH4
90.0238
热值
30。
443510MJ/m3
煤矿瓦斯是与煤炭伴生的赋存在煤层中的气体,主要成分为甲烷,1m3甲烷的热值相当于1.14公斤的标准煤。
煤矿瓦斯不仅热值高,而且不含硫化氢,是一种清洁能源。
表中数据为瓦斯中甲烷含量较高时的组份和热值。
煤矿瓦斯的在抽放时伴随一定的水份,应用于瓦斯发电机组时,H2O的含量要求25℃时无液态水存在.对于瓦斯压力要求,机组满负荷工作时,主管线压力应在3kPa以上.
瓦斯甲烷浓度不低于25%,满足煤矿安全要求。
适用环境温度:
—30℃~55℃。
表3典型焦炉煤气的组分
成分
符号
体积含量%
氢气
H2
63。
1
一氧化碳
CO
8。
6
甲烷
CH4
19。
2
二氧化碳
CO2
2.6
高碳氢
CnHm
1。
8
氧气
O2
0.8
氮气
N2
3.9
空燃比
3。
94
热值
≥16。
658MJ/m3
焦炉煤气是煤在隔绝空气条件下,在900~1000℃的高温条件下制取焦炭产生的副产品,每吨煤产焦炉煤气300~350立方米,其热值每立方米在16330~17580kJ,主要可燃成分是氢气、甲烷和一氧化碳。
焦炉煤气的杂质主要包括焦油、氨、粗苯、萘、硫磺等。
对粗煤气进行净化可回收焦油、氨、粗苯、萘、硫磺等化学产品。
由于炼化工艺和使用煤的不同,产生的焦炉煤气和杂质成份有所不同。
应用于内燃机发电的焦炉煤气,除对燃料的压力有一定的要求外,对气体杂质含量也有相应的要求。
对于焦炉煤气压力要求,机组满负荷工作时,主管线压力应在3kPa以上.
适用环境温度:
—30℃~55℃。
焦油和灰尘
≤10mg/m3
H2S
≤20mg/m3
氨
≤50mg/m3
萘
≤50mg/m3
O2
体积百份含量≤1%
CO
体积百份含量≤10%
表4典型沼气的组分
成分
符号
体积含量%
氢气
H2
2
二氧化碳
CO2
35
氧气
O2
3
甲烷
CH4
60
热值
≥21。
89839MJ/m3
沼气是有机物在隔绝空气并在一定的温度、湿度、酸碱度等条件下,经过沼气细菌的作用产生的一种可燃气体。
沼气主要分为:
工业沼气、农村沼气、城镇沼气等。
沼气是一种混合气体,主要成分是甲烷(CH4)、其余为二氧化碳(CO2)、氧气(02)、氮气(N2)和硫化氢(H2S).其中甲烷含量约为55%~70%,二氧化碳含量约为30%~45%。
沼气低热值20~25MJ/m3。
对于沼气压力要求,机组满负荷工作时,主管线压力应在3kPa以上。
应用沼气发电,H2O的含量要求25℃时无液态水存在.;H2S的含量不能高于20mg/m3。
适用环境温度:
—30℃~55℃。
表5典型高炉尾气的组分
成分
符号
体积含量%
氢气
H2
1。
0
1。
0
1.0
一氧化碳
CO
30.2
29.8
30.6
甲烷
CH4
0.8
0。
8
1。
0
二氧化碳
CO2
7。
8
10。
4
8。
0
氧气
O2
1。
0
0。
8
0。
8
氮气
N2
59。
2
57.2
58。
6
灰尘含量
7~8mg/m3
热值
4。
153~4.203MJ/m3
炼铁高炉每生产一吨铁约产生3000Nm3的高炉煤气,这些煤气所含气体成份主要是N2及CO,其可燃成份以CO为主,发热值低。
高炉煤气使用机组发电时必须进行降温处理,进入发电机组的气体不能超过50℃.
高炉煤气的杂质成份主要是灰尘,在使用高炉煤气发电时,灰尘颗粒直径不能大于5μ,含量不能超过10mg/m3。
对于高炉煤气压力要求,机组满负荷工作时,主管线压力应在3kPa以上.
