免费下载
进入工作台
【白话燃气能源】别再傻傻分不清:天然气、人工煤气、液化石油气的区别与数字化开发对比
CIMPro孪大师
2026-06-24
0
燃气作为气体燃料的总称,主要通过燃烧释放热量应用于民用及工业领域,主要包括天然气、人工燃气、液化石油气和生物质气四大类。如果说电力是现代城市的“血液”,那么燃气就是城市的“隐形动脉”。
然而,当我们在燃气公司办理开户时,是否曾困惑过“天然气”和“煤气”究竟有什么区别?为什么有的城市用管道天然气,有的地区还在用瓶装液化气?不同类型的燃气在数字化安全管理上又面临哪些不同的挑战?
图片


本文将带你厘清三大主流的城镇燃气:
天然气、人工煤气、液化石油气的本质区别,并深入探讨数字孪生技术在智慧燃气建设中的开发路径与应用价值。

01
燃气的四大来源与分类体系
图片
燃气按来源划分,主要分为四大类:

天然气

蕴藏在地层中的可燃气体,组分以甲烷为主。按开采方式及蕴藏位置的不同,分为纯气田天然气、石油伴生气、凝析气田气及煤层气。

图片

其中,气田气是从气井直接开采出来的燃气,甲烷含量在90%以上;石油伴生气是伴随石油一起开采出来的气体,甲烷含量约80%,还含有乙烷、丙烷和丁烷等。

人工燃气

以固体、液体(包括煤、重油、轻油等)为原料经转化制得的可燃气体。

煤气脱硫示意图

图片

根据制气原料和加工方式的不同,可生产多种类型的人工燃气,包括干馏煤气气化煤气油制气等。

液化石油气

在开采和炼制石油过程中,作为副产品而获得的一部分碳氢化合物。

不同温度下原油可以分离出的产品

图片

主要成分是丙烷、丙烯、丁烷和丁烷,习惯上又称C3、C4。

生物质气

以生物质为原料通过发酵、干馏或直接气化等方法产生的可燃气体,包括沼气等,属于可再生资源。

图片
在这四类中,目前作为城镇燃气的主要有天然气、液化石油气和人工煤气三种。

02
四种燃气数字化开发难易对比
图片
燃气行业的数字化转型面临着行业特有的挑战:管网设施分布广泛、设备运行环境复杂、安全监控要求极高。不同类型燃气,其数字化开发的难度侧重点各有不同。


天然气:★★★★☆(中等偏难)

图片

核心挑战

长输管网监测:天然气通过长距离管道输送,沿线地形复杂,需对管道压力、流量、泄漏进行实时监控;LNG接收站管理:液化天然气在-162℃的超低温下储存和运输,对温度、压力监测要求极高;调峰储气设施:需对地下储气库、LNG储罐等调峰设施进行精准的余量管理和调度预测。



人工煤气:★★★★★(较难)

图片

核心挑战

毒性监管:人工煤气含有一氧化碳,泄漏风险极高,需要更密集的监测点位和更快的响应机制;管网老化:人工煤气管网多建于上世纪,设施老化严重,数字化改造需要同时解决物理管网更新问题;产气工艺复杂:煤制气涉及气化、净化、甲烷化等多道工序,工艺参数监测点多、数据量大。



液化石油气:★★★☆☆(中等)

图片

核心挑战

钢瓶流转管理:液化石油气以钢瓶形式流通,需要建立从充装、运输到用户的全链路追溯系统;充装站监控:充装站的超装、泄漏风险高,需对充装过程进行实时监控和智能预警;用户端安全:用户使用环境差异大,需建立有效的安全用气监测和报警机制。



生物质气:★★☆☆☆(较易)

图片

核心挑战

原料供应不稳定:发酵原料(秸秆、粪便等)受季节和农业活动影响,需对原料供应链进行数字化管理;产气效率波动:温度、湿度、酸碱度等环境参数变化影响产气效率,需建立参数自优化模型。

