煤制天然气氢气体积分数对燃具燃烧特性影响

采用理论计算与试验方法,研究煤制天然气中氢气体积分数对家用燃具燃烧特性的影响,将管道气(陕甘宁天然气,12T天然气)作为基准气,将高纯度氢气掺混到管道气中得到的掺混气替代煤制天然气进行理论计算与试验,氢气掺混比(掺混气中氢气的体积分数)分别选取0、1%、3%、5%、10%。理论计算结果表明,氢气掺混比1%~10%范围内,掺混气高华白数为48.53~49.53 MJ/m3,燃烧势为38.50~48.86,掺混气仍属于12T天然气。对掺混气的互换性判定(采用A.G.A指数判定法)结果表明,燃具不易出现脱火、回火、黄焰。选取家用燃气灶、热水器、壁挂炉,对氢气掺混比的变化对家用燃具的实测折算热负荷、污染物排放量、燃烧稳定性的影响进行试验研究。随着氢气掺混比的增大,3类燃具实测折算热负荷均小幅下降,实测折算热负荷与设计热负荷的相对偏差在±10%内;随着氢气掺混比的增大,3类燃具烟气中CO质量浓度均有所下降,燃气灶、壁挂炉的氮氧化物排放量基本呈下降趋势,而热水器的氮氧化物排放量呈上升趋势,但仍符合GB 6932—2015《快速热水器》规定的限值要求;氢气掺混比1%~10%范围内,3类燃具火焰的燃烧状态均正常,未出现脱火、回火、黄焰。     

家用燃具低氮燃烧技术分析

分析燃气供暖热水炉和家用燃气快速热水器常用的低氮燃烧技术的原理和特点,包括完全预混燃烧、水冷低氮燃烧器、浓淡燃烧、烟气再循环以及增加单片燃烧器数量等技术。完全预混燃烧、水冷低氮燃烧器、浓淡燃烧均能实现额定热负荷时NO_x排放较低,但各技术也有相应的难点。完全预混燃烧对燃气空气比例控制要求高,只有在最优的空燃比下,完全预混燃烧才能有最佳效果,且经济成本较高。水冷低氮燃烧器容易产生离焰等问题,不易满足GB 25034—2020《燃气采暖热水炉》的要求。浓淡燃烧的过剩空气系数过小时,烟气中CO体积分数过高,不易满足GB 25034—2020的要求。对于烟气再循环技术,需要确定合理的烟气再循环比例才能够实现低氮燃烧。增加单片燃烧器数量能够降低额定热负荷下的烟气中NO_x体积分数,且使常规大气式热水炉的NO_x排放等级从3级升至4级,经济成本相比其他技术更低。由于热水炉和热水器的体积偏小,改变一次空气系数或助燃空气加湿虽然能够降低烟气中NO_x体积分数,但实际试验结果显示降低效果有限。     

家用燃气灶燃用掺氢天然气的实验研究

采用实验方法,研究掺氢比对家用燃气灶(采用大气式燃烧器)的燃烧工况、热负荷、热效率与污染物排放量等的影响。随着掺氢比增大,火焰内锥逐渐变短,火焰逐渐变硬,未出现脱火、离焰、黄焰等不正常燃烧现象。当掺氢比为0%、10%时,未检出熄火爆鸣。当掺氢比达到20%后,家用燃气灶出现轻微的熄火爆鸣。随着掺氢比继续增大,熄火爆鸣出现的次数与最大声压级也逐渐增大,但仍满足GB 16410—2020《家用燃气灶具》表2的熄火噪声等效声级小于等于85 dB的规定。随着掺氢比增加,实测热负荷逐渐降低。与掺氢前相比,掺氢比为20%、30%时,热负荷分别下降10.4%、11.4%。家用燃气灶实测热效率随掺氢比增大而降低。当掺氢比小于等于20%时,家用燃气灶实测热效率虽然随掺氢比的增大保持下降趋势,但幅度很小。当掺氢比大于20%后,家用燃气灶实测热效率的下降速率显著增大。烟气中一氧化碳的体积分数随掺氢比增大而减小,氮氧化物的体积分数变化不明显。家用燃气灶燃用掺氢天然气时,掺氢比宜低于30%。     

