近来重庆燃气表暴走事件越闹越大,很多燃气用户在更换燃气表之后,费用比换表前涨了两三倍,甚至还不止。而燃气公司在第一时间表示新燃气表绝对没有问题,可能是旧表老化越走越慢,换了新表后费用上涨是正常的。
对此市民当然不买账,现在重庆市经信委已经派出调查组进驻企业,相信很快能找到答案。但现在有一种说法已在民间广为流传:燃气表走得快,不是表的问题,而是燃气本身的问题!是因为燃气中混入了其它不燃烧的气体(很可能是氮气),热值下降,做饭需要用掉的气量变大,所以费用就大幅增加了。
这种说法如果是真的,那可就太挑战公众的认知了,难道天然气还能掺假?对于这种说法,人马君翻遍了相关新闻报道,发现燃气公司既没有承认,也没有否认,态度不是很明确。
天然气掺混其它气体,已经属于很专业的工业技术了,本着严谨的科学态度,人马君查阅了相关论文,意外的发现:天然气掺混其它气体,还真是很常见的行为,不仅能够调整天然气的热值,还能减少氮氧化物的排放,起到减少雾霾的环保效果!
这篇论文来自2021第五届燃气安全交流研讨会论文集,作者都是燃气供应领域的业内人士。看来网上的说法,并不是空穴来风。这个事情最深层的原因,在于燃气公司从供应商那里买天然气,和民众给燃气公司交燃气费,用的是两种截然不同的计价方式,其中存在一定的操作空间。具体的情况是这样的:
大宗天然气交易是按热值定价的,我们在看国际新闻时,经常看到天然气价格是每兆瓦时多少多少欧元,这个兆瓦时就是热量单位,也可以用兆焦耳。
国际上的天然气交易用热值定价是有道理的,天然气虽然主要成分是甲烷,但并不是完全纯净的,里面混有其它气体,会升高或降低它的热值。而天然气目前的主要用途就是用来燃烧产生热量,同样体积的高热值和低热值天然气,价格当然不应该一样,高热值的必然会贵一些。
在到港的LNG液化天然气和管道输送天然气中,含有一些乙烷、丙烷等高热值成分,因此平均热值比较高,达到了38~40兆焦/立方米(标准状态下),而根据我国的国家标准GB17820-2018,天然气按高位发热量分为一类和二类,分别是≥ 34.040兆焦/立方米和≥ 31.4兆焦/立方米。
这也就是说,燃气公司从气源那里买来的天然气,热值普遍是高于国家标准的,而且高得还不少。然而燃气公司向居民供应天然气,却是按体积来收费的,每立方米的气价是固定不变的,例如重庆的一档气价就是2.9元/立方米。
很显然,如果直接将买来的高热值天然气送到居民家里,企业就吃亏了。而假如燃气公司向天然气中掺入一些不燃烧的气体(例如空气或氮气),稀释其浓度,降低热值,只要能满足国家标准就是合格的。这么一操作,相当于把空气或氮气卖出了天然气的价格,收上来的燃气费立刻就能多不少。
在这样的利益面前,我想很少有燃气公司会不动心吧!因此,在上述论文中就提到,向天然气中掺入空气或氮气来调整热值,已经成为行业内的普遍做法。连业内人士都这样说,想来肯定是普遍现象了。
当然,掺氮气也不全是坏处,因为家用燃气灶在设计时是有局限的,如果燃气热值过高,有可能燃烧不充分,降低燃烧效率。但也有企业掺入的空气或氮气过多,热值下降的太厉害,那就是不当牟利行为了。
由于空气中含有氧气,而甲烷是有爆炸极限的,如果燃气中掺入过多的空气,那直接就爆炸了。因为与掺空气相比,掺氮气这样的有化学惰性的气体,是比空气更好的选择。氮气不会燃烧,也基本没有毒性,还无色无味,如果不用仪器检测也很难发现。因此,家用燃气中掺没掺氮气、掺了多少氮气,完全掌握在燃气公司手中,用户是无从得知的。
