附录1-几种常见可燃气体的组分、热值一览表.doc

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10 mg/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
H2S+1.5O2+SO2+H2O
7.14
1.5
1.0
1.0
5.64
7.64
6054
5581