2010 SZABOLCS

Gázellátás

Gázellátás alapjai

2009/2010® Előadó: NÉMETH SZABOLCS

Mérnöktanár 1

Gázellátás története (1)          

1739. Felfedezés: kőszén lepárlásával előállítható éghető gáz… 1784. Belgium: előadóterem világítása kőszén lepárlással nyert gázzal… Európa szerte tiltakoztak a világítógáz ellen… 1814. London, 1815. Párizs, 1826. Berlin: gázvilágítás elterjedése… 1815-ben gróf Széchenyi István Angliából hozza haza magán célra az első gázlámpát… (nem legális úton) Első magyarországi gázfejlesztő a nagycenki kastélyában volt… 1816-ban Nemzeti Múzeum megvilágítására használták… 1832-ben a nagykereskedőknél megjelent a gázlámpa… 1837-ben megnyitó Nemzeti Színháznak is saját „gázfőző”-je volt… 1840. aug. 20-án Széchenyi bemutatja 70 fő meghívása mellett a kastély gázvilágítását…

Belső használatú jegyzet

http://gepesz-learning.shp.hu

2

Gázellátás története (2)            

1855-ben megépült az első légszeszgyár… A központi gázszolgáltató a mai budapesti Köztársaság téren építették fel… Ezzel egyidőben fektették le az első budapesti gázvezetéket… 1856. dec. 23-án helyezték üzembe a budapesti közvilágítást… 1862. Budára megépül a Lánchídon keresztül a gázvezeték… Századfordulóig újabb 4 gázgyár épül… Lassan terjedő felhasználás… 1884. Operaház gázvilágítása elkészül… 1910-ben a főváros tulajdonába vette a gázgyárat… 1920-as évekig csak világításra használták a gázt… Ezen időszakban háztartási gázkészülékeket hoztak forgalomba… 1945-ben 10 gázgyár van az országban (Óbuda, Miskolc, Debrecen, Győr, Sopron, Székesfehérvár, Szeged, Szombathely, Baja, Pécs)



3

Gázellátás története (3)    





  

1943. Földgáz megjelenése… 1945. első földgáz vezeték Budafáról Nagykanizsára… Háború után újra kellett építeni a gyárakat, vezetékeket… 1950. magyar gázipar fordulópontja: jelentős földgáz készlet felfedezése… (Hajdúszoboszló, Pusztaföldvár, Pusztaszőlős, Battonya) 1960-70-es években újabb telepek… (Kiskunhalas, Zsanán, Sarkadkeresztúr, Endrőd) 1960. Gázipar fejlődése… a hajdúszoboszlói földgáz Budapestre szállítása… Terjed a lakások gázfűtése… 1970. Hazai földgáztermelésre támaszkodva növelték a felhasználást… 1980-as években városi gáz termelés megszűnik… Megjelenik a PB gáz termelése… Belső használatú jegyzet


4

Első gázfogyasztó berendezések Az Óbudai Gázgyár egészen a földgáz elterjedéséig szolgáltatta a Légszeszt, világítógázt, vagy ahogy a szolgáltató nevezte: városigázt…      

Tűzhely: 2 főzőlap + kis sütő Vízmelegítő Mosóüst: ruha kifőzésére Vasaló. Két részből áll: talpas hevítő + vasaló Fűtőkályha, sugárzó… Hűtőkészülékek: Gázgyártás mellékterméke az ammónia. Abszorpciós hűtőgépek megjelenése… Az ammóniát szobahőmérsékleten összenyomva cseppfolyós ammónia lesz… A nyomást megszűntetve kitágul és -33°C-ra lehűl…



5

Világítógáz termelés 

Két fő folyamat:  



A tisztított világítógáz:     


Gázszén száraz lepárlása (kigázosítása) ún. retortákban A képződött gáz többlépcsős tisztítása 50% hidrogént; 30% metánt; 10% szén-dioxidot; 5% nehéz szénhidrogént; 2% nitrogént tartalmaz.


6

Gázgyártás 









(kiegészítés)

Lényege, hogy szerves anyagot zárt térben nagy hőfokra melegítenek fel. Ezt száraz lepárlásnak, (desztilláció) nevezik, ennek folyamata alatt a szerves anyagból illó termékek válnak ki és karbondús anyag marad vissza, amelyet a kiindulási anyagtól függően koksznak, faszénnek, csontszénnek stb. neveznek. Az illó termékek egy része lehűléskor cseppfolyósodig a nem cseppfolyósodé része éghető gáz. A kőszénnek 1100 fok körüli száraz lepárlásánál keletkező gázt régebben világítógáznak nevezték. Ez ma is az iparban és háztartásban széleskörűen alkalmazott ú. n. városi gáz főalkatrésze. A kőszénből, lepárlásánál, az éghető gázon kívül kátrány és vízgőz távozik, az utóbbiból ún. gázvíz keletkezik, a lepárló térben pedig visszamarad az illó alkatrészeitől megfosztott szén: a koksz.



