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天然气利用技术及现状

 论文栏目:天然气论文     更新时间:2014-4-14 15:50:16   

一、目前我国天然气的主要利用技术

天然气的用处非常的多,可以用于发电、汽车燃料、燃料电池、城市燃气、化工等,其中有的利用技术已经逐渐成熟,为国家和企业带来了不错的经济效益;还有相当一部分的技术还没成型,但已处于试验开发阶段,最终成果指日可待。1.天然气发电利用天然气进行发电的技术主要有两种,一种是天然气联合循环发电(NGCC)技术,这种发电技术既能够让局部满足电力需求,也可以并网发电,多见于大型化工方面的运用;而另一种是热电冷联产(BCHP)技术,主要就是用于大型楼宇的供电、供热和制冷。2.燃料电池能够充分利用电化学反应将燃料的化学能变成电能的装置就叫做燃料电池,其运作的主要原理是通过燃料在电池内部进行氧化还原反应以产生电能。天然气燃料电池是通过天然气来重整制氢,它的发电系统是由很多部分组成的,包括燃料处理装置、交流电转换装置、电池单元组合装置、热回收系统。3.天然气汽车现在世界上主要的天然气汽车是压缩天然气汽车(CNGV),而吸附天然气汽车(ANGV)和液化天然气汽车(LNGV)还在实验开发阶段。压缩天然气汽车,也就是CNGV,其主要工作原理是把天然气压缩到20MPa,放到汽车专用的储气瓶中,在使用的时候再供给内燃机,充一次气大概可以行驶220km。使用天然气汽车的原因就是它的环境效益十分显著,与其他普通汽车相比,对空气污染的化学物质排放相对减少很多,而且它的安全性好,发动机寿命比较长,天然气的费用相对石油也相对较低,而缺点就是单架汽车成本高,而且加气站少。4.天然气化工天然气成分复杂,可以作为化工的原料进行加工,生成化工产品,例如可以合成氨、甲醛、甲醇、乙炔、乙烯、氯代甲烷、氢氰酸等。目前来看,全球的天然气化工产品年总产量在11.7亿吨以上,在我国天然气主要合成的化工产品是甲醇和合成氨。国内的合成甲醇技术相对成熟,但产量并不高,仅10万吨/a,而合成氨的技术也非常成熟,工艺的发展方向主要是降低能耗。5.城市燃气与煤气相比,天然气显然是更好的城市燃气,其单位体积的发热量是煤气的两倍有多。但是天然气与煤气相比,在火焰传播速度、热值、组成和供气压力都有比较大的差异,因此从煤气转换到天然气的话,需要把所有的配件都进行改造,对于用户的话,燃烧器具则需要进行更换。

二、天然气的应用现状

1.天然气消费量不断增加自改革开放以来,我国市场经济飞速发展,因此各行业对能源的巨大需求也日剧增长。1999年,我国更是成为了全球第二大能源消费国,一次能源的消费量占到了全世界的10.4%;而到了2008年,这个数字已经到了17.8%。随着我国的天然气工业基础设施的不断发展和完善,我国的天然气需求量增长十分迅速,其市场的消费量更是爆炸式地不断增长。但谁也不知道,在21世纪之前,我国在这方面的设施还相对落后,因此天然气发展十分的缓慢,在踏入21世纪后,我国大量的大型天然气管道陆陆续续建成了,加上全球环保意识的增强,我国天然气消费量也不断增加。2.利用天然气的区域更加广泛在1996年以前,我国还没有什么大型的天然气管道,因此天然气的消费主要就是在油气田的周边,并没有扩散开来。从省份上来看,全国天然气的消费在当时主要集中在四川、黑龙江、重庆、辽宁、新疆、河南和山洞,这些省份的特点都是拥有大型的油气田资源。随着多条天然气管道的陆续建成,在2008年底,全国的天然气管道总长度已经达到了3.4万公里,我国的天然气管道框架基本形成了,从此之后,天然气覆盖的区域日益广阔。到目前为止,我国各地地区基本上都已经用上了天然气,其中具有一定的天然气气源优势的西北地区和西南地区的天然气利用规模更是名列全国前茅,这两个地区是未来天然气的主要消费市场。3.天然气的利用方向多元化在1996年之前,我国有超过一半的天然气都是用在化工上。近年来,城市经济发展不断加速,我国的天然气管道也发展得越来越成熟,相关用户的数量也随之而增加,因此天然气的利用方向就越来越多元化,从而推动天然气的利用技术和相关的结构不断的完善和优化。作为一种绿色能源,现在除了化工方面之外,天然气已经被大量地用在城市燃气当中和代替其他的工业燃料。综上所述,我国天然气消费已经趋于合理,天然气的消费结构已经从原来的以化工为主的单一结构转变成了以城市燃气、工业燃料为主多元化结构。4.天然气价格相对较低一般来说,天然气的价格是由成本而定,其最终的使用价钱大多是由天然气的出厂价、管道运输价、和城市的配气费用组成。而从市场来看,天然气的价格与当地的经济发展水平以及当地的其他能源销售价格有莫大的关系。和其他能源相比较,天然气价格的偏低已经成为了制约国内天然气市场发展的一个迫在眉睫的问题。从我国的天然气利用技术的现状来看,随着长输气管线、储气库以及支线管网等天然气利用的基础设施的建成和不断完善,说明我国的天然气产业已经得到了比较好的发展,因此,天然气还将持续发展,利用方法也会越来越多。

三、结语

作为优质的绿色能源,无论是在发电、燃气汽车、化工,或是城市燃人们日常使用等气等方面,天然气的利用技术都已经发展得非常成熟,尽管还有相当一部分的利用技术仍在试验开发之中,但长远来看,天然气的利用前景是十分可观管,因此,作者相信,我国正在实施的天然气开发的战略必然会改变我国的能源结构和天然气的消费结构。

作者:容正 单位:广州金冠燃气技术开发有限公司

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