EU peníze středním školám – digitální učební materiál Číslo projektu:
CZ.1.07/1.5.00/34.0515
Číslo a název šablony klíčové aktivity:
III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT
Tematická oblast, název DUMu:
Plynárenství, VY_32_INOVACE_POB502
Autor:
Ing. Petr Pobořil
Ročník:
4.
Předmět:
Rozvod a využití plynu
Téma:
Vlastnosti zemního plynu
Anotace:
Prezentace se věnuje vlastnostem zemního plynu pro předmět Rozvod a využití plynu, který je součástí studijního oboru 36-45-M/01 Technická zařízení budov.
www.spsstavvm.cz
2012 - 2013
Vlastnosti zemního plynu
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Petr Pobořil
www.spsstavvm.cz
strana 2
Vznik zemního plynu • Zemní plyn je přírodní směs plynných uhlovodíků s převažujícím podílem metanu CH4 a proměnlivým množstvím neuhlovodíkových plynů (zejména inertních plynů). • Jelikož se zemní plyn vyskytuje velice často spolu s ropou (naftový zemní plyn) nebo s uhlím (karbonský zemní plyn), přiklánějí se teorie jeho vzniku nejčastěji k tomu, že se postupně uvolňoval při vzniku uhlí nebo ropy jako důsledek postupného rozkladu organického materiálu. Podle teorií preferujících organický původ zemního plynu byly tedy na začátku vzniku zemních plynů rostlinné a živočišné zbytky. www.zemniplyn.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Petr Pobořil
www.spsstavvm.cz
strana 3
Vlastnosti zemního plynu •
•
Zemní plyn je bezbarvý, sám o sobě nezapáchající, hořlavý plyn. Patří do skupiny topných plynů, využívá se k vytápění, vaření a ohřevu vody, v elektrárnách, teplárnách, v kogeneračních jednotkách a v dopravě (jako pohon motorových vozidel). Zemní plyn je nejedovatý, nedýchatelný a lehčí než vzduch. Může se vyskytovat ve dvou formách:
• •
CNG (Compressed Natural Gas), což je stlačený zemní plyn při tlaku 200 barů. LNG (Liquefied Natural Gas), zkapalněný zemní plyn při teplotě -162 °C.
www.zemniplyn.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Petr Pobořil
www.spsstavvm.cz
strana 4
Vlastnosti zemního plynu Výhřevnost - je množství tepla , uvolněné spálením 1 m3 zemního plynu při tlaku 101 325 Pa, za předpokladu, že se spaliny ochladí na teplotu výchozích látek a vodní pára, obsažená ve spalinách, zůstane v plynném stavu.
Spalné teplo - je množství tepla , uvolněné úplným spálením 1 m3 zemního plynu při tlaku 101 325 Pa, za předpokladu, že se spaliny ochladí na teplotu výchozích látek a vodní pára, obsažená ve spalinách, je v kapalném stavu.
Využitím kondenzace ze spalin se zvyšuje účinnost kondenzačních kotlů o 11%. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Petr Pobořil
www.spsstavvm.cz
strana 5
Vlastnosti zemního plynu Wobbeho číslo - je určujícím faktorem pro vzájemnou nahraditelnost plynů. Nahrazují-li se vzájemně různé plyny se stejným Wobbeho číslem, není třeba pokaždé spotřebič znovu seřizovat. Hodnota W vyjadřuje poměr výhřevnosti k relativní hustotě plynu, při daném tlaku plynu.
Zemní plyn H (high-vysoký) - je plyn, jehož spalné teplo leží v rozmezí 40-46 MJ.m-3.
Zemní plyn L (low-nízký) - je plyn, jehož spalné teplo leží v rozmezí 33-38 MJ.m-3.
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Petr Pobořil
www.spsstavvm.cz
strana 6
Vlastnosti zemního plynu Výhřevnost
34,08 MJ/m3
Spalné teplo
37,82 MJ/m3
Hustota
0,69 kg/m3
Meze výbušnosti
5 – 15 %
Zápalná teplota
650 °C
Množství spalovacího vzduchu
9,56 m3 vzduchu/ m3 ZP
Teplota plamene
1 957 °C
www.zemniplyn.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Petr Pobořil
www.spsstavvm.cz
strana 7
Druhy těženého zemního plynu Těžený (přírodní) zemní plyn se podle složení dělí do čtyř základních skupin:
1. zemní plyn suchý (chudý) - obsahuje vysoké procento metanu (95 - 98%) a nepatrné množství vyšších uhlovodíků 2. zemní plyn vlhký (bohatý) - vedle metanu obsahuje vyšší podíl vyšších uhlovodíků 3. zemní plyn kyselý - je plyn s vysokým obsahem sulfanu (H2S), který se v úpravárenských závodech před dodávkou zemního plynu do distribučního systému odstraňuje 4. zemní plyn s vyšším obsahem inertů - jedná se hlavně o oxid uhličitý a dusík
www.zemniplyn.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Petr Pobořil
www.spsstavvm.cz
strana 8
Kde se bere energie z plynu •
•
Při spalování platí dva známé základní zákony - zákon zachování hmoty a zákon zachování energie. Spalováním zemního plynu tedy nelze žádnou energii vyrobit, ale pouze přeměnit energii v něm uloženou v energii tepelnou. Při dokonalém spalování zemního plynu dochází k jeho chemické přeměně na směs oxidu uhličitého a vodní páry. Každá chemická sloučenina má určité tzv. slučovací teplo. A to je vlastně energetický potenciál, který daná chemická sloučenina přináší do chemické reakce.
•
Proces spalování zemního plynu lze jednoduše popsat chemickou rovnicí: CH4 + 2 O2 -=> CO2 + 2 H2O
www.zemniplyn.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Petr Pobořil
www.spsstavvm.cz
strana 9
Zásoby zemního plynu •
•
•
•
Celkové zásoby zemního plynu s odhadem 511 tisíc miliard kubických metrů mají životnost až 200 let. Zásoby zemního plynu dělíme na prokázané, pravděpodobné a potenciální. Prokázané (prověřené) zásoby zemního plynu, které jsou ekonomicky těžitelné při současné technické úrovni, dosahují 164 tisíc miliard krychlových metrů a vydrží při současné těžbě do roku 2060. Pravděpodobné zásoby jsou zásoby objevené na ložiscích, vykazujících velmi vysokou pravděpodobnost, že budou vytěžitelná za ekonomických a technických podmínek podobných těm, které jsou u prověřených zásob. Pravděpodobné zásoby dosahují výše 347 000 mld. m3 . Potenciální zásoby jsou tzv. nekonvenční zdroje. Mezi tyto zdroje patří především hydráty metanu, což je pevná substance podobná sněhu, tvořená 20 % metanu a 80 % vody. Hydráty se nacházejí v zemské kůře pod dnem oceánů. V současné době lze tvrdit, že zásoby zemního plynu v podobě hydrátů činí cca 21 000 000 mld. m3 . www.zemniplyn.cz
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Petr Pobořil
www.spsstavvm.cz
strana 10
Použité zdroje a odkazy: Internet: www.zemniplyn.cz http://www.zemniplyn.cz/plyn/default.htm
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Petr Pobořil
www.spsstavvm.cz
strana 11
