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