孫德靜(中國石油天然氣管道工程有限公司,河北 廊坊 065000)
燃氣節能管理與技術應用探究
孫德靜
(中國石油天然氣管道工程有限公司,河北 廊坊 065000)
現階段,燃氣作為一種主要的能源形式,使用量逐年增大。為了保證燃氣得到合理的運用,需要技術人員采用節能的技術手段以及有效的管理辦法,不斷提高燃氣的利用效率。本文詳細討論了節能燃氣的燃燒原理、技術特點和管理辦法,旨在為今后的燃氣節能管理工作提供一定的理論依據。
燃氣;節能管理;技術應用
隨著我國工業生產中將燃氣作為主要能源的項目逐漸增多,燃氣的使用量也逐年增大。基于天然氣的不可再生性,如何做好天然氣的合理利用是目前很多技術人員關注的重要問題。只有合理的對其進行利用,并且不斷的進行科技創新,才能夠逐漸緩解能源的緊缺問題。
所謂節能燃氣就是一類由添加劑和天然氣所組成的用于工業生產的燃氣,在節能天然氣中,添加劑發揮了重要的作用。添加劑類似于化學反應中的活化劑,加快了燃燒速率,使分子的親和能力得到增強,使反應進行的更加完全,在燃燒的過程中,能夠生產具有較大活性的分子,使氧化-還原反應的活性得到提高,添加劑在反應的過程中與反應物質共同作用,使能量得到大量的聚集,在燃燒時可以提高效率,釋放出較多的能量。燃燒溫度大幅度上升,保證了燃燒的清潔型。添加劑在反應的過程中與天然氣相遇后,基于本身良好的反應活性,有效地降低了反應中的活化能,天然氣中的活化分子的百分比較之前也有較大比例的增加,活化分子百分率的增加使反應物分子的數量增加,燃燒進行時的溫度有所提高,即火焰溫度提高。通過實驗中得到的數據表明,在有添加劑的作用下,火焰燃燒時的溫度能夠達到3150—3250℃。
(1)安全。節能燃料在使用的過程中安全性系數較高,由于其在燃燒的過程中不會產生回火,不會發生爆鳴,爆炸范圍約為5.4%-16%,較窄,所以通常不會產生安全事故。在天然氣和添加劑進行混合的過程中,由于添加劑的使用量較少,所以,原料的密度和節能燃料的密度基本一致,與空氣相比較均較輕,一旦發生氣體泄漏的現象,密度較小的氣體會在空氣當中立即揮發,不會產生沉淀或者聚集,不會造成較大的安全隱患。
(2)環保。這種工業燃料與傳統的工業燃料相比的另一優點就是不會產生有毒有害的氣體,不會產生環境污染,沒有大量的黑煙生成,不會對操作人員產生毒害,全過程操作較為簡單,容易控制,安全性高。
(3)節能。燃氣在節能方面可以與乙炔相比較,因為乙炔作為一種節能較好的能源,近些年備受推崇,燃氣和乙炔相比較,性能更優,預熱時間更短、切割速率更快、經濟性更好。在火焰進行切割操作時,由于熱量的主要來源是金屬燃燒過程中所釋放的,燃氣燃燒產生的熱量僅僅占有較小的比例。在使用節能燃氣進行切割操作時,外焰溫度、預熱時間、切割速率都優于乙炔,消耗氣體的多少可以按照熱值進行,也可以不依照熱值進行,在進行預熱的過程中有所不同,氣體消耗量大于乙炔。如果使用節能氣體替代乙炔,由于其不具有危險性,非易燃易爆,在運輸過程中可以不使用鋼瓶,不僅節約了資金,而且減少了操作中的流程,節約了很多人力和物力,加快了工作進度。
(4)功能廣泛。本文所討論的節能燃氣能夠滿足乙炔氣體所具備的基本功能,比如:切割、烤制、熱處理等,也可以用于打孔、校正、烘烤等操作。
(5)工藝簡單。這種操作辦法的工藝相對簡便,可以滿足不同的使用方進行各種用途的操作,設備可以在主管道上進行安裝,也可以在終端上進行安裝,安裝以后,運輸方面具有較大的靈活性。
(1)管道輸送管理。根據天然氣的物性特點,在常溫常壓下為氣體,密度小,體積大,所以采用管道進行天然氣的輸送較為合理,在經濟方面也投入較低。針對天然氣的管道輸送過程,從管道的生產開始,一直到設備的施工、安裝,我國制定了較為合理和健全的技術規范以及管理辦法。在管理中,除了要注重安全方面、穩定方面的因素外,還要注重經濟方面的因素。只有不斷的完善氣體輸送自動控制系統,才能夠在節約成本的前提下,極大的提高氣體輸送效率。
(2)燃氣負荷管理。由于人口密度的不斷加大,人們居住條件的改變,燃氣負荷也隨之不斷的變化。現階段,我國的燃氣氣源正在逐漸變為以天然氣為主,所以,在今后一個較長的階段,天然氣的負荷將不斷增大。天然氣的負荷管理應該通過幾個不同的環節來進行,必須做好合理規劃,只有規劃的合理性,才能夠指導整個工程的正確進行。
(3)燃氣利用管理。為了盡量減少或者避免對燃氣的浪費,燃氣輸送單位要通過制定恰當的管理辦法和提高技術水平來提高燃氣的使用效率,同時,要減小環境污染,通過技術上的改進使燃氣得以順利的回收。由于燃氣的泄漏不僅僅造成經濟上的損失,更容易引發較為嚴重的安全事故,所以管理人員要重視燃氣的跑、冒、滴、漏現象,盡量做好燃氣輸送的全程監測,以避免危險的發生。
燃氣改造以后的節能氣體所含的主要成分為奧博氣體,約每1.4立方米的節能氣體中含有1立方米的奧博氣體,如果每瓶中裝有25千克奧博氣體,則等同于32.5立方米的節能氣體,去掉小數點后面的數字約為33立方米的節能氣體。奧博氣體所含有的主要成分為丙烯、丙烷。一力方米的天然氣中所含有的添加劑質量約為13克,一瓶奧博氣體中大概含有390克添加劑。在實際的計算過程中,要運用到天然氣中的主要成分和氧氣反應的對應關系以及奧博氣體與氧氣反應的對應關系,每千克天然氣所需要消耗氧氣4千克,每立方米天然氣需要消耗氧氣3千克,每千克丙烷需要消耗氧氣3.8千克。根據這樣的比例分析得到,節能燃氣所消耗的氧氣量比奧博氣體所消耗的氧氣量要低。
綜上所述,燃氣的節能改造工作對于節約能源、提高能源的利用率有著極大的貢獻。不僅解決了我國能源短缺的問題,而且節約了成本。技術人員應該總結多年的工作經驗,不斷地學習較為先進的辦法,結合我國的實際狀況,使燃氣節能改造技術的水平不斷提高。
[1]張麗.燃氣節能技術與管理探析[J].山東工業技術,2015(03):104-105.
[2]文莎莎.燃氣節能技術與管理探析[J].技術管理,2014(12):98.
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.056