1、第 6章 天然气、燃气发电与控制技术第 6章天然气、燃气发电与控制技术Date 1第 6章 天然气、燃气发电与控制技术Date 2第 6章 天然气、燃气发电与控制技术本章主要内容6.1 天然气水合物的形成与物化性质6.2 天然气的综合利用和发展前景6.3 小型燃气轮机发电机组6.4 微型燃气机发电机组6.5 燃气发电机组的电能变换与控制6.6 燃气机组的并网运行与控制策略6.7 燃气机组的经济技术性评价Date 3第 6章 天然气、燃气发电与控制技术6.1 天然气水合物的形成与物化性质6.1.1 天然气水合物天然气：指地层内自然存在的以碳氢化合物为主体的可燃性气体 。天然气水合物：是在一定条件
2、（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、 pH值等）下由水和天然气组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物，其遇火即可燃烧。 组成成分： CH4、 C2H6、 C3H8、 C4H10等同系物以及 CO2、 N2、 H2S等可 形成单种或多种天然气水合物 Date 4第 6章 天然气、燃气发电与控制技术天然气水合物样品纯净的天然气水合物Date 5第 6章 天然气、燃气发电与控制技术6.1.2 天然气水合物的形成1、麦索雅哈河 普拉德霍湾 马更歇三角洲 青藏高原全球陆地气水合物形成带 陆地上，适合天然气水合物形成的温度和压力条件的地理环境是高纬度永久冻结层（包括永冻区浅海地带）。2、北冰洋
3、大西洋 太平洋 印度洋全球海洋天然气水合物形成带海洋底下是天然气水合物形成的最佳场所，海洋总面积的 90%具有形成气水合物的温压条件。Date 6第 6章 天然气、燃气发电与控制技术夹杂着白色颗粒状 “可燃冰 ”的海底沉积物海洋天然气水合物的形成机理 Date 7第 6章 天然气、燃气发电与控制技术6.1.3 天然气水合物的物化性质 1、天然气水合物多呈白色、淡黄色、琥珀色、暗褐色等轴状、层状、小针状结晶体或分散状。 存在方式：（ 1）占据大的岩石粒间孔隙；（ 2）以球粒状散布于细粒岩石中；（ 3）以固体形式填充在裂缝中；（ 4）大固态水合物伴随少量沉积物。Date 8第 6章 天然气、燃气发
4、电与控制技术2、气水合物与冰、含气水合物层与冰层之间有明显的相似性：（ 1）相同的组合状态的变化 流体转化为固体；（ 2）均属放热过程，并产生很大的热效应；（ 3）结冰或形成水合物时水体积均增大；（ 4）水中溶有盐时，二者相平衡温度降低，只有淡水才能转化为冰或水合物；（ 5）冰与气水合物的密度都不大于水，含水合物层和冻结层密度都小于同类的水层；（ 6）含冰层与含水合物层的电导率都小于含水层；（ 7）含冰层和含水合物层弹性波的传播速度均大于含水层。 Date 9第 6章 天然气、燃气发电与控制技术分子结构3、天然气水合物的结构 : 结构 I 型 :立方晶体结构，仅能容纳甲烷（C1）、乙烷这两种小分子的烃以及 N2、 CO2、H2S等非烃分子，这种水合物中甲烷普遍存在的形式是构成 CH45.75H2O 的几何格架 结构 II 型 :菱形晶体结构 ,除包容 C1、 C2等小分子外，较大的 “ 笼子 ” （水合物晶体中水分子间的空穴）还可容纳丙烷（ C3）及异丁烷（ i C4）等烃类 结构 H型 :六方晶体结构，较大的 “ 笼子 ” 甚至可以容纳直径超过异丁烷（ i C4）的分子Date 10
