浅谈压缩天然气(CNG)组份对出租车耗气量的影响摘要：不同的压缩天然气组份对出租车耗气量有很大影响。因压缩天然气组份不同，造成出租车耗气量的不同切实影响到司机朋友的经济利益，同样也影响到加气站的信誉及收益。本文针对不同组份的天然气的热值作了详细分析，从理论上揭开其中的影响因素。关键词：天然气组份影响燃烧值分析一、问题的提出在吐哈油田公司，所产出的天然气作为工业和民用燃料广泛地被使用在乌石化、新化等化工厂、广汇集团LNG生产、甲醇厂生产过程及民用生活中。由于吐哈油田公司将天然气作为工业燃料使用的时间较短，用户对天然气的性质、使用情况了解较少，有些用户认为：同一种类型的出租车耗气量应该是相同的，而每次加同样多的气量，跑出的公里数却有一定的差值，让用户迷惑不解。甚至有用户认为加气站加气机计量数值有偏差，直接影响企业的信誉。但加气站的加气机计量系统均为已通过新疆自治区技术监督处鉴定，是可使用的合格计量系统。为什么加同样的气量而跑出的公里数有差别呢?要解决这一令用户疑惑的问题，首先了解天然气的性质。二、原因及分析作为燃料使用的天然气，其热值是一项极为重要的经济指标。天然气的热值是指单位数量的天然气完全燃烧所放出的热量。天然气的主要组份烃类是由碳(C)和氢(H)构成的，氢(H)在燃烧时生成水(H2O)并被汽化，于是一部分燃烧热能就消耗于水的汽化。消耗于水的汽化的热叫汽化热。将汽化热计算在内的热值叫全热值(高热值)，不计算汽化热的热值叫净热值(低热值)。由于天然气燃烧时汽化热无法利用，工程上通常用低热值即净热值。由于天然气是自然生成的混合气体，它的组成随着自然生成的条件不同而异，绝大部分天然气是以饱和烃为和要成分的叫可燃性的混合物。组成各类天然气的化合物有一百多种，大致可分为烃类和非烃类两大类，烃类是可燃的，非烃类中所含的种类较多，其中二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）水（H2O）、氧气（O2）氮气(N2)、稀有气体等是不可燃烧的。一般情况下，天然气中不可燃组份含量高时，热值就低。富气和湿气相对于贫气和干气而言热值较高。天然气中的烃类含烷烃、烯烃、炔烃、环烷烃和芳香烃，其中烷烃一般占天然气总量的90%以上，表一列出了常见烷烃的物理性质常数：注：下表中所用温度15.5℃即理想气体状态时的温度有了表一中数据，就可根据天然气化验组份计算天然气产生的热计算方法为：(用RC1代表Cl即甲烷的低热值，以下类推)总低热值=C1％*Rc1C2％*Rc2C3％*Rc3C4％*Rc4C5％rsRc5注：C5表示含碳量为C5以上的烃类总低热值=（1.98*00.99*086.60*8098.049.80*14410.770.64*20631.720.00*26815.650.00*26732.560.00*33025.57）/100=8557kcal/m3根据上述计算方法，表三列出吐哈油田公司各来气点的低热值，以供参考：注：1.以上计算方法将含碳量为C5-C8的烷烃统一按C5的热值粗略计算该天然气热值。1.2因上表中计算出的热值是在温度为15.5℃且相关参数在气体里是理想气体的条件下而得，故计算出的数据仅供参考。由表三可知：温米采油厂产出的天然气热值最高，鄯善采油厂的来气热值最低，等量的天然气热值越低产生的热量越少。因此可得出结论：出租车使用不同气质、不同热值的天然气，产生的热量不同，造成其耗气量也不同，即同一类型出租车使用热值较高的天然气，比使用热值较低的天然气的出租车耗气量要小。天然气的烃类含碳量的高低对出租车的耗气量有着很大的影响。烃类含碳量越高，燃烧时放出的热量越多，则热值越高。由表一可知：因甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)的含碳量较低，故甲烷、乙烷的热值较低，而丁烷(C4Hlo)的热值即比甲烷的热值高三倍多，因而在天然气组份中丁烷(C4H10)及戊烷(C5H12)、已烷(C6H14)、庚烷(C7H16)、辛烷(C8H18)等含碳量高的烃类的热值远远高于含碳低的烃类。出租车若用含碳量较高的天然气，则必然会降低耗气量。影响天然气组份的原因除天然气产地之外，还有取样点的不同。即同一气源但取样点的不同，造成天然气组份化验结果的不同，输入流量计的参数不同，因而流量计显示的计量流量不同。因此对供气方而言如何选择取样点是十分重要的。影响出租车耗气量的因素还有天然气燃烧程度及出租车自身的发动机性能。天然气燃烧程度不同，产生的热值也不同。例如：在燃料燃烧时空气量若过少，使燃烧不完全而降低了热值，浪费了天然气，同时生成了不稳定氧化物(如CO等)对人体产生毒害，但若空气量过多使过剩的空气被加热则会降低燃烧温度甚至使火焰熄灭。出租车自身的发动机机构对耗气量的影响是显而易见的。其配气比不合适，也易造成耗气量不同。因而在实际使用过程中即使是同一厂家生产的同一类型、同一耗气量的出租车在使用中因所用的天然气组份不同、燃烧程度不同、出租车自身发动机配气比不同所消耗的天然气也是不同的。三、采取措施根据以上分析，可采取一些措施解决使用不同的天然气造成出租车耗气量不同的问题：1.增加投资，提高技术水平，根据天然气组份采用在线测量天然气热值的方法，准确测量出耗气量在了解不同的天然气有不同的热值后，最准确的流量计量方法即为在线按热值计量。然而在我国输气的实际过程中，并没有根据天然气的热值及天然气的组份来计量用户用气量的计量器具，我国仍在使用根据输送管道中天然气的流速计量天然气的体积流量，例如差压式孔板流量计、旋进旋涡式流量计、涡轮式流量计等等。这些流量计只能根据管道中流体的流速或流体经过流量计的前后压差来测量流体的流量。所以测流速的流量计测量的精确度相对于可以根据气体的组份及热值在线计量的流量计的精确度差别非常大，是不可同日而语的。2.对有不同热值的天然气，采取不同价格的方法重视天然气的热值，积极促进对天然气价格的改革，使天然气价格的差别不仅体现在输送距离上，更体现在天然气的气质及热值上。天然气的热值是由天然气的组份决定的，天然气组份可由抽样化验来确定。3.取样时应尽量选取供气压平稳、具有代表性的取样点参考文献：《天然气化学》《化工热力学》1996年7月毕业于西南石油大学化学工程专业。注：“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”
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