天然气气质及其互换性
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天然气气质分析报告
天然气气质分析报告1. 前言天然气是一种重要的能源资源，在各个领域都有广泛的应用。
为了更好地了解天然气的气质特征，本报告进行了全面的气质分析，旨在为相关领域的应用提供参考依据。
2. 样品来源和取样方法本次气质分析所采用的天然气样品来自某地天然气开采厂。
样品的取样方法采用常规的气相采样技术，确保样品的代表性和可靠性。
3. 分析方法本次气质分析采用以下分析方法：3.1 气相色谱法气相色谱法是一种常用的分析方法，通过气相色谱仪与不同类型的检测器相结合，可以对天然气中的主要组分进行分离和定量分析。
3.2 质谱法质谱法是一种高灵敏度的分析方法，通过质谱仪对天然气中的化学成分进行定性和定量分析，可以获得更为详细的组分信息。
4. 分析结果与讨论经过气质分析，我们得到了以下结果：4.1 组分分析通过气相色谱法的分析，我们确定了样品中的主要组分为甲烷、乙烯、丙烷和丁烷等，并对各组分的相对含量进行了定量分析。
同时，通过质谱法的分析，我们还发现了少量的硫化氢、氮气和二氧化碳等杂质。
4.2 气质特征根据分析结果，我们可以得出样品的气质特征如下：4.2.1 高甲烷含量样品中甲烷的含量较高，说明该天然气属于高甲烷气体，具有较高的燃烧热值和能量密度，适用于燃气发电、供热等领域。
4.2.2 低硫化氢含量样品中硫化氢的含量较低，符合天然气的质量标准，适用于天然气供应和工业用途。
4.2.3 适中的氮气含量样品中氮气的含量适中，不会对天然气的使用造成较大影响。
5. 结论与建议本次天然气气质分析结果表明，样品具有高甲烷含量、低硫化氢含量和适中的氮气含量。
基于分析结果，我们提出以下结论和建议：5.1 结论该天然气样品适用于燃气发电、供热等领域，具有较高的燃烧热值和能量密度。
5.2 建议为了更好地利用该天然气资源，建议在燃气供应和工业用途中注意硫化氢的控制，以确保天然气的质量和安全性。
6. 参考文献[1] 张三, 李四. 天然气气质分析方法研究[J]. 化学分析与检测, 2018, 10(2): 36-42.[2] 王五, 赵六. 天然气质量监测与评价[M]. 化学出版社, 2019.以上为本次天然气气质分析报告的内容。
燃气燃烧与应用 第十章 天燃气互换性2
复习： 1.燃气互换性的判定的主要理论是什么？ 2.非燃烧类天然气互换用户考虑的主要指标是什 么？ 3.A.G.A互换性判定的主要因素是什么？
-
二、德尔布判定法 • 法国燃气公司从1950年开始进行燃气互换性研究，到1956年获得比较 完善的成果。 • 大量试验表明，当不同燃气在同一燃烧器上燃烧时，离焰、回火和CO 三条曲线主要取决于与内焰高度有关的因素，而黄焰曲线则与内焰高度 无关。 因此可以用一个参数来表示离焰、回火和CO互换特性，而用另 一个参数来表示黄焰互换特性。当然，前一个参数比后一个参数重要得 多。 • 经过大量试验，研究主持人德尔布博士选择校正华白数 W ' 和燃烧势 CP 作为判定的两个指数，并以在W ' - CP坐标系上的曲线图来表示燃气允许 互换的范围。
Ws ' 限（图中 ' 0.9 的直线）。 Wa
•由等离焰线、等回火线、等CO线和两条华白数允许变化曲线所限定的 范围abcde 就是燃气允许互换范围，又称德尔布互换图。
第十章 燃气互换性
三、Weaver指数法 这种方法是韦弗提出的，适用于燃气压力 不变时的大气式燃烧器。它用一组无因次的指 数来判别燃气的互换性，包括：
第十章 燃气互换性
式中 u——最大燃烧速度，m／s； ψ(O2)——燃气中氧气体积百分数，％； N——每100个燃气分子中，烃类的碳原 子总数减去饱和烃分子数之值； R——燃气中氢原子数与烃类组分中碳原 子数之比。 按互换前后两种燃气的组成和性质，求出 上述指数之后，可按下表判断它们之间的互换 性。
对于各种天然气的互换极限
表 1-3
上海西气东输互换性实例 根 据 《 西气 东 输工 程 可行 性 研究 项 目 — — 管道 工程 方 案 分析 报 告 》 ， “ 西 气 东输 ” 中陕 甘 宁气 田将 在 2 0 0 3 年 第 四季 度 开始 由靖 边 向上 海供 气 ， 而塔 里 木气 田将 于 2 0 0 5 年 开始 替 代 陕甘 宁气 田 ， 由“ 西气 东 输 ” 首 站—— 轮 南 供气 。陕 甘 宁气 田气 和塔 里木 气 田气气 质 成 分 及 主 要性 质 见 下表
燃气燃烧与应用 第十章 燃气互换性
• 但是，互换性并不总是可逆的，即 s 燃气能臵换 a 燃气，并不代表 a 燃气一定能臵换 s 燃气。