7

A szén lepárlása o

o

o

o o

(kiegészítés)

kívülről fűtött, samott v. szilikát anyagból épült retortákban, nagyobb gázgyárakban és kokszolóművekben pedig hasonló anyagból épített nagy befogadóképességű kamrákban történik. Több retorta v. kamra egy-egy kemencét alkot; a kemencék fűtésére rendszerint a füstgázokkal előmelegített generátorgáz szolgál. A retortákból v. kamrákból távozó nyersgázt a gázgyűjtőcsőbe permetezett gázvízzel közvetlenül s utóbb vízcsöves hűtőkben közvetve hat. A lehűlés következtében kiválik a gázból a kátrány és a felesleges víz, amely a gáz ammóniáktartalmának egy részét oldja. A lehűtött gáz kismértékben még nem kívánatos alkatrészeket is tartalmaz; ezeket mosó és tisztító eljárásokkal távolítják el a gázból.



8

Gázkeverékek legfontosabb tüzeléstechnikai jellemzői 1. Abszolút nedvességtartalom: a száraz gáz egységnyi tömegére eső víztartalom tömege (kg/kg) 2. Relatív nedvességtartalom: 1 m3 nedves gáz által ténylegesen tartalmazott és adott hőmérsékleten a gázt telitetté tevő vízgőz sűrűségének viszonya. 3. Gáztechnikai normáltérfogat: 15°C hőmérsékleten, 101325Pa nyomáson vízgőzzel telített állapotban mért térfogat 4. Fizikai normáltérfogat: 0°C hőmérsékleten, 101325Pa nyomáson, száraz állapotban mért térfogat Belső használatú jegyzet


9

Gázkeverékek legfontosabb tüzeléstechnikai jellemzői 5. Üzemi térfogat: üzemi hőmérsékleten ény nyomáson az aktuális vízgőztartalommal mért térfogat 6. Relatív sűrűség: Az adott állapotú gáz és ugyanazon állapotú száraz levegő sűrűségének viszonya 

s

gáz

 levegő

7. Kompresszibilitás: egyetemes, vagy általános gáztörvény:

p V  n  R  T n - a gáz kémiai anyagmennyisége mol-ban R - az egyetemes gázállandó (8,314 J/mol.K) Belső használatú jegyzet


10

Gázkeverékek legfontosabb tüzeléstechnikai jellemzői 8. Alsó fűtőérték (fűtőérték): Az egységnyi tüzelőanyag elégetésekor felszabaduló hőmennyiség, ha a keletkezett égésterméket a tüzelőanyag hőmérsékletére visszahűtve a keletkezett nedvesség gőz formában van jelen. Jele: Ha vagy Hi [J/kg] [J/Nm3] 9. Felső fűtőérték (égéshő): Az egységnyi tüzelőanyag elégetésekor felszabaduló hőmennyiség, ha a keletkezett égésterméket a tüzelőanyag hőmérsékletére visszahűtve a keletkezett nedvesség víz formában van jelen. Jele: Hf vagy Hs [J/kg] [J/Nm3] Belső használatú jegyzet


11

Gázkeverékek legfontosabb tüzeléstechnikai jellemzői 10. Wobbe szám: - az égőn kiáramló gáz mennységének és felső fűtőértékének szorzata. - adott gázkészülékben más- más gázfajtát szeretnénk elégetni, akkor a két gáz Wobbe számának azonosnak kell lennie…

W0 

Hf s

kJ Nm  3

- bővített Wobbe szám: ha a gáznyomás változik…

Wob  H f Belső használatú jegyzet

pcsatlakozási nyomás s http://gepesz-learning.shp.hu

kJ Nm  3

12

Csoportosítás Gázok

Természetes gázok

Mesterséges gázok

-Földgáz -PB gáz -Biogáz -Bányametán

-Szén alapú gázok -Olajgáz -Bontott gáz (benzin bontás) -Vízgáz



13

Gázok szagosítása Az emberi egészségre ártalmas éghető gázok többnyire színtelenek és szagtalanok. A szagosítás során erős, szúrós szagú vegyületet kevernek a gázhoz, amely az ártalmatlan mennyiségű gáz kiáramlásakor is figyelmeztet. Általában etil-merkaptán hozzáadásával szagosítanak. Aránya: az alsó robbanási koncentráció (5%) 20%-ánál erősen érezhető legyen… Belső használatú jegyzet


14

A.) Földgáz A föld mélyebb rétegeiben az állati és növényi maradványok magas nyomáson és hőmérsékleten levegőtől elzárt bomlásából keletkezett gázokat egységesen földgáznak nevezzük.



