一、民用天然氣與工業(yè)天然氣的應(yīng)用

隨著城市燃?xì)獾陌l(fā)展，天然氣在城市燃?xì)獾睦迷絹碓綇V泛。在長輸管線未涉及到的中小城市，利用液化天然氣即LNG(Liquefied Natural Gas)建設(shè)LNG儲配站作為主氣源或者過渡氣源也越來越普遍。目前，中國對LNG產(chǎn)業(yè)的發(fā)展越來越重視，中國正在規(guī)劃和實施的沿海LNG項目有：廣東、福建、浙江、上海、江蘇、山東、遼寧等，這些項目將最終構(gòu)成一個沿海LNG接收站與輸送管網(wǎng)。屆時，LNG氣源緊張局面將得到有效緩解。LNG作為工業(yè)燃料的應(yīng)用越來越受到重視。

液化天然氣(LNG)具有能量密度高、運輸方便、環(huán)保、經(jīng)濟等優(yōu)點，LNG氣化站憑借其建設(shè)周期短以及能迅速滿足用氣市場需求的優(yōu)勢，已逐漸在我國東南沿海眾多經(jīng)濟發(fā)達(dá)、能源緊缺的城市為眾多工業(yè)客戶所看好。以用LNG作為LPG、柴油和重油等常規(guī)工業(yè)燃?xì)獾奶娲茉?，可以有效解決能源供應(yīng)安全、生態(tài)環(huán)境保護(hù)的雙重問題，實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。理論分析人類生活中的燃燒氣源大致分為液化石油氣、人工煤氣、天燃?xì)馊箢?。它們?dāng)中總是含有部分的氫氣存在，并參與燃燒。

天然氣燃燒產(chǎn)生污染物計算方法為保護(hù)環(huán)境，建設(shè)生態(tài)文明，國家鼓勵使用天然氣代替燃煤，但使用天然氣仍會排放污染物，應(yīng)當(dāng)征收排污費。本文循著“污染物排放量=廢氣量×污染物濃度”這一計算公式，來探討如何征收天然氣鍋爐的排污費。廢氣量根據(jù)《排污申報登記實用手冊》231頁舉例計算，1m3天然氣完全燃燒產(chǎn)生的廢氣量為10.89m3。 實際天然氣燃燒時產(chǎn)生的廢氣，與天然氣成分，完全燃燒的比例等都有關(guān)系，但通常認(rèn)為廢氣量為天然氣量的10-11倍。取10倍最好計算，但取10.5倍似乎更為合理。例：1萬m3天然氣，燃燒后的廢氣量即為10.5萬m3。

二、主要污染物

(一)二氧化硫天然氣中含有硫化氫(H2S)，國家規(guī)定其出廠含量不能超過0.01%。天然氣中硫化氫燃燒時，會生成等體積二氧化硫(SO2)?！杜盼凵陥蟮怯泴嵱檬謨浴?31頁舉例計算，當(dāng)硫化氫含量為0.0052%時，每萬m3天然氣產(chǎn)生二氧化硫為1.5kg。李先瑞、韓有朋、趙振農(nóng)合著《煤、天然氣燃燒的污染物產(chǎn)生系數(shù)》一文中指出，每萬m3天然氣燃燒產(chǎn)生二氧化硫約為1.0kg。天然氣燃燒產(chǎn)生的二氧化硫，與天然氣中所含硫化氫比例關(guān)系最大，在沒有檢測數(shù)據(jù)支撐時，二氧化硫濃度為確定為10-15mg/m3?！跺仩t大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，燃?xì)忮仩t二氧化硫最高允許排放濃度為100mg/m3。

(二)氮氧化物《煤、天然氣燃燒的污染物產(chǎn)生系數(shù)》一文中指出，每萬m3天然氣燃燒產(chǎn)生二氧化氮約為6.3kg。按這一數(shù)據(jù)，氮氧化物濃度約為60mg/m3?！跺仩t大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，燃?xì)忮仩t二氧化硫最高允許排放濃度為400mg/m3。 (三)煙塵 天然氣是清潔能源，煙塵產(chǎn)生量少，但也不能說沒有?！睹?、天然氣燃燒的污染物產(chǎn)生系數(shù)》一文中指出，每萬m3天然氣燃燒產(chǎn)生煙塵約為2.4kg。按這一數(shù)據(jù)，煙塵濃度約為20-25mg/m3。《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，燃?xì)忮仩t二氧化硫最高允許排放濃度為50mg/m3。