拉萨地区不同灶前压力下燃气灶性能测试研究

为了验证提高灶前供气压力对拉萨地区燃气灶性能的影响,在不同灶前供气压力条件下,对同一台额定供气压力为2 000 Pa的家用燃气灶,分别在重庆和拉萨两地对热负荷、热效率及烟气中污染物体积分数进行了测试比较.灶前供气压力提高到2 800 Pa,能显著改善高海拔环境对燃气灶实测热负荷的影响.在拉萨不同灶前压力下,燃气灶的热效率和烟气中氮氧化物含量达标,烟气中一氧化碳含量超标.     

以天然气掺混沼气作为气源的燃气灶燃烧试验

将重庆地区管道天然气作为基准气,掺混典型组成的沼气(认为甲烷体积分数为60%,二氧化碳体积分数为40%)作为置换气。试验分析沼气掺混比(置换气中沼气体积分数)的变化对家用燃气灶性能、排放特性的影响。沼气的掺混比宜控制在16%以下,燃气灶燃烧稳定,实测折算热负荷、热效率虽然有所下降,但符合GB 16410—2007《家用燃气灶具》的规定,一次空气系数、烟气中一氧化碳、氮氧化物的体积分数也满足标准要求。     

基于昆明基准大气压力高海拔燃具热负荷计算

基于K-means聚类算法,确定昆明基准大气压力为81.1 kPa。提出昆明实测热负荷和昆明实测折算热负荷的计算公式。昆明实测热负荷与实测热负荷计算结果相同,昆明实测折算热负荷比实测折算热负荷低10%左右。昆明实测折算热负荷与昆明实测热负荷比较接近,两者偏差为4%～7%,实测折算热负荷与实测热负荷偏差为16%～19%。在燃具铭牌上标注标称额定负荷、昆明额定热负荷,表明燃具在不同使用环境的额定热负荷,以利于用户准确选择燃具。     

燃气采暖热水炉星级产品分布分析

依据CGAC—G1—2022《家用燃气器具星级产品认证规则》,统计燃气采暖热水炉(简称燃气热水炉)的星级产品分布和质量特征指标限值分级占比，并进行分析。结果显示：对于星级产品分布，非冷凝式燃气热水炉(简称普通炉)以四星级产品居多，冷凝式燃气热水炉(简称冷凝炉)以五星级产品略居多。对于普通炉，燃气系统密封性、供暖额定热负荷偏差、极限热负荷时CO体积分数、噪声等效声级的A级限值分级占比接近或超过90%,这些指标的改进空间有限；氮氧化物含量、热效率的A级限值分级占比均低于40%,这些指标的改进空间很大。对于冷凝炉，燃气系统密封性、燃烧系统密封性、极限热负荷时CO体积分数、黄焰和不完全燃烧界限气工况下CO体积分数、噪声等效声级的A级限值分级占比均超过95%,这些指标的改进空间有限；氮氧化物含量的A级限值分级占比低于55%,此指标的改进空间很大。     

LNG与管输天然气互换性的实验研究

利用管输天然气掺混乙烷形成配制气模拟LNG的方法,测试了3种不同结构型式的家用燃气灶在不同的管输气与配制气掺混比例下燃烧性能的变化情况。随着配制气掺混比例的提高,燃气灶的热负荷增大,热效率降低,CO排放量的变化规律随灶具结构型式而异。天然气互换性问题的解决需要同时从气源和燃具两方面进行。     

铝合金燃烧器液化石油气燃气灶性能实测

针对液化石油气家用燃气灶,提出将铸铁材质的引射器、燃烧器头部改用铝合金材质。对采用两种材质燃气灶的关键位置温升、热效率、折算热负荷进行了实测计算。采用铝合金材质时,引射器、燃烧器头部温升较高,但其他部位的温升未受影响,未对燃气灶的热效率、折算热负荷产生不良影响,折算热负荷仅有小幅下降。     

承液盘内径对水煤气灶烟气中CO含量的影响

一、前言 近年来,水煤气作为民用燃气,在我国许多中、小城市中已得到应用,并呈现出方兴未艾之势。与之相关的家用水煤气灶的生产与开发也取得了长足进展。烟气中CO含量是评价家用燃气灶性能优劣的重要指标。部颁CJ_4—83《家用煤气灶》标准规定,家用燃气灶在额定热负荷下使用时,干烟气中CO_(α=1)最大允许量不得超过0.05％。由于水煤气中CO含量高达30％左右,因而对燃烧工     

两种燃气具标准中NOx含量试验方法的比较与分析

《家用燃气快速热水器》(GB 6932-2015)和《燃气采暖热水炉》(GB 25024-2020)标准中NO_x含量试验方法的来源分别是日本标准和欧洲标准,在实验室要求、计算方法、热负荷状态等方面均存在差异。通过比较分析,实验室要求的差异点包括环境相对湿度(含湿量)、环境温度范围、燃气流量计等;计算方法的差异点包括环境参数的折算方法、计算结果的量纲;产品运行状态的差异点为热负荷运行状态的不同。同时使用多台燃气采暖热水炉进行了比对试验,结果显示,相同热负荷条件下,随着环境相对湿度的增大,两种试验方法的偏差逐步降低,当相对湿度达大于50%时,两种方法的结果基本等效;不考虑量纲时,按GB 6932-2015试验方法得出的试验数据小于GB 25034-2020;在同一量纲下,按GB 6932-2015试验方法得出的试验数据大于GB 25034-2020;经过GB 25034-2020标准规定的加权计算后,试验数据小于额定热负荷状态时的数据。     

机内燃气微漏对燃气热水器性能影响的研究

根据理论分析和试验验证,机内燃气微漏是家用恒温燃气热水器事故的重要原因。在机内燃气微漏热水器性能试验的基础上,对机内燃气微漏产生的根源、燃烧机理及特性、对热水器性能的影响、产生的危害、控制与预防进行了多角度的研究。     

空气槽孔燃烧器的研究开发

以理论和实验相结合的方法,对空气槽孔燃烧器进行了开发研究,较好地解决了家用燃气快速热水器烟气中CO含量不稳定,小负荷时黄焰、回火,熄火噪音大,表面过热等问题,并以实验样机对燃烧器和热水器整机进行了验证。     

2011年家用燃气具产品质量湖南工商抽查结果

为保护消费者的人身健康和财产安全,强化企业的质量意识,规范燃气具行业发展,日前,湖南省工商局对家用燃气灶及家用燃气快速热水器产品质量进行了抽检。本此共抽检了长沙、常德、张家界、益阳四市26家经销单位的36组样品,经检测,合格率为66．7%。     

输港家用燃气灶具产品类型及热效率统计分析

基于近年来检测的内地输往香港地区的家用燃气灶具试验结果,讨论了输港家用燃气灶具和内地家用燃气灶具在产品和检测标准上的差异;根据使用气源和结构形式的不同,对输港家用燃气灶具进行分类,分析了不同类型输港家用燃气灶具的额定热负荷分布和热效率分布。结果表明:在气源类型上,香港人工煤气和香港液化石油气与内地的燃气在气质组成上相差较大,同时香港地区与内地的燃气额定压力要求也有差异。在检测标准上,两者在热效率的检测上差异较大,输港家用燃气灶具没有能效等级要求,只规定了最低的能效要求,根据不同的热负荷范围规定了不同的热效率限定值。在产品类型分布上,输港家用燃气灶具中额定热负荷为5.0 kW和6.0k W的燃气灶所占比例较高,分别为19.4%和22.4%;额定热负荷大于5.92 kW的灶的使用气源类型全部为人工煤气;嵌入式人工煤气灶所占比例较大,达到38.9%。在热效率分布上,台式灶的平均热效率高于嵌入式灶,台式液化石油气灶的平均热效率最高,为54.8%;额定热负荷小于等于5.92 kW的灶的平均热效率高于额定热负荷大于5.92 kW的灶。     

