В чем состоят особенности и преимущества природного газа по сравнению с другими видами топливных

Обновлено: 05.07.2024

Газовое топливо имеет следующие преимущества по сравнению с другими видами топлива.

1. Стоимость добычи природного газа значительно ниже, чем других видов топлива, однако производительность труда при его добыче примерно в 35 раз выше, чем при добыче угля, и в 5 раз выше, чем при добыче нефти.
2. Высокая теплотворная способность дает возможность транспортировать газ по магистральным газопроводам на значительные расстояния.
3. Обеспечивается полнота сгорания и облегчаются условия труда обслуживающего персонала.
4. Отсутствие в природных газах оксида углерода предотвращает возможность отравления при утечках газа, что особенно важно при газоснабжении коммунальных и бытовых потребителей.
5. Применение природного газа обеспечивает населению снижение затрат на топливо, расходуемое для бытовых нужд (без отопления).
6. Газоснабжение городов и населенных пунктов значительно улучшает состояние воздушного бассейна городов, что имеет не только санитарное, но и экономическое значение (увеличивается срок службы металлических конструкций, сохраняются зеленые насаждения и т.д.).
7. Высокая жаропроизводительность (более 2000 °С) позволяет эффективно применять природный газ в качестве энергетического и технологического топлива.
8. Природный газ является ценным сырьем для химической промышленности.
9. Обеспечиваются возможность автоматизации процессов горения, достижение высоких КПД. Наибольшее увеличение КПД достигается в жилищно-коммунальном хозяйстве у бытовых приборов, отопительных печей и котлов малой производительности.

Вместе с тем газовому топливу присущи и отрицательные свойства: природный газ взрыво- и пожароопасен и токсичен.

Горение газообразного топлива возможно только при наличии воздуха, в котором содержится кислород. Газовоздушные смеси, состоящие из определенного количества газа и воздуха, взрывоопасны. При внесении в такие смеси источника огня или высоконагретого тела может произойти взрыв.

Процесс горения (взрыва) происходит при определенных соотношениях газа, воздуха и температуры воспламеняемости газовоздушной смеси. Наибольшим диапазоном пределов взрываемости характеризуются ацетилен, водород и оксид углерода; пределы взрываемости метана составляют 5—15 %. Наличие указанных пределов связано с количеством выделяемой в процессе реакции теплоты. Если ее достаточно для нагревания газовоздушной смеси до температуры воспламенения, то смесь может гореть или взрываться.

При взрыве теплота реакции горения выделяется мгновенно, так как продукты горения быстро нагреваются и, расширяясь, создают в объеме, где они находились, повышенное давление. Давление, возникающее при взрыве природного газа в помещениях, достигает 0,8 МПа.

Разрушительный эффект взрыва обусловливают резкое возрастание давления и быстрое расширение продуктов горения. При взрывах газовоздушной смеси в длинных трубах большого диаметра скорость распространения пламени может превзойти скорость распространения звука и достичь нескольких тысяч метров в секунду. Такое явление, называемое детонацией, объясняется возникновением и действием ударных волн в воспламеняющейся среде. Перемещаясь с большой скоростью, ударная волна резко повышает температуру и давление газовоздушной смеси, что вызывает ускорение реакции взрыва и увеличивает разрушительный эффект.

Природные газы, состоящие в основном из метана, не ядовиты. Однако при концентрации метана в воздухе, достигающей 10 % и более, возможно удушье вследствие уменьшения количества кислорода в воздухе.

Природный газ включает в себя смесь газов, которые образуются в недрах Земли. Прежде всего, природный газ — это полезное ископаемое. Он не имеет ни цвета, ни запаха. Поскольку чистый газ не пахнет, в него добавляются вещества одоранты, которые придают газу такой резкий запах. Одоранты используются, чтобы можно было вовремя обнаружить утечку газа и избежать неприятных последствий. Его добыча не простое занятие. Природный газ может добываться на глубине до нескольких километров.

Транспортировка еще сложнее. Из-за содержания множества примесей, газ может вызвать сильную коррозию. Пары воды, которые содержатся в нем создают конденсат. Из-за этого конденсата создаются препятствия, которые не дают газу продвигаться по трубам. Согласно экологическим меркам, самое чистое топливо — это природный газ. Он широко используется для жилищных потребностей (обогрева домов, разогрева воды и т.д.), в качестве альтернативного или основного источника топлива для машин и т.п. В общем, газом полноценно пользуются и в обиходе, и на производстве. Без него наша жизнь была куда сложнее.

Виды топлива

Преимущества и недостатки

Поскольку газ находится в сжатом состоянии, он занимает меньший объем, чем к примеру бензин. Не стоит забывать и о его альтернативности. В автомобильном транспорте, газ возможно использовать как дополнение к основному источнику питания. При этом, не отказываясь от основного. То есть, если автомобиль работает на бензине, то можно пожертвовать местом и прикрепить баллон с газом. В итоге получается возможность использовать газ, если закончился бензин. Ходит миф об опасности взрыва баллона с газом. Но этот миф производители развеяли. Если приобретать продукцию известных марок, то о взрыве или утечки газа можно забыть. Система безопасности в баллоне оснащается на высшем уровне. Даже если произошла утечка газа, ее можно обнаружить гораздо быстрее, чем того же бензина или дизеля. Как писалось ранее, в газ добавляются специальные вещества, которые дают резкий запах. Плюсов довольно много, но и недостатки тоже присутствуют. В России такой вид топлива не так давно был введен. Поэтому в стране мало заправочных станций и ремонтных центров. Для любителей быстрой езды, данный вид топлива не подходит.

При сжигании газа, снижается мощность двигателя, из-за этого снижается и скорость автомобиля. Для нашего климата использование газа как топлива затруднительно. При низких температурах, давление газа снижается и перестает попадать в систему. Поэтому завести машину возможно только с использованием бензина. Так же проблема возникает при повышенной температуре. Если машина нагреется под прямыми лучами солнца или сильной жаре, то возможно появление избыточного давления. Еще хуже, разгерметизация. Когда на улице сильная жара, и машина нагрелась, то нужно выработать несколько литров газа, для уменьшения давления в баллоне.

Так же, если газ используется как дополнительное топливо, то баллон в багажном отделении займет не мало места. А если баллон закрепить не на месте запаски, а на спинке заднего сиденья, то перевозка дальномерных грузов исключается. Вес автомобиля увеличивается с баллоном. А значит, расход топлива тоже увеличится. Хоть утечка газа из баллона и редкий случай, нужно быть предельно внимательным. Если был обнаружен запах газа в салоне или в багажном отделении, обязательно проверьте все элементы аппаратуры на герметичность. Соблюдая правила использования газа (проверка давления в баллоне, заправка не бытовым газом, соблюдение рекомендаций специалиста), можно полностью исключить данную проблему.

Общий вывод

Несмотря на минусы и возможные проблемы, использование природного газа как топлива имеет место быть. Прежде всего, его стоит использовать тем, кто совершает поездки на большие расстояния. Так как это дешевле. Да и двигатель изнашивается меньше, а значит и машина прослужит дольше.

Жизнь без природного газа в быту сложна. Газ позволяет нам приготовить пищу, обогреть дом, сварить железо и много другое. Он охватывает почти все сферы, строительство, транспорт, коммунальные услуги и многое другое. Во многом, благодаря ему, поддерживается жизнеобеспечение всего человечества.

Читайте также: