甲烷在高表面炭质吸附剂上的低温吸附性能研究

为了更好地判断两种不同组分和燃烧特性的燃气是否可以互换,分析了国外天然气互换性方法和国内燃气的特性,阐述了各国判别方法的理论研究,根据沃泊指数法、美国燃气协会(A.G.A)法、韦弗法、德尔布法、达顿法的理论原理编写了程序,介绍了天然气互换性判别软件的特点和功能,由此证明了开发相应判别软件的重要性。另外,运用图形法编写了逻辑图,聚集我国各种燃气源,通过该方法归纳总结出我国天然气的互换性判别方法,并展望了软件在实际应用中的前景。     

天然气管道输送混氢天然气的可行性

将氢以一定比例掺入天然气作为家用燃料使用,被认为是减少温室气体排放的途径之一,而利用现有发达的天然气管网输送混氢天然气（HCNG）至终端用户则被视为可行的方法;但由于氢气与天然气在物理化学性质方面存在着差异,HCNG有可能对燃气终端用户以及管道输送工况造成较大的影响。鉴于我国目前尚未出台HCNG作为燃料及其输送的相关标准,为此采用德尔布指数法、韦弗指数法、高沃泊指数与高热值法分别对天然气在不同混氢比下的燃气互换性和燃烧特性进行了评估分析,同时基于HYSYS软件和相似原理建立管道模型,分析了氢气的混入对天然气管道和压缩机运行工况的影响。研究结果表明：①随着混合气体中氢气体积分数的增加,燃具的热负荷下降,燃气的火焰传播速度急剧增大,燃具发生回火的风险增大,并以此确定对于天然气管道供应系统来说混氢天然气的最大混氢体积比不应超过27%;②氢气的混入虽然能提高管道的输气能力,但当管网和压缩机联合运行时其平衡工作点对应的压力和流量都将减小,反而会降低管道的输气能力。结论认为,该成果为天然气管道输送混氢天然气的可行性研究提供了基础数据。     

典型互换性判别法对国内燃具适用性的实验研究

AGA指数法、Weaver指数法是国外典型的互换性判别方法。在上海市多气源天然气互换性问题的背景下,以实验室管道西气为基准气（AdjustmentGas或ReferenceGas）,分别计算了各种置换气（SubstituteGas）的AGA指数（JL、JF、IY）和Weaver指数（JH、JA、JF、JL JI、JY）,理论上分析了置换气与基准气的互换性,同时辅以实验,将实验结果与指数计算结果进行对比分析,讨论了两种指数法的国内适用性情况。实验证明,AGA指数法较好地预测了互换结果但没给出CO排放指标,Weaver指数法能够较好地预测离焰、回火以及热负荷变化却没能准确地预测黄焰现象和CO排放,因此要靠纯指数法来完整地反映互换结果,应根据国内实际情况综合两种判别法进行互换性分析,实验仍是目前判别互换性的必要方式。燃气互换性与燃气分类不能混为一谈。     

天然气与人工煤气的快速经济置换

针对传统燃气置换方法存在的弊端，提出了广东省广州市天然气置换中有别于常规方式的新思路--城市燃气分步置换技术。以美国燃气协会(A.G.A)提出的脱火互换指数、回火互换指数和黄焰互换指数的互换性判断准则作为理论依据，并辅以燃具实际燃烧性能测试，研究出了能同时适配人工煤气燃具和天然气燃具稳定燃烧的过渡气源组成及燃烧特性参数；提出了先用过渡气置换现有油制气，再用天然气与过渡气进行置换的二次置换技术思路。通过二次置换的方式可实现天然气与现有城市燃气的平稳互换，弥补了常规的分区域逐步置换方式的不足，圆满地解决了置换难题，达到了节省转换费用、缩短转换时间、消除安全隐患的目的，提高了经济、环保和社会效益。     

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发热量和互换性是天然气最重要的两项燃烧性质,但我国目前有关天然气的气质标准中均尚未对互换性作出规定。为此,讨论了确定天然气互换性的几种方法,其中包括沃贝指数法、德尔布法、美国天然气协会（Ａ·Ｇ·Ａ）法,以及国内外根据燃烧性质分类天然气的标准化情况,并就我国管输天然气沃贝指数的标准化问题提出了几点看法。     

北京市规划天然气气源互换性分析

“十二五”期间,北京市将形成6大天然气气源供应体系。但因其天然气组分及燃烧特性差异较大,不同气源同时进入城市管网前须考虑其互换性问题。采用美国A．G．A指数判定法,对北京市规划天然气气源的互换性进行计算。结果表明,陕甘宁天然气与唐山到港LNG2互换性较差。提出了解决燃气互换性差的4种方法,其中天然气热值标准化法、燃具适应性研究法比较可行,而不同热值天然气混配法及建设两套热值不同的输配管网法由于受到诸多因素限制不可行。     

