當我們談論燃氣內燃機時,大多數人立即想到天然氣。然而,許多其他類型的氣體可用于內燃機,而不僅僅是天然氣。在本文中,我們將探討燃氣內燃機中常用的不同類型的氣體,包括天然氣、沼氣、煤層氣和工業煤氣。讓我們深入了解并了解更多信息!
天然氣系列
天然氣作為最常見的可燃氣體,主要成分是CH4,其含量在85%以上。天然氣(準確的說是甲烷)可以實現燃氣內燃發電機組的最佳用氣工況,在機組選型時,無需過多考慮成分或熱值的問題。
主要分為如下幾種:
1、天然氣:通常意義上的天然氣是指通過市政管道輸送的管道天然氣。主要成分為CH4,含有少量C2H6及更高分子成分。熱值約8000~8500kcal/Nm3。
2、CNG (Compressed Natural Gas),即壓縮天然氣,成分和天然氣完全相同,區別在于輸送方式,CNG通常采用槽車輸送
3、LNG(Liquefied Natural Gas),即液化天然氣,CNG的進階版本,把CNG進一步加壓降溫,直到液化,其成分和天然氣完全相同。
4、頁巖氣和可燃冰頁巖氣,他們是能源屆的新秀,一個隱藏在很深的頁巖層中,一個則在深海里被水分子包圍著。作為非常規天然氣,其CH4含量比我們平時用的天然氣還高,非常適用內燃機。這兩者的利用難點是目前的開采技術有限及輸送困難,如將來技術突破并進天然氣管網,應用潛力巨大。
5、 井口氣,或者叫油田伴生氣,是指蘊含在含油底層里,開采石油的同時所采出的天然氣。井口氣的成分較為復雜,通常為50%~80%的CH4,20%~40%的C?H?(乙烷)和CH?CH?CH?(丙烷),5%左右的C4以上成分(C?H??(正丁烷、異丁烷)、C?H??(戊烷)……),10%左右的N2、CO2等惰性氣體,同時還含有一定量的H2S。
沼氣系列
沼氣是由有機質通過厭氧發酵產生的,根據有機質原料不同,可以分為生物沼氣和垃圾填埋氣等幾種:
1、生物沼氣(糞便、餐廚垃圾、秸稈、酒精廠、屠宰場、造紙廠等),CH4含量約55%~60%,含有少量H2S。另外,玉米青貯、稻秸、麥秸乃至各種葉子,只要是有機質,理論上都可以作為生物沼氣的原料。
2、垃圾填埋氣,垃圾填埋沼氣的CH4含量約55%~60%,含有一定量的H2S。城市垃圾的處理有相當一部分是用于填埋處理,填埋的垃圾由于隔絕了空氣,厭氧菌發生作用,會產生大量沼氣。
3、污水處理氣,城市污水管網匯集到污水處理廠后,在沉淀池中對污水進行凈化,污泥沉淀下來,這些污泥進行厭氧發酵時會產生污水凈化沼氣。
煤層氣系列
煤層氣,顧名思義是賦存在煤層中的一種共生或伴生氣體,主要成分為CH4:
1、煤層氣,通常把先抽后采的燃氣稱為煤層氣。這種氣純度非常高,一般CH4含量可達約95%~99%。
2、高濃瓦斯,通常把CH4含量在30%~60%的煤層氣稱為高濃瓦斯,瓦斯的成分實際上很單純,除CH4外,其他成分就是空氣(N2+O2),極少其他雜質。
3、低濃瓦斯,通常把CH4濃度30%以下的瓦斯稱為低濃瓦斯,實際上CH4含量一般在5%~20%左右,其余成分都是空氣。
工業煤氣系列
在這一類氣體里,CO和H2出現的頻率非常高。
1、鐵合金礦熱爐尾氣,其主要成分為:CO、CO2、H2、CH4、N2、O2、H2O。其中CO含量50%~85%,H2含量2%~14%,CH4含量0~6.5%,尾氣的燃燒低熱值約為1680~2760kcal/Nm3,其具體成分及比例受生產原料、工況的變動影響大。
2、焦爐煤氣,煉鋼廠三兄弟之一,是煙煤制成煉焦用煤過程中副產的氣。焦爐煤氣大致成分為CH4含量25%~30%,H?含量50%~60%,CO含量5%~10%,少量CO2、N2、O2和其他氣體,低熱值約為4000~4500kcal/Nm3。焦爐煤氣由于H?含量過高,CH4值極低,大部分發電機組都不能用,少數能用的功率要折損到60%~70%,力宇有專門針對此類氣體的機型,能以極小的功率折損穩定運行。
3、高爐煤氣,煉鋼廠三兄弟之二,在高爐中用焦炭煉鐵過程中副產的氣。高爐煤氣大致成分為:CH4含量接近0,H?含量1%~3%,CO含量26%~30%,CO?含量6%~12%,N?含量55%~60%,少量的SO?及其他雜質氣體。高爐煤氣低熱值僅有800~1000kcal/Nm3,且含塵量巨大。
4、轉爐煤氣,煉鋼廠三兄弟之三,是轉爐煉鋼過程中副產的氣。轉爐煤氣大致成分為CO含量65%~80%,H?含量2%~3%,其余為CO2,N2,O2等,低熱值約為1500~2000kcal/Nm3。
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