(四)其他污染物 經(jīng)過計算，天然氣燃燒后產(chǎn)生的其他污染物排放當(dāng)量都更低，本文不再論證。按照《排污收費征收管理條例》，這些污染因子不予征收排污費。征收標(biāo)準(zhǔn)將上述三個污染因子按低限代入《排污費征收核定表》，則每萬立方米可征收5.22元。

若按高限代入《排污費征收核定表》，則每萬立方米可征收5.69元。

也就是說，使用天然氣作為燃燒的鍋爐，每萬立方米應(yīng)征收排污費5-6元。

三、理論分析

天然氣是一種多組分的混合氣體，主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數(shù)，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲烷至丁烷以氣體狀態(tài)存在，戊烷以上為液體。

煤氣是一種成分復(fù)雜的可燃性氣體，根據(jù)加工方法的不同可分為水煤氣，高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣等。其中焦?fàn)t煤氣是用煤或焦炭等固體原料，經(jīng)干餾或氣化制得的，其主要成分有一氧化碳、甲烷和氫等。

液化石油氣是石油在提煉汽油、煤油、柴油、重油等油品過程中剩下的一種石油尾氣，通過一種程序，對石油尾氣加以回收利用，采取加壓的措施，使其變成液體，裝在受壓容器內(nèi)，液化氣的名稱即由此而來。它的主要成分有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和丁烷等。

現(xiàn)代科學(xué)研究表明：在交變電磁場的作用下，流體中的粒子將發(fā)生極化和趨向運動。中美兩國的物理學(xué)家廣泛運用電磁場原理，對諸多種類的燃料氣體進(jìn)行大量實驗，即擴大爆發(fā)力極強的正氫含量，減少具有懶惰性的仲氫含量。這在自然科學(xué)的發(fā)展歷史上無疑是一次深層次的革命，

那么什么是正氫和仲氫呢?

氫有兩種變體，它們分別是正氫和仲氫。

兩者的區(qū)別在于兩個氫原子的原子核自旋方向不同。自旋方向相同的為正氫;自旋方向相反的為仲氫。

在一般溫度下正氫與仲氫比為3:1.普通氫在室溫下含有75%的正氫和25%的仲氫，低溫時，氫內(nèi)仲氫含量較多，在絕對零度時，仲氫的含量可達(dá)100%。

正氫和仲氫的化學(xué)性質(zhì)完全相同，單物理性質(zhì)如熔、沸點，比熱和熱導(dǎo)率等有比較大的差異，這是因為它們在內(nèi)能上有差異造成的。

正氫活躍、積極;仲氫懶惰，安定

正氫與仲氫可相互轉(zhuǎn)變，但較緩慢。轉(zhuǎn)變與溫度有關(guān)，溫度越高仲氫轉(zhuǎn)變?yōu)檎龤涞膸茁试酱蟆?/p>

斯百特電子節(jié)氣器的功能就是在無溫升的情況下通過1khz-20khz的變頻信號，產(chǎn)生變化的電磁振蕩使惰性的仲氫被激活，變成運動激烈的正氫，從而更多地釋放它的內(nèi)能。

四、斯百特工作原理

斯百特電子節(jié)氣器的工作原理是將220V50Hz的電流通過特殊設(shè)計的變頻程序輸出矩形脈沖信號，經(jīng)過纏繞在燃?xì)夤苈飞系木€圈產(chǎn)生交變磁場，快速震蕩的磁矩使燃?xì)庵袣鋸膬?nèi)能偏低仲氫態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能較高的正氫態(tài)，即所謂的正氫效應(yīng)。正氫的瞬間爆發(fā)，提供了足夠的熱能，使碳得以充分燃燒，燃燒效率提高，進(jìn)而解決燃燒不彎曲及燃燒系統(tǒng)積碳問題。同時快速震蕩的磁矩使燃?xì)夥肿訋д?，并改變外層電子的旋轉(zhuǎn)特性以吸引更多帶負(fù)電的空氣分子，增加了碳與氧的接觸空間，強化了碳?xì)淙剂戏肿拥姆磻?yīng)能力，改善了相關(guān)的燃燒過程，提高燃燒效率3-10%。

五、斯百特電子節(jié)氣器集中特點

1. 設(shè)備簡單，空間站位小

2. 安裝方便，無需切割管線

3. 安裝可靠

4. 調(diào)試，維護(hù)不影響設(shè)備運行

5. 節(jié)約能源，提高燃燒效率3~10%

6. 減少廢氣排放5%

7. 使用壽命10~15年