适用环境温度:
—30℃~55℃。
对于其它可燃气体,要求热值不能低于700kkal/m3(2940kJ/m3);含有H2S、H2O、焦油及灰尘等杂质的气体,杂质含量应满足焦油和灰尘≤10mg/m3、H2S≤20mg/m3、氨≤50mg/m3;对于含氢量超过10%(体积含量)的可燃气体,O2含量不能超过1%(体积含量);气体中H2O的含量要求25℃时无液态水存在。
各种燃气的压力要求:
机组满负荷工作时,主管线压力应在3kPa以上。
适用环境温度:
-30℃~55℃。
表6典型油母页岩气的组分
成分
符号
体积含量%
二氧化碳
CO2
16。
2
16。
2
20
高碳氢
CnHm
0。
8
1.2
1.6
氧气
O2
1。
6
2。
0
2。
0
一氧化碳
CO
3.4
2.6
12.6
氢气
H2
9。
9
8.3
10
甲烷
CH4
5.0
4.4
4。
8
氮气
N2
63.1
65。
3
49.2
热值
kJ/m3
3774。
71
3543。
21
5040~5460
表7典型炭黑气的组分
成分
符号
体积含量%
脱水前
脱水后
一氧化碳
CO
9。
82
15。
99
二氧化碳
CO2
2。
3
3.7
氢气
H2
10.6
17.27
氮气
N2
37.82
61。
57
甲烷
CH4
0.27
0。
44
乙烯
C2H2
0.63
1。
03
热值
kJ/m3
2850
4639
注:
脱水前含H2O:
38.56%。
表8典型秸秆气的组分
成分
符号
体积含量%
玉米芯
棉柴
玉米秸
麦秸
二氧化碳
CO2
12。
5
11。
6
13.0
14.0
氧气
O2
1.4
1.5
1。
65
1.7
一氧化碳
CO
22。
5
22.7
21.4
17.6
氢气
H2
12。
3
11.5
12.2
8.5
甲烷
CH4
2.32
1.92
1。
87
1。
36
氮气
N2
48.98
50.78
49.88
56.84
热值
kJ/m3
5032.8
5585。
2
5327.7
3663。
5
秸秆气的主要可燃成份为CO和H2,还含有少量的CH4,秸秆气含N2的比例较高,其热值为3300~6500kJ/m3.
秸秆气的出气量按2m3/kg计算,每吨秸秆可以产2000Nm3秸秆气,每吨位秸秆发电量为610~1000kW·h.
表9典型水煤气的组分
成分
符号
体积含量%
甲烷
CH4
43.5
一氧化碳
CO
24.0
二氧化碳
CO2
6。
0
氮气
N2
19
高碳氢
CnHm
6.5
热值
11130kJ/m3
表10典型蓝炭气的组分
成分
符号
体积含量%(大同)
体积含量%(神木)
氢气
H2
20。
4
12。
8
甲烷
CH4
9
17.6
一氧化碳
CO
12。
6
10.2
二氧化碳
CO2
0。
8
氮气
N2
54.6
59
高碳氢
CnHm
0。
4
氧气
O2
2.2
热值
kJ/m3
7267.2
8967.9
表11黄磷气的组分
成分
符号
体积含量(大同)
一氧化碳
CO
85~95%mol/Nm3
磷
P
0.5~1g/Nm3
硫
S
0。
6~3g/Nm3
砷
0.07~0。
08g/Nm3
氟
F
0。
4~0。
5g/Nm3
二氧化碳
CO2
2~4%
氧气
O2
0。
1~0。
5mol/Nm3
其它
3~5mol/Nm3
表12电石气的组分
成分
符号
体积含量(大同)
一氧化碳
CO
75~85/Nm3
氢气
H2
5~10/Nm3
氧气
O2
0。
6/Nm3
甲烷
CH4
0~5/Nm3
氮气
N2
4~8/Nm3
二氧化碳
CO2
2~4%
粉尘
焦碳、石灰粉末
80mg/Nm3
热值:
11700kJ/Nm3,温度400~500
附表1
常用燃料发热值
燃料名称
燃料热值Qydw/kJ·kg—1
燃料热值Qydw/kkal·kg-1
标准煤
29310
6979
烟煤
29310~35170
6979~8374
褐煤
20930~30140
4983~7167
无烟煤
29310~34330
6979~8174
焦炭
29310~33910
6979~8074
重油
40610~41870
9669~9969
石油
41870~46050
9969~10964
高炉煤气
3150~4190
750~998
发生炉煤气
5020~6700
1195~1595
水煤气
10050~11300
2393~2690
焦炉煤气
16330~17580
3881~4186
天然气
33490~41870
7974~9969
序
号
气体名称
分子式
分子量
M
公斤分子体积
Vx
(m3/kg分子)
气体常数
R
重度
γ
(kg/m3)
比重
S
(空气=1)
熔点
(℃)
沸点
(℃)
定压比热
Cp
(kcal/m3·℃)
绝热
指数
k
临界温度
Tk
(°K)
临界压缩系数
Zk
导热系数
λ
(kcal/m·℃)
运动粘度
γ×106
(m2/s)
动力粘度
μ×106
(Pa·s)
1
氢
H2
2.0160
22。
4270
420.66
0.0898
0.0695
—259。
18
—252.75
0。
310
1.407
33.3
0。
394
0.1860
93.00
8.3496
2
一氧化碳
CO
28.0140
22。
3984
30.29
1。
2506
0.9671
-205
—191.48
0.311
1.403
133。
0