不仅用户不知道,燃气表也“不知道”。目前家用的燃气表都是膜式燃气表,不管是人工抄表,还是无线远传,基本测量原理都是一样的。膜式燃气表里面有两个皮膜和两个滑阀,在滑阀的控制下,两个皮膜交替充气、放气,推动齿轮转头从而得到计数。因此,不管是高热值的纯天然气,还是掺入了氮气的低热值天然气,燃气表只会记录体积,而不会管是什么成分。
如此一来,使用掺入了氮气的低热值燃气烧饭时,要达到同样加热效果,燃气消耗量必然会增加。而居民用气又是按体积来计价,这么算下来燃气费用自然就会水涨船高。为了证明这一点,有网友进行了一次实验,用燃气灶煮了一碗面,结果用掉了0.319立方米的燃气,折合费用接近一元钱。煮一碗面要花一块钱,这确实超出了人们一般的认知。
根据天然气的热值、水的比热以及汽化潜热,能够计算出0.319立方米燃气(标准状态)的热量,足以将4.4升左右的水从20℃加热到100℃沸腾再到完全烧干。网上有人只计算了加热到100℃,那样可以加热几十升的水,但却忽略了汽化潜热,这是不合理的,毕竟煮面时有相当长的时间要保持沸腾状态。
即使考虑了汽化潜热,煮一碗面也不可能需要烧干4.4升的水,那样煮出来的面肯定不能细看了。那么这是否能说明燃气的热值确实降低了呢?也不尽然,如果煮面的时间比正常情况大大延长,就能说明燃气热值确实过低了。然而如果燃气公司加大供气压力,使单位时间内燃烧的燃气量增加,又能抵消热值降低的效果,从而有可能维持煮面的时间不变。那位网友并没有提供更细节的情况,我们还不好评判。
另外,燃气公司经常提到的“旧表不准”的说法,也是客观存在的。前面说过所有的表都是膜式燃气表,当使用时间过长之后,皮膜的弹性下降,推动力也下降,再加上零件的机械磨损以及杂质沉积,确实会让旧表越走越慢。当更换了新表之后,计量准确度回升,用户确实会产生新表比旧表走得快的印象。
但不论是新表还是旧表,都应该是合格产品。如果旧表没有达到报废年限,理论上误差也应在允许范围之内,换新表后燃气量一下子增加好几倍也是不正常的。有可能是各种因素的综合效果,例如燃气内氮气掺得过多、热值下降过大,再加上换新表,两种效果叠加在一起,结果燃气费的涨幅就特别夸张了。
其实用一个办法就可以解决这种矛盾,那就是将居民用气价格也按热值来计算。如果供应的是高热值天然气,单价虽然定得高一些,用气量却少。反之如果供应低热值天然气,单价是低了,用气量会增加。这样一抵消,两种情况下的燃气费用其实差不多。但这种计费方式需要有政策和燃气计费系统的支持才行。
另外,在阅读论文时,人马君还发现了一件特别有意思的事:向天然气中掺进氮气,不仅能降低热值,还能起到减排氮氧化物的效果。NOx氮氧化物是造成城市雾霾的元凶之一,而燃烧天然气恰恰就会产生大量的NOx,这是由于天然气燃烧时火焰温度较高,更容易使空气中的氮气与氧气结合,生成氮氧化物。
为了实现氮氧化物的减排,工业上会采用各种低氮燃烧方法,例如燃料分级、空气分级、浓淡燃烧、催化还原和烟气再循环技术等。但这些技术适合用在大型天然气锅炉上,不太适用于广大老百姓家里的燃气灶。随着“煤改气”的推行,家用燃气的用量越来越大,对氮氧化物减排确实产生了较大的压力。
但如果向天然气中掺入一定量的氮气,会对混合气的比热容产生影响,能降低火焰温度和氧浓度,从而减少NOx的生成量。根据文献介绍,在天然气中掺入17%的氮气,就能将NOx的排放量降低12%,这还是很可观的。这种方法简单直接,不需要对家用燃气灶进行改造,就能起到立竿见影的效果。
由此看来,向家用燃气中掺入氮气,并不见得是一件坏事,也是有一些好处的。但绝不能以此为理由损害公众的利益,需要有相应的政策和技术来支撑。如果单纯的掺了氮气,却又仍按原来的标准照常收费,造成燃气费用快速上涨,那就不是正当的行为了。