15

A.) Földgáz 

 



  

Természetes éghető gáz, állati és növényi szervezetek bomlásából keletkezik; Színtelen, szagtalan, átlátszó, nem mérgező gáz Robbanásveszélyes, ezért etil-merkaptánnal szagosítják. (16 mg/m3); Nagy mennyiségben metánból (CH4) áll, kisebb részben etán, propán, bután, nehéz szénhidrogén alkotóelemek; H és S gáztípus. (Uniós jelöléssel: G20 és G25) H-gáz alsó fűtőértéke: 37800 kJ/m3 S-gáz alsó fűtőértéke: 31680 kJ/m3



16

A.) Földgáz Összetétel szerint megkülönböztetünk:  sovány földgáz (kevés P-B és gazolin)  dús földgáz (sok P-B és gazolin)  szénsavas földgáz (sok CO2)  nitrogénes földgáz (sok N2) Víztartalom szerint megkülönböztetünk  nedves gáz  száraz gáz Éghetőség alapján  éghető gázok (inert tartalom 60 % alatt)  inert gázok Belső használatú jegyzet


17

B.) PB-gáz         

Mesterségesen állítják elő nyersolaj lepárlásával, vagy a földgázból leválasztva. Nyomás alatt folyékony halmazállapotú → tárolás Színtelen, szagtalan, átlátszó, nem mérgező gáz. Szagosítják, mert robbanásveszélyes. Sűrűsége nagyobb a levegőnél, így talajszintnél mélyebben lévő helyiségeknél tilos használni. Ha=109 MJ/m3 Relatív sűrűség: ρ=1,8-2,2 kg/m3 Gyulladási hőmérséklet: 550°C A ill. B minőség a kéntartalom szerint.



18

C.) Biogáz o o o o o o o o o o o o

Színtelen, szagtalan, átlátszó, nem mérgező gáz; Mikroorganizmusok, ún. metánbaktériumok életműködésének terméke. Anaerob körülmények között (levegő szabad oxigénjétől elzárva) nedves körülmények közt életképesek… Életképességük fény hatására is csökken… 60-65 tf% CH4, CO2, H2, O2 összetevők; Szagosítani kell, robbanásveszélyes; Mesterségesen, de természetes anyagokból állítják elő; Ha=21840 kJ/m3 (kisebb a fö földgá ldgázénál) Relatív sűrűség: ρ=0,89 kg/m3 Gyulladási hőmérséklet: 550°C 60-65 % metán, 35-40% szén-dioxid Minden földgáz tüzelésű készülékben elégethető



19

C.) Biogáz 

Biogáztelep feltlételei:    



Száraz eljárással előállított:   



Nagy felület 7-7,6 közötti pH érték (lúgos közeg) Aprítottság, homogenitás Szükséges hőmérséklet (20-60°C)

Szerves anyagokat levegőtől elzártan, pl. szeméttelepeken érlelik A hőmérséklet függvényében 4-6 hétig termeli a biogázt 1 m3 szarvasmarha trágyából kb. 500 m3 biogáz termelhető

Nedves eljárással előállított:  

Szennyvízből a szilárd részeket összedarálva 24 órát tartályban tároljuk (ennyi idő alatt jut át rajta) Folyamatos, de csak fele mennyiség az előzőhöz képest.



20

D.) Városi gáz 

Városi gáz gyártására általában lepárláskor jól összesülő, megfelelő minőségű kokszot adó szenet használnak. Lényege, hogy szerves anyagot zárt térben nagy hőfokra melegítenek fel. Ezt száraz lepárlásnak, (desztilláció) nevezik, ennek folyamata alatt a szerves anyagból illó termékek válnak ki és karbondús anyag marad vissza, amelyet a kiindulási anyagtól függően koksznak, faszénnek, csontszénnek stb. neveznek. Az illó termékek egy része lehűléskor cseppfolyósodig a nem cseppfolyósodé része éghető gáz.

  

barnaszénből v. kokszból termelik a generátorgázt Kőszénből világításra szolgáló gázt, ún. világítógázt állítanak elő. Városi gázt:  kokszbontásból: Ha=18000-21200 kJ/m3 ,  benzinbontásból: Ha=12500-15000 kJ/m3



21

Köszönöm a figyelmet!

The end



22

2010 SZABOLCS

Recommend Documents