0.294
0。
0198
13。
30
15。
974
3
甲烷
CH4
16.0430
22.3621
52.88
0。
7174
0。
5548
—182.5
—161.49
0。
369
1。
309
190。
7
0。
290
0.0260
14。
50
10.388
4
乙炔
C2H2
26。
0380
32。
58
1。
1709
0.9057
—81
-84
0.456
1.269
—
—
0.0161
8.05
9.408
5
乙烯
C2H4
28。
0540
22.2567
30.23
1。
2605
0。
9748
—169。
4
-103.9
0。
451
1.258
283.1
0。
270
0。
0141
7。
46
9.31
6
乙烷
C2H6
30。
0700
22.1872
28。
20
1。
3553
1.048
-172
—88.3
0。
536
1。
198
305.4
0.285
0.0160
6.41
8。
5946
7
丙烯
C3H6
42.0810
21.9900
20.16
1.9136
1。
479
—185.2
—47.7
0。
639
1。
170
365。
1
0274
3。
99
7。
644
8
丙烷
C3H8
44。
0970
21.9362
19。
23
2。
0102
1.554
—189。
9
—42。
17
0。
707
1。
161
369.9
0。
277
0。
013
3。
81
7.497
9
丁烯
C4H8
56。
1080
21。
6067
15。
12
2.5968
2。
008
-139.0
—6
—
1.146
—
—
2。
81
7。
3206
10
正丁烷
n-C4H10
58.1240
21。
5036
14.59
2.7030
2。
090
—135
—0。
5
0。
886
1。
144
425.2
0.274
0.0116
2。
53
6.8306
11
异丁烷
i—C4H10
58.1240
21。
5977
14.59
2。
6912
2。
081
—145
-11.73
—
—
403.1
0.283
12
戊烯
C5H10
70。
1350
21.2177
12。
09
3。
3055
2.556
-165。
22
29.97
—
1。
121
—
-
1.99
6。
5562
13
正戊烷
C5H12
72。
1510
20。
8910
11。
75
3。
4537
2.671
-19.7
36。
1
-
1.120
469.5
0。
269
1.85
6.3504
14
苯
C6H6
78。
1140
20。
3609
10.86
3。
8365
2.967
5.533
80.10
0.780
1.320
—
—
0。
0076
1。
82
6.9776
15
硫化氢
H2S
78.1140
22.1802
24。
89
1。
5363
1.188
—82。
9
-61。
8
0。
372
1。
304
-
—
0。
0113
7.63
11。
662
附表2单一可燃气体在标准状态下的物理热力性质
附表3我国几种常用煤气的特性(干煤气0℃/760毫米汞柱)
序
号
煤气种类
分子量
M
气体常数
R
重度
γo
(kg/m3)
相对比重
S
(空气=1)
定压比热
Cp
(kcal/m3℃)
绝热
指数
κ
高热值
Qh
(kcal/m3)
低热值
Qe
(kcal/m3)
华白
指数
Ws
动力粘度μ
×106
(Pa·s)
运动粘度ν×106
(m2/s)
爆炸极限L(上/下)
(空气中
体积%)
理论
空气量
Vo
(m3/m3)
理论
烟气量
Vf(湿/干)
(m3/m3)
干烟气
最大
CO2量
(体积%)
理论燃烧温度
te
(℃)
最大燃烧速度
μ
(m/s)
1
炼焦煤气
10。
4968
80。
7939
0.4686
0.3623
0。
3320
1.3750
4734
4208
6150
11。
611
24。
76
35。
8/4.5
4。
21
4.88/3。
76
10。
6
1998
0.857
2
直立炉煤气
12.3805
68.4948
0。
5527
0.4275
0。
3303
1.3793
4310
3854
5180
12.484
22.60
40。
9/4。
9
3.80
4。
44/3。
47
13.0
2003
0.851
3
混合煤气
14.9968
56.5454
0.6695
0。
5178
0.3270
1.3841
3681
3310
4040
12。
160
18。
29
42.6/6.1
3.18
3.85/3。
06
13.9
1986
0.842
4
发生炉煤气
20。
1421
42.1009
1.1627
0.8992
0。
3150
1。
3980
1434
1372
1270
17.299
13。
93
67.5/21。
5
1。
16
1。
98/1。
84
19。
3
1600
0。
1946
5
水煤气
15.6912
54.0430
0.7005
0.5418
0。
3174
1.3958
2735
2480
2960
14。
896
21。
28
70。
4/6.2
2.16
3.19/2。
19
20。
0
2175
1。
418
6
催化油煤气
12。
0355
70.4582
0.5374
0.4156
0。
3321
1。