数字孪生模板合集
扫码发生“模板合集”即可领取
图片

03
数字孪生技术如何赋能智慧燃气
图片
面对上述挑战,数字孪生技术通过构建与物理燃气管网1:1映射的虚拟模型,将燃气系统的全生命周期数据汇聚到三维可视化平台中,实现状态可感知、风险可预警、决策可辅助。
图片
模板开放中:

https://www.picimos.com/sceneItem/485



第一步:导入模型,搭建三维场景
CIMPro孪大师平台为例,通过导入燃气管网的三维模型文件(支持FBX、OBJ、GLTF等主流格式),结合软件内置的3D模型库、材质库、粒子特效库,快速完成场景搭建。
针对不同类型燃气管网的核心设施进行精细化建模:
图片
1
天然气输配系统:长输管线、调压站、阀门井、LNG储罐、加气站
2
人工煤气系统:煤气发生炉、净化塔、储气柜、输配管网
3
液化石油气系统:充装站、储罐区、钢瓶、气化站



第二步:UI编辑,定制监控界面
基于CIMPro孪大师的可视化UI编辑器,选择现有模板进行快速定制。四大核心页面包括:
图片
1
总览页面:燃气管网整体三维模型 + 关键运营指标(供气量、压力、温度、设备状态、用户量)
2
设备监控页面:设备树结构 + 三维定位 + 实时参数(压力、流量、温度)+ 运行曲线


3
预警管理页面:报警列表 + 空间定位 + 处置流程 + 历史追溯(尤其针对一氧化碳泄漏、天然气浓度超标等)


4
巡检调度页面:巡检任务 + 检修计划 + 人员定位 + 工单管理
两侧数据图表覆盖:供气趋势、设备健康度评分、报警统计、用气分析等可视化图表。


第三步:数据对接,实现实时联动
燃气行业数字化转型的关键在于打通数据孤岛。将各业务系统的数据接入数字孪生平台的统一数据中台:
图片
图片
1
实时数据:通过OPC/Modbus协议对接SCADA系统,获取管网压力、流量、温度、浓度等实时参数;
2
泄漏监测数据:接入燃气浓度探测器、加臭剂检测仪等安全监测设备的数据;
3
设备状态数据:接入调压器、阀门、压缩机等关键设备的运行状态和故障信息;


4
业务数据:通过API对接客户管理系统、工单系统、GIS系统;
5
环境数据:接入气象预报、地质灾害监测数据,评估极端天气对管网的影响。
数据接入后,在软件的界面功能模块中绑定数据源,即可实现三维模型与业务数据的实时联动。点击阀门自动弹出参数面板,压力超限自动变色预警,泄漏检测异常时自动定位并触发应急流程。


第四步:发布部署,灵活应用
开发完成后,数字孪生平台支持多种部署模式。对于大型燃气集团,可采用私有化部署方式,确保数据安全;对于中小型燃气公司,可采用SaaS云服务模式。平台支持一键打包发布:
图片
1
C/S模式:打包成独立的EXE可执行文件,直接在企业调度中心大屏运行,无需网络依赖,性能更优。


2
B/S模式:生成Web访问链接,可通过浏览器访问,与企业现有业务系统无缝集成,支持PC、平板、手机多终端协同。



图片
燃气行业的发展历程是人类能源利用技术进步的一个缩影。
从煤制气到天然气,从瓶装液化气到管道入户,不同的气源类型反映了不同历史时期的技术水平和资源禀赋。

天然气:来自地下油气田,是清洁高效的现代化石能源;

人工煤气:以煤为原料制取,承载了城市燃气发展的历史记忆;

液化石油气:是石油炼制的副产品,灵活便捷但需关注安全;

生物质气:是可再生能源的重要方向,前景广阔但技术有待成熟。

对于正在规划智慧燃气建设的企业而言,关键在于选择适配自身气源类型的数字化路径。
从关键设施试点切入,在6-12个月内看见ROI。
CIMPro孪大师
626技术实战集训沙龙
邀请您的加入
图片
扫描上方二维码,即刻获取详细内容!