含氢天然气在家用天然气燃具上的燃烧性能测试

面对当前比较严峻的大气污染形势,城市燃气及相关行业都应积极向着低碳化、多元化的燃气利用方向发展。可再生电解氢作为提高天然气中可再生能源占比水平的一种替代气源,已具备一定的物质条件和技术能力。为此,基于我国现有家用燃烧器具的燃烧稳定性与互换性理论,分析了含氢天然气作为城市燃气气源的最佳比例,并基于12T基准天然气测试验证了天然气中掺混氢气后对家用燃具能效的影响。研究结果表明:(1)因不同气源天然气的华白数与热值不同,可加入氢气含量也不同,为有效解决燃气的互换性问题,并考虑气源的普适性,确定天然气中掺入氢气含量应不大于20%;(2)天然气中加入氢气后,由于热值的降低,在12T燃具上使用时会出现热工性能偏差的问题,但不会改变燃具在能效方面的表现,因此天然气中加入氢气在常规的天然气类家用燃气具上可以直接使用,不存在明显改变燃气具安全、节能和技术性能等既有状况的现象。     

天然气热值调整工艺研究

随着我国天然气管网的互联互通,研究具有不同燃烧特性的天然气的互换性具有重要的现实意义。针对香港某电厂的气源多元化,进行天然气热值调整工艺研究,采用添加LPG来升高热值、添加氮气(或者液氮)、空气等低热气体来降低热值的方法具有可行性。     

多气源天然气的互换性问题

随着天然气越来越多地应用于城市燃气系统,许多城市都将出现多种气源并存的格局。为此,介绍了多气源天然气互换性问题的由来及其可能产生的影响、常见的互换性判定方法和技术路线;追溯了LNG热值较高的历史原因;总结了国外天然气互换性问题的具体解决办法;分析了我国多气源天然气互换性研究的现状。最后提出了借鉴国外经验合理解决我国目前多气源天然气互换性问题的对策：加快确立相关行业标准,因地制宜地设定“适应多气源燃具的天然气设计基准参数”,并据此合理引进气源,合理划分区域,按用户分类供气;同时应对燃具制造商提出“适应多气源燃具的设计要求”,对未来入市的燃具提出明确要求。据此对现有天然气利用设备进行改造或调整,以顺利解决天然气互换性问题。     

中国天然气气质规格及互换性标准问题

随着天然气产业和市场的管网化及互联互通,多气源接入混输和跨区域管网运营成为未来发展的必然趋势,天然气质量规格及互换性标准的设立是必须面对和解决的重大问题。为此,评述了国际上尤其是欧、美在天然气气质规格及互换性标准问题方面的研究进展和成果,分析比较了中国与美国、英国、西班牙、印度及欧洲等国家和地区的天然气（包括LNG）燃烧特性和气质标准,并将其表示在互换性盒子图上,结果表明中国多气源状况的复杂性和宽泛性与欧洲类似。根据对当前国内相关气质标准及采用状况的研究,指出了国内气质规格及互换性标准存在的缺陷和不完善性。提出了建立中国天然气气质规格及互换性标准应注意的控制范围、管网波动性限制要求、燃具准入要求及适应域,为制定科学、合理的相关规范和标准提供基础和指导性原则,可为天然气商品和谐交易、大型燃气动力设备引进的技术要求、燃具制造商产品要求等提供参考依据。     

天然气气质及其互换性

介绍了天然气互换性的定义和表征参数，探讨了目前美国、英国和欧洲天然气气质及其互换性研究进展，结合我国天然气发展趋势，阐述了开展我国天然气互换性的重要意义并提出了建议。     

从轻烃、炼厂资源中优选原料多产丁二烯

随着世界各地液化天然气(LNG)市场的快速发展,美国、欧洲等国家纷纷针对各自情况对天然气互换性做了进一步研究,并给出了各自的研究结果。我国LNG需求量逐年增加,对其进网质量也在逐渐严格,但到目前为止,仍未形成一套系统完整的互换预测体系用于对进网天然气质量的控制。本文通过对17台具有代表性的燃气灶在11种气源情况下共187个工况点的响应测试,并结合AGA和Weaver指数法的预测结果,对其互换性的预测适用性进行研究。最终提出对Weaver指数法的CO生成指数JI和离焰指数JL以及AGA离焰指数IL进行适当修正,建议将其可互换范围分别调整为JI≤0.04,JL≥0.95和IL≤1.05。     

聚胺仿油基钻井液在川西长水平井段中的应用

作为重点应用的燃气燃烧器在锅炉与工业炉窑中有着巨大的市场前景。对燃气燃烧器及其工作状态进行了简单介绍,并在EN676基础上建立一套针对工业用燃气燃烧器在不同组分气源下互换性研究的测试方法。对3台样本燃烧器在6种不同组分气源下的测试研究表明:该方法适用于锅炉用燃烧器互换性实验研究,其可靠性得到验证。     

燃气互换性综合实验系统的设计

随着城镇燃气多气源供应格局的形成,不同气源之间互换带来的问题日益凸显。针对民用大气式燃烧器,设计了一种用于实验室研究的燃气互换性综合实验系统,包括动态配气系统和灶具性能测试系统。该系统配气精度高、响应速度快、即配即用、数字化灵活配气、连续可调,尤其在测定燃具适应域时独具优势;解决了现有系统占地面积大、混气不均、滞后性大、排空浪费气源等问题。