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1、 表 1 天然气(GB 178201999)技术指标项目 一类 二类 三类高位发热量(MJ/m3) 31.4总硫(以硫计)(mg/m 3) 100 200 460硫化氢(mg/m 3) 6 20 460二氧化碳%(V/V) 3.0 水露点, 在天然气交接点的压力和温度条件下天然气的水露 点应比最低环境温度低 5 本标准中气体体积的参比条件是 101.325kPa20。上述国标因制定的年代远，已无法完全适应现今天然气产业高速发展的要求。具体表现在：对天然气组分未作具体规定，特别是规定的热值范围太广，直接影响到燃气的互换性问题；高热值的 LNG 不能用于某些管输天然气地区调峰；不能实现大区域或全国
2、性联网供气；气源调配缺乏灵活性和供应的安全可靠性；很难解决作为城市燃气的气源“互换性”与燃具的“适配性”间的矛盾。(1)天然气的成分、热值与燃气互换性燃气的主要成分所谓燃气是指可燃性气体，包括沼气、煤制气、油制气、液化石油气、天然气、液化天然气等，通常是由一些单一气体混合而成，其组分主要是可燃气体和少量不可燃气体组成。可燃气体成分为 H2、CO、CmHn、H 2S 等，不可燃气体有 N2、 CO2、O 2 等。天然气以 CH4 为主要成分，尚有C2H6、C 3H8、N 2、CO 2 等成分，属热值较高的燃气。不同产地和不同加工方法获得的燃气，其成分含量各不一样，其燃烧特性也不一样。燃气的热值我
3、们实际使用的燃气中，是含有各种组分的混合气体，它的热值可以用热值仪(热量计 )直接测出，也可以由各单一气体的热值按混合法则计算得出。所谓热值是指一标准立方米的燃气完全燃烧所放出的热量，称为该种燃气的热值，单位为：kJ/Nm 3 或 MJ/Nm3。以甲烷完全燃烧为例加以说明：CH4+202=C02+2H20+Q式中的 Q 值为一标准立方米 CH4 完全燃烧所放出的热量为：Q=890943kJ/kmol，其热值为 890943/22.3621=39842kJ/Nm3 22.3621为标准状态下 CH4 的摩尔容积(Nm 3/kmol)燃气的热值又可以分为高位热值和低位热值：所谓高位热值是指一标准立
4、方米 CH4 完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量 QH=890943kJ/kmol，其热值为 39842kJ/Nm3。所谓低位热值是指一标准立方米 CH4 完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸气状态时所放出的热量 Q L=802932kJ/kmol，其热值为 35906kJ/Nm3。燃气的高位热值在数值上大于其低位热值，差值为水蒸气的气化潜热。在工业与民用燃气应用设备中，燃气中的水蒸气通常是以气体状态排出，因此，实际应用工程中常用燃气低位热值进行计算。燃气互换性指标：华白数 W 与燃烧势 Cpa.华白数：是一项控制燃具热负荷稳定状
5、况的指标，华白数又称热负荷指数。其计算公式为：式中：w华白数，MJ/m 3(kcal/m3)Qg燃气高热值， MJ/m3(kcal/m3)d燃气相对密度。( 空气相对密度为 1)一般规定在两种燃气互换时华白指数的变化不超过 510。b.燃烧势：是反映燃烧火焰所产生离焰、黄焰、回火和不完全燃烧的倾向性参数，反映燃具燃烧稳定状态的综合指标，燃烧势又称燃烧速度指数。 其计算公式为： K=1+0.0054022式中：Cp 燃烧势；H2燃气中氢含量，(体积)；CmHn燃气中除甲烷以外的碳氢化物含量，(体积)；CO燃气中一氧化碳含量，(体积)；CH4燃气中甲烷含量，(体积)；d燃气相对密度( 空气相对密度
6、为 1)；K燃气中氧含量修正系数；O2燃气中氧含量，(体积)。从计算公式中可以看出，决定燃气互换性的华白数和燃烧势都与燃气的热值直接相关。一般来讲，任何来源的天然气均以 CH4 为主要组分，影响热值大小的主要因素是 C2 以上重组分含量。天然气密度越大，热值就越高，其华白指数也越大。换句话说，天然气热值大小基本上反映华白数大小。因此，规定天然气热值指标，从某种意义上讲是限定了华白数范围，是解决气源互换性的一个重要手段。在天然气中调配空气量是控制燃气热值(华白指数)的一种有效手段。当燃气中含有氧时，应考虑含氧量对一次空气系数的影响。含氧量对一次空气系数的影响程度与理论空气需要量有关，而理论空气需要量又与热值成正比，而热值与华白指数和燃烧势成线性关系变化，见表 2、3 及图 2。
