低热值煤层气掺混氢气、二甲醚混合气体与天然气互换性研究

周 宇

(六盘水师范学院物理与电气工程学院,贵州 553004)

1 燃气互换性

燃气互换性是指在一种燃气应用中，当其运行的安全、效率、性能或增加污染物的排放等方面无实质性的变化时，一种燃气替代另一种燃气的能力。目前，我国用于预测燃气互换性的方法主要以指数法为主，包括AGA指数法和Weaver指数法。其中AGA指数法包括离焰IL、回火IF和黄焰IY三个互换指数，由美国燃气协会(A.G.A)于1946年提出，并于80年代由美国燃气研究院(GRI)对其再次审定和修正；Weaver指数法包括热负荷因数JH、空气引射量JA、回火JF、离焰JL、CO排放JI和黄焰JY六个判定指数，于1951年Elmer R.Weaver结合AGA的研究方法和结果，在此基础上通过大量的实验研究提出，各项指数的计算方法以及通过实验结果和计算结果对比归纳的互换范围见表1。

表1 AGA指数与Weaver指数

其中，K为离焰极限常数；f为一次空气因数；A为气体燃料完全燃烧每释放105kJ热量所消耗的理论空气量，m3；H为燃气高热值，kJ/m3；Y为黄焰极限常数；W为沃泊指数，kJ/m3；V0为理论空气量，m3/m3；d为相对密度；O2为燃气中氧气的容积成分，%；Sf为火焰速度指数；N为每100个燃气分子中燃烧时容易析出的碳原子数；R为燃气中氢原子数与碳氢化合物中碳原子数的比值，下标a和s分别代表基准气和置换气，气体体积计量状态为：温度15℃，压强101.325kPa。

2 结果与讨论

2.1 低热值煤层气及天然气成分

贵州省煤层气资源总量为3.15万亿m3，约占全国的10%，居全国第二，仅次于山西。贵州省煤层气资源主要分布于六盘水煤田、织纳煤田、黔北煤田，占全省煤层气资源量的92.8%。……