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深度阅读丨天然气替代煤气,有啥优点?

更新时间:2022-07-20 09:07:52作者:佚名

人们生活中的燃烧气源大致分为液化石油气、人工煤气、天然气三大类。大连市燃气管理处工程管理科的郎冰峰介绍说,目前大连市内4区除老虎滩等地的个别小区使用管道液化石油气外,绝大多数住宅小区使用的都是管道人工煤气。那么与我们现在使用的煤气、液化石油气相比,天然气有何不同?“仅从来源比较,天然气更环保。因为煤气和液化石油气都是二次能源,而天然气是一次能源。”郎冰峰说。

一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能源,如原油、天然气等化石燃料和水能、风能等。二次能源是指由一次能源经加工转换后得到的能源。

“液化石油气是由原油蒸馏或在其他类型的石油加工过程中所得到的副产品。而我们使用的管道人工煤气,一般是用焦炭等固体原料在煤气发生炉里经干馏或汽化制得的。”郎冰峰说,天然气则是自然存在于地层较深处的油田、气田、煤层和页岩层内。

污染:燃烧后生成二氧化碳和水

郎冰峰表示,作为一次能源的天然气是最清洁的燃料。

液化石油气是丙烷、丁烷、异丁烷、丁二烯等低分子烃类组成的混合物,其成分中含硫化物,燃烧后会产生二氧化硫,这是形成硫酸型酸雨的原料。煤气的主要成分有氢气、甲烷、一氧化碳等,燃烧后的物质主要为二氧化碳与少量的水,不完全燃烧时会剩余部分一氧化碳。

天然气是一种多组分的混合气态化石燃料,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大部分,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。天然气燃烧后无废渣、废水产生,与其他燃料相比清洁优势非常明显。“天然气燃烧后生成二氧化碳和水,与煤炭和重油相比,燃烧天然气产生的有害物质大幅减少。 ”郎冰峰说,如果以天然气代替燃煤,可减少氮氧化物排放量80%~90%,一氧化碳排放量可减少52%,并基本杜绝二氧化硫的排放和城市酸雨的产生。

花费:热值、价格对比,天然气更有优势

与煤气相比,天然气热值较高;与液化石油气相比,天然气价格又较低。郎冰峰表示,从某方面来说,使用天然气更经济实惠。

热值指某种燃料完全燃烧释放出的热量与其质量之比,是一种物质特定的性质。

“煤气的热值有3000多大卡,天然气要比煤气高很多,超过8000大卡,而液化石油气能达2万大卡。”郎冰峰表示,天然气热效高,在同样压力下天然气在燃烧时能比相同体积的大部分其他矿物燃料释放出更高的热量。

热值高低也决定了价格的多少。从5年前起,大连市煤气销售价格被确定为居民每立方米1.40元,工商业户每立方米2.40元。而大连某液化石油气供应站的最新价格是:居民家用罐装液化气,15公斤规格的一罐价格为120元。“天然气的价格还没确定,但根据热值,其价格会比煤气高一些,但会低于液化石油气。”郎冰峰说。

安全性:天然气高于液化石油气

天然气还具有安全的特点。郎冰峰说:“天然气密度小于空气,即使泄漏也会向上飘散,不易形成爆炸源。而液化石油气密度大于空气,泄漏后向下扩散,易引发爆炸。”

液化石油气属易燃易爆物质,在装罐和运输中极易产生静电。在常温常压下为气体,低温或加压就变成棕黄色液体。液化石油气属碳氢化合物,对容器、管道、阀门、密封物等有腐蚀作用,易发生因脆变引起的泄漏。泄漏后与空气混合形成爆炸混合物,当其在空气中的含量达1.5%~10%时,遇明火即可燃烧爆炸。液化石油气着火,无论是贮罐还是气瓶,都会成为威力巨大的“炸弹”。容器内压力的剧增会造成容器物理性爆炸,除大量液化气冲出外还会抛出金属碎块,足以伤害人体和毁坏建筑物。

煤气也是一种易燃易爆气体,与空气混合能成为爆炸混合物,遇火星、高温有燃烧爆炸危险。煤气的爆炸极限为4.5%~40%,最易引起燃烧的浓度为21%。

毒害性:天然气燃烧不会产生有毒气体

“最主要的是,煤气极易引起一氧化碳中毒,而天然气则不存在这方面的问题。”郎冰峰说,天然气燃烧时不会产生一氧化碳等有毒气体。

煤气本身就是一种无色的有特殊臭味的剧毒气体。人吸入一氧化碳后,通过肺泡进入血液循环天然气的优点,与血液中的血红蛋白结合,形成碳氧血红蛋白。而碳氧血红蛋白本身不能携氧,自身的解离又较氧合血红蛋白解离慢3600倍,这样就严重影响了血液的携氧,使组织缺氧,表现出一氧化碳对人体内呼吸的抑制作用。“城市用煤气中一氧化碳的含量约为10%~30%。若吸入含5‰以上一氧化碳的空气时,就会引起重度中毒症状天然气的优点,如昏迷、肺水肿、脑水肿、呼吸困难或不规则、心律失常、在短时间内休克甚至死亡。”

液化石油气同样是一种无色有毒气体,通常民用液化石油气添加恶臭剂后有特殊臭味。液化石油气中含硫化氢,对人的神经系统危害极大。当空气中液化石油气含量达1%时,会使人呕吐、头痛,达到10%时两分钟就可以使人麻醉,时间稍长即可死亡。

天然气本质上对人体无害,不过如果天然气处于高浓度状态,使空气中的氧气不足以维持生命的话,还是会对人体造成伤害。

应用

煤气变天然气要换管道吗?

天然气入连工程正在进行。据大连市天然气建设总体规划,从前关天然气门站沿旅顺北路,经前黄线到旅顺口区龙头镇将建设一条天然气管线。

许多读者都有这样的经历,买来燃气灶后会根据使用煤气还是液化石油气配备不同的灶头。那么,使用天然气是否要更换原有的煤气管线?

“不需要更换。现在新建小区的燃气管道都是按配套使用天然气的要求建设的,只不过现在管道中是人工煤气。如果天然气管线接通,只要管道中的人工煤气置换为天然气就行了。”郎冰峰说,“不过,一些老旧管线会进行更换。其实,我们每天都在进行这方面的改造。”

作为未来的主要能源,天然气具有许多其他能源所不具备的优势。而作为一种公认的清洁、高效、优质能源,天然气在化工、电力、城市燃气等工业和民用领域正得到广泛应用。

“天然气可应用在很多领域,但出于经济性方面的考虑,与煤等传统能源相比,天然气的优势还不明显。如果有了价格优势,那么天然气的应用将进入快速发展阶段。”郎冰峰说。