土木工程天然气中含氢量对燃烧设备影响的实验研究

土木工程天然气中含氢量对燃烧设备影响的实验研究

土木工程天然气中含氢量对燃烧设备影响的实验研究

本文主要内容就是通过在管道天然气中混入不同体积分数的氢气观察对燃烧设备的影响，采集实验数据，分析含有少量氢气的混合燃气与基准气的互换性。其中，燃烧设备的热负荷与火焰稳定性是判定两种燃气能否互换的关键参数。

同时污染物排放也是燃气是否能够正常使用的一个指标，本文也要分析天然气中含氢量的变化对燃具污染物排放的影响。下面对燃具的热负荷、火焰稳定性以及烟气排放原理进行详细的阐述，为下一步的实验进行理论指导。

土木工程天然气中含氢量对燃烧设备影响的实验研究

在世界大发展的时代，化石能源的大规模开采和污染物的排放都引起了环境的恶化，比如地表温度上升、雾霾天气周而复始、生态失衡等等。能源的供给和利用方式对经济发展以及生态环境产生深远的影响，人类对能源转换利用相关技术的研究是一场关键性的革命。根据相关探矿数据预示，气态燃气将会逐步取代液态油成为能源利用的主流，因此煤制天然气的技术革新将是突破能源使用屏障的重要途径之一。

土木工程天然气中含氢量对燃烧设备影响的实验研究

市场调研，挑选三种（共 9 个型号）的燃具作为测试对象，在管道天然气中混入不同体积分数的氢气，研究不同的含氢量对于各个燃具的热负荷、污染物排放和燃烧稳定性的影响。经过测试和数据分析。

得到以下结论：1. 燃具的实测热负荷会随着天然气中的含氢量的增大而下降，这与理论计算华白数变化趋势相对应。

土木工程天然气中含氢量对燃烧设备影响的实验研究

2.当混合燃气中混氢比例分别为 1%、3%和 5%时各个测试燃具的热负荷偏差都没有大于±10%，符合国家标准。说明从热负荷角度，三种混合燃气能够与基准气进行互换。

3.通过燃烧势和 A.G.A 指数方法计算，从理论上判定当天然气中混入 1%、3%和 5%氢气时燃烧火焰不会出现不稳定燃烧现象，实验中验证了这一点。说明当混合燃气掺氢比不超过 5%时，能够与基准气进行互换。本文也利用天然气混入少量氢气代替煤制天然气进行研究，证明含有少量氢气的煤制天然气在 12T 燃具能够正常燃烧。

4.理论计算显示当混合燃气中掺氢比超过 25%时火焰稳定性会出现问题，通过实验发现，大部分燃具在掺氢比达到 20%～30%后出现燃烧稳定性问题，理论和实验接近但是也有误差。

土木工程天然气中含氢量对燃烧设备影响的实验研究

5. 从测试燃具的污染物排放测试结果中发现，随着混氢比例的增大，9 台测试对象燃具 CO 的排放值都会出现下降的趋势，而大部分燃具的 NOX排放都没有很大的变化波动。结果说明天然气中的含氢量能够降低测试燃具的 CO 的排放值，而不会对于 NOX排放产生明显的影响。