低热值煤气采用天然气增热后与焦炉气掺混做为城市补充气源的分析与探讨

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1、第21卷第3期河北建筑工程学院学报Vol.21No.32003年9月JOURNALOFHEBEIINSTITUTEOFARCHITECTURALENGINEERINGSep.2003低热值煤气采用天然气增热后与焦炉气掺混做为城市补充气源的分析与探讨李建鱼昆张家口市煤气总公司摘要讨论了以焦炉气做为城市主气源的燃气输配系统在气源不足的情况下，釆用发生炉、水煤气炉、反火炉生产低热值煤制气.利用天然气增热后掺混做为补充气源的技术经济探讨.关键词燃气；气源；互换;掺混中图号TU832焦炉煤气是焦化厂炼焦的副产品.做为城市燃气的气源.已有近200年的历史.80年代.我国许多具有焦化厂的城市将焦

2、炉气变废为宝，做为城市气源加以利用.但随着城市用气规模的扩大，气量已远远不能满足燃气用户发展的需要•各燃气供应企业如何在技术成熟、经济可行、力所能及的情况下，筛选最佳的气源方案做为其补充气源.显得尤为迫切•张家口市煤气总公司对燃气二气源多种方案进行过研究和探讨•认为气源的建设•首先是一个城市燃气种类、方向选择的定位问题.张家口市正从长远考虑，着手通过长呼线引进内蒙鄂尔多斯苏里格气田的天然气•在天然气未引进之前，补充气源的研究和选择有其实际意义.•本文在多种补充气源可供选择的条件下，遵循⑴技术成熟、工艺可靠、经济可行；⑵补充气源能与焦炉气互换，技术参数（热值、华白数、燃烧势、CO体积

3、含量等）接近焦炉气，不影响输配系统的运行工况，不增加管网和管网改造费用，不影响用户用气设备的正常使用；⑶补充气量在现有基础上增50%以上，满足输配系统月调峰、日调峰与时调峰需要3条原则，从众多补充气源方案中重点分析探讨低热值燃气采用天然气增热后与焦炉气掺混，增加城市供气量的方法.1基本数据与增热的原因表1燃气性质蠶组分（体积％）相对密度低发热值华白数WMJ/Nm'燃烧势CpCmHnCOH,CO?0,凡□(p/pair)MJ/Nm1基本气源焦炉煤气22.442.07359.862.91.20.3717.9029.43119.58增热气源天然气980.30.30.41.00.57736

4、.2247.6839.49低热值煤气发生炉煤气1.80.430.48.42.40.25640.905.906.2228.65水煤气1.234.452.08.20.24.00.54103814.139935反火炉煤气4.019.531.044.00.666.888.4754.04从表1列岀的几种低热值煤气的基本性质可以看出，发生炉煤气、水煤气、反火炉煤气均不能直接与焦炉气互换•主要表现原因有：1）燃气低热值均达不到城市燃气标准14.63MJ/Nm3（3500kcal/Nn?）的最低限；2）反映燃气热负荷的指数一一华白数W在燃气互换中波动变化一般不超过±5%〜10%,此指数变化量小的水

5、煤气也在40%以上：3）反映内焰高度的指数燃烧势Cp查得焦炉气其波动范围在本文收稿日期：2003-04-05作者：男.1969年生，工程师，张家口市.07500070~130之间，除水煤气外均不在此范围内；4)由于一氧化碳有毒，一般要求城市燃气中CO含量应小于10%,3种低热值煤气中CO含量过高.任何一种与焦炉气单独掺混.指标不能同时满足.即使以综合指标最接近焦炉气的水煤气为例.其可掺入的气量不足焦炉气的20%.如果城市用量焦炉气以10xlOflnWd为例，可增气量不足2xlO^mVd,满足不了用量需求.所以，我们考虑采用其它气种增热的方式，调整其技术参数.其增热气源可用夭然气(N

6、G)、液化石油气(LPG)、油制气等•综合考虑建设投入、运行成本及抗风险性等因素以采用压缩天然气(CNG)方式为宜•如天然气进市，设备投入部分能用于系统或周边其它区县的供应.以日供气10xl0

7、掺混合后，增热低热值煤气的华白数W和燃烧势Cp范围列表2.表2与天然气掺混气种可掺入天然气比例相对密度变化范围范围华白数w与焦炉气对比波动幅度燃烧势变化范围Cp发生炉煤气29%~40%0.806-0.77116.30-20.38-44.6%〜・30・8%30.94〜32.03水煤气16%~30%0.546~0.55119.81-24.11-32.7%~-18.1%89.48~80.98反火炉煤气26%~38%0.638-0.62818.32-22.59・37.8%~-