天然气互换性判别方法研究

综述了欧美等国家和地区在天然气互换性方面的研究进展,归纳、总结和评述了现在国际上应用较多的天然气互换性判别法,分别是美国的AGA 36号公告方法、韦弗指数法,法国德尔布互换法、英国的达顿互换性判别方法等,这些方法都是针对大气式燃烧方式提出的,具备各自的适用性和限制性。我国于1982年借鉴了法国德尔布互换性法,针对我国城镇燃气进行了分类和组分定义。对近年来我国在燃气互换性方面的研究和进展进行了总结,指出随着燃气利用终端设备的多样化,要根据具体燃气燃烧利用设备,基于设备燃烧时燃气和空气混合方式的不同,研究选取适应要求的、科学的燃气互换性指标和配气控制参数。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

多气源混输条件下天然气互换性问题分析——以浙江省天然气管网系统为例

浙江省天然气市场已进入高速发展阶段,"十二五"期间将逐步形成六大气源混输供应体系。气源多元化提高了天然气供应系统的安全性,但天然气产地及生产工艺不同,不同气源特别是管输天然气和液化天然气的组分及气质特性存在着较大差异,不同气源进入主干管网时必须考虑互换性。采用华白数法、美国燃气协会(A.G.A)法对浙江省现有五大气源天然气的互换性进行了分析。借鉴国外解决多气源互换性问题的相关做法,提出了浙江省多气源混输格局下管网供气的解决方案。     

天然气部分预混燃烧一次空气系数与燃烧器头部温度关系的模拟仿真与实验研究

针对部分预混燃烧过程一次空气系数变化的研究,很少涉及燃烧器头部温度变化的影响,利用ICEM CFD对部分预混燃烧器进行建模,通过模拟仿真计算不同天然气组分在不同燃烧器温度情况对引射一次空气系数的影响,并结合实验测试,对比模拟仿真结果和实验测试结果,明确燃烧器头部温度与部分预混引射一次空气系数之间的变化关系。模拟结果符合随着天然气沃泊指数的增加大气式燃烧器引射一次空气系数降低的变化规律,一次空气系数实验测试值与模拟值偏差在±0.02之内。当燃气发生置换时,一次空气系数的变化不仅与沃泊指数成反比,同时也受燃烧器头部温度的影响,应在现有一次空气系数计算公式基础上对其进行温度修正。当贫气置换富气时,建议对一次空气系数变化的温度修正系数k取值1.1;反之,当富气置换贫气时,建议温度修正系数k取值0.9;气质相近的两两置换,无需进行温度修正。     

LNG互换性及我国天然气气质管理问题探讨

2010年,液化天然气(LNG)已占全球天然气贸易额的30.5%,在我国的一些沿海城市正在形成LNG与管道天然气共存的多气源格局。较之欧美日韩等国,我国天然气的气质管理规范尚不完善,没有形成有效的入网天然气质量管理规范和互换性预测方法。以广东省11种气源、32台民用燃气灶作为实验研究对象,对LNG与管道天然气之间的互换性问题进行测试分析。结果表明:LNG的入网可能导致民用燃具的互换性问题,特别是造成CO排放超标;我国在天然气气质管理方面亟需开展系统研究,以避免可能出现的高昂成本转换问题。     

制定中国天然气质量标准的紧迫性

文章综述了国内外现有的天然气质量标准和相关规范,结合我国天然气市场的特点,从天然气与现有城市煤气的可置换性、LNG项目供气系统的设计、国内大小气田或油田伴生气田集输处理设施及其集输管网与全国主干管网联结的规划和设计、天然气大用户的系统和设备的规划、设计与运营,以及中国天然气作为资源优化利用提出的要求等方面阐明了建立全国统一的天然气质量标准的重大意义及其紧迫性。     

二甲醚掺混低发热量煤层气混合气体的互换性研究

国内天然气产量虽然增长迅速,但仍然满足不了急剧增长的消费率,补充非常规天然气,对于缓解国内天然气短缺、优化能源结构尤为重要.中国煤层气资源丰富,但利用率极低,尤其是低发热量煤层气,因其甲烷浓度达不到直接利用的要求,不得不排入大气中,造成巨大的能源浪费.分别通过AGA和Weaver指数法研究了不同二甲醚掺混比例下低发热量...