对提高家庭灶质量的两个问题的探讨

城乡建设环境保护部与轻工业部联合制订的“城市煤气家庭灶标准”已被国家正式批准施行。此标准对城市煤气家庭灶的热负荷、热效率和燃烧产物中的CO含量均提出了要求,使家庭灶设计臻于完善。部标准的颁布,纠正了过去在家用灶具生产中只注重热效率而忽视热负荷、卫生标准的倾向。 如何降低家庭灶燃烧产物中的CO含量和怎样提高家庭灶的热效率,已成为燃气燃具设计者所关注的问题。下面就这两个问题作初步探讨。     

燃气热水器性能与关键结构参数关联性分析

对11台负压燃气热水器样品和13台正压燃气热水器样品的燃烧器、热交换器和燃烧腔体结构参数进行测绘统计,对样品的热负荷、热效率、热水产率、烟气排放数据进行实验测试,对结构参数与性能数据之间的关联性进行分析。合理选择燃烧器、热交换器、燃烧腔体的结构设计参数,可以有效保证燃气热水器整机性能。对额定热负荷30 kW及以下、额定产热水能力16 kg/min及以下的燃气热水器和额定热负荷31 kW及以上、额定产热水能力16 kg/min及以上的燃气热水器,分别给出了建议的燃烧器火排数量、设计火孔热强度、翅片数量、热交换器容积与燃烧腔体容积之比、热交换器单位容积额定热负荷、容积热强度等关键结构参数的设计参考范围。对于额定热负荷30 kW及以下、额定产热水能力16 kg/min及以下的燃气热水器,一般采用负压结构;对于额定热负荷31 kW及以上、额定产热水能力16 kg/min及以上的燃气热水器,一般采用正压结构。     

超高海拔隧道火灾燃烧与烟气温度现场模型试验研究

随着我国川藏铁路和高原公路的不断修建,超高海拔地区“三低”环境特征将对高原隧道火灾燃烧和烟气扩散特性产生严重影响。文章采用移动模型隧道火灾试验平台对成都平原、海拔3544m、4103m超高海拔山区在相同油盘尺寸和燃料体积条件下,火灾燃烧和烟气温度分布进行现场试验研究。研究结果表明：随着海拔高度的增加,火灾热释放率和火源区拱顶温度不断下降,燃烧时间明显增长;与平原地区相同火灾规模相比,超高海拔隧道火源区拱顶温度略有下降;超高海拔地区拱顶纵向温度衰减速率显著低于平原地区,火灾高温烟气热浮升力效应在超高海拔隧道内更突出。     

家用燃气灶节能圈的研制

分析了家用燃气灶热效率低的原因。使用隔热性能好、具有热反射涂层的无机非金属材料,采用凸凹环腹挡焰圈、滞留室和助燃热空气流通微孔的独特设计,研制了一种家用燃气灶节能圈。它能提高气体燃烧效率,有效减少热量散失,节能效果显著。     

冷凝式燃气热水器冷凝换热器热负荷实测研究

将某型号冷凝式燃气热水器作为实验对象,在不同冷水进水压力条件下设定出水温度,进行热水器热效率、总热负荷、冷凝换热器热负荷实测计算.对热水器性能影响因素及冷凝换热器热负荷占总热负荷的比例进行计算分析.