3759
4412
3946
5380
12。
209
22.73
42.9/4。
7
3。
89
4.55/3。
54
12。
4
2009
0.978
7
热裂油煤气
17.7162
47.8657
0。
7909
0。
6116
0。
3864
1.3208
9065
8307
9340
9.816
12.42
25.7/3.7
8.55
9。
39/7.81
13.2
2038
0。
603
8
干井天然气
16。
6544
50。
9200
0.7435
0。
5750
0。
3726
1。
3082
9650
8704
10100
10.336
13.92
15.0/5.0
9.64
10。
64/8。
65
11。
8
1970
0.38
9
油田伴生气
23.3296
36。
3500
1.0415
0.8054
0。
4327
1.2849
12619
11556
11300
8。
698
8.36
14.2/4。
2
12。
52
13.73/11。
38
12。
7
1986
0.38
10
矿井气
22。
7557
—
1.0100
0.7900
—
—
5000
4500
—
--
—
—
4。
6
5。
90/4。
80
—
1900
—
11
液化石油气
56。
6093
14.9799
2。
5272
1.9545
0.8404
1.1503
29540
27482
17280
7。
031
2.78
9.7/1.7
28.28
30.67/26。
58
14。
6
2050
0。
435
12
液化石油气
56。
6003
14.9823
2。
5268
1.9542
0。
8180
1.1532
29207
27176
17090
7。
129
2。
82
9.7/1.7
28。
94
30。
04/25。
87
14。
7
2060
0。
429
13
液化石油气
52。
6512
16。
1060
2。
3505
1.8178
0.7965
1。
1525
28064
25885
16910
7。
149
3.04
9。
0/1.9
27。
37
29。
62/25.12
13.9
2020
0。
397
附表4单一可燃气体的燃烧特性
序
号
气体名称
分子式
爆炸极限L20℃(上/下)
空气中体积
(%)
着火温度
t
(℃)
燃烧反应式
理论空气量和耗氧量
(m3/m3)
理论烟气量
Vf
(m3/m3)
热值
Q
(kcal/m3)
空气
氧
CO2
H2O
N2
Vf
高
低
1
氢
H2
75。
9/4。
0
400
H2+0.5O2=H2O
2.38
0.5
—
1。
0
1.88
2。
88
3044
2576
2
一氧化碳
CO
74.2/12。
5
605
CO+0。
5O2=CO2
2。
38
0.5
1.0
—
1。
88
2。
88
3018
3018
3
甲烷
CH4
15.0/5。
0
540
CH4+2。
0O2=CO2+2H2O
9.52
2.0
1.0
2.0
7.52
10。
52
9510
8570
4
乙炔
C2H2
80.0/2。
5
335
C2H2+2。
5O2=2CO2+2H2O
11.90
2.5
2.0
1。
0
9。
40
12.40
13964
13483
5
乙烯
C2H4
34。
0/2.7
425
C2H4+3O2=2CO2+2H2O
14.28
3.0
2。
0
2。
0
11.28
15.28
15142
14197
6
乙烷
C2H6
13。
0/2.9
515
C2H6+3。
5O2=2CO2+3H2O
16.66
3。
5
2。
0
3.0
13。
16
18。
16
16792
15371
7
丙烯
C3H6
11.7/2。
0
460
C3H6+4.5O2=3CO2+3H2O
21.42
4。
5
3。
0
3.0
16.92
22.92
22358
20925
8
丙烷
C3H8
9。
5/2。
1
450
C3H8+5O2=3CO2+4H2O
23。
80
5。
0
3。
0
4。
0
18。
80
25。
80
24172
22256
9
丁烯
C4H8
1。
0/1。
6
385
C4H8+6O2=4CO2+4H2O
28.56
6。
0
4。
0
4。
0
22.56
30.56
30038
28092
10
丁烷
C4H10
8.5/1。
5
365
C4H10+6。
5O2=4CO2+5H2O
30。
94
6。
5
4。
0
5.0
24.44
33.44
31957
29513
11
戊烯
C5H10
8.7/1.4
290
C5H10+7.5O2=5CO2+5H2O
35。
70
7.5
5.0
5。
0
28。
20
38.20
38002
35525
12
戊烷
C5H12
8.3/1。
4
260
C5H12+8O2=5CO2+6H2O
38.08
8。
0
5。
0
6。
0
30.08
41。
08
40428
37410
13
苯
C6H6
8.0/1。
2
560
C6H6+7.5O2=6CO2+3H2O
35.70
7.5
6。
0
3。
0
28。
20
37。
20
38729
37180
14
硫化氢
H2S
45。
4/4。
3
270
H2S+1。
5O2+SO2
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