• 根据燃气互换性的要求，当气源供给用户的燃气性质发生改变时，臵 换气必须对基准气具有互换性，否则就不能保证用户安全、经济地用 气。可见，燃气互换性是对燃气生产单位提出的要求，它限制了燃气 性质的任意改变。 • 为了达到互换性的要求，制气方法不能随意选用，但从保证整个燃气 供应系统的安全、可靠和经济性来讲，这是完全合理和必要的。 • 两种燃气是否能够互换，并非只决定于燃气性质本身，它还与燃烧器 及其它部件的性能有密切关系。一般来说，燃烧器即使在不做任何调 整的情况下，也能适应燃气成分的某些改变。
• 华白数是在互换性问题产生初期所使用的一个互换性判定指数。各国 一般规定，在两种燃气互换时华白数W 的变化不大于±（5~10％）。
• 在燃气温度不变的情况下，某一燃具的运行工况取决于燃气的燃烧特 性、火孔热强度和一次空气系数。前一因素决定了特性曲线在 q p - ' 坐标系上的位臵，而后两因素决定了燃具运行点在坐标系上的位臵。 • 只有当运行点落在特性曲线范围之内时，燃具的运行工况才认为是满 意的。 • 当燃气性质（燃气成分）改变时，燃气燃烧特性和华白数同时改变。 燃气燃烧特性的改变引起特性曲线位臵的改变，华白数的改变引起燃 具运行点的改变。 • 从互换性角度来讲，当以一种燃气臵换另一种燃气时，应保证臵换后 燃具的新工作点落在臵换后新的特性曲线范围之内。
第三节 火焰特性对燃气互换性的影响 硬火焰：一次空气系数大，火焰短，内焰焰面轮 廓明显，火焰颤动厉害，有回火倾向性，点火 及熄火声大。 软火焰：一次空气系数小，火焰拉长，内焰焰面 厚度变薄，亮度减弱，火焰摇晃，回火倾向性 小，点火及熄火声小。
第十章 燃气互换性
• 根据燃气互换性的要求，当气源供给用户的燃气性质发生改变时，臵 换气必须对基准气具有互换性，否则就不能保证用户安全、经济地用 气。可见，燃气互换性是对燃气生产单位提出的要求，它限制了燃气 性质的任意改变。 • 为了达到互换性的要求，制气方法不能随意选用，但从保证整个燃气 供应系统的安全、可靠和经济性来讲，这是完全合理和必要的。 • 两种燃气是否能够互换，并非只决定于燃气性质本身，它还与燃烧器 及其它部件的性能有密切关系。一般来说，燃烧器即使在不做任何调 整的情况下，也能适应燃气成分的某些改变。
• 华白数是在互换性问题产生初期所使用的一个互换性判定指数。各国 一般规定，在两种燃气互换时华白数W 的变化不大于±（5~10％）。
• 在燃气温度不变的情况下，某一燃具的运行工况取决于燃气的燃烧特 性、火孔热强度和一次空气系数。前一因素决定了特性曲线在 q p - ' 坐标系上的位臵，而后两因素决定了燃具运行点在坐标系上的位臵。 • 只有当运行点落在特性曲线范围之内时，燃具的运行工况才认为是满 意的。 • 当燃气性质（燃气成分）改变时，燃气燃烧特性和华白数同时改变。 燃气燃烧特性的改变引起特性曲线位臵的改变，华白数的改变引起燃 具运行点的改变。 • 从互换性角度来讲，当以一种燃气臵换另一种燃气时，应保证臵换后 燃具的新工作点落在臵换后新的特性曲线范围之内。
第三节 火焰特性对燃气互换性的影响 硬火焰：一次空气系数大，火焰短，内焰焰面轮 廓明显，火焰颤动厉害，有回火倾向性，点火 及熄火声大。 软火焰：一次空气系数小，火焰拉长，内焰焰面 厚度变薄，亮度减弱，火焰摇晃，回火倾向性 小，点火及熄火声小。
第十章 燃气互换性
上海天然气“东”“西”气源的互换性研究
组 份
ｍｏ ％ １
ｐ 燃 气 的密 度， ｇ Ｎ ｋ／ ｍ ；
Ｐ一 空气 的密度 １２ ３ １ ｇ Ｎ ．９ ｋ／ ｍ 。 当燃 烧 器 喷嘴 前 压力 变 化 时 ，华 白数 在 此情 况 下 称 为广 义华 白数 ｗ ’按 下 式 确 守 ． ，
根据 《 西气 东 输工 程 可行 性 研究 项 目— — 管 道 工程 方 案 分析 报 告 》 “ 气 东输 ” ，西 中陕 甘 宁气 田 将 在 ２ ０ 第 四季 度 开始 由靖 边 向上 海供 气 ， ０ ３年 而 塔 里 木气 田将 于 ２０ ０ ５年 开始 替 代 陕甘 宁气 田 ， 由 “ 西气 东 输 ” 站—— 轮 南 供气 。陕 甘 宁气 田气 和 首 塔 里木 气 田气气 质 成分 及 主 要性 质 见 表 ２ 表 ３ 、 。 表 ２ 陕 甘 宁气 田气 的摩 尔 组份
燃 气 互换 条 件 随着 燃气 用 途 而异 。燃气 用 途
天然气也将于 ２０ 年起开始供应上海。 ０４ 另外根据 规 划 ， 海将 于 ２ １ 上 ０ ０年开 始进 口 Ｌ ＮＧ， 时上 海 届
将 成 为一 个 真 正意 义 上 的多 气源 城 市 ，而 多种 气
源势 必 给燃 气 用 户带来 互 换 性 的 问题 。
“ 气” “ 东 与 西气 ” 的互 换 性进 行 研究 分 析 ， 针对 并 不 同的燃 具 提 出一些 建 议 。
人 工煤 气 与 天然 气 在燃 气组 分 和性 质 上 存 在
着很 大 的差 异 。一 般 对 于大 多 数 燃 气 器 具 来 说 ，
这两 类 气源 并 不 具备 互 换性 。故 当人 工 煤气 向天 然 气转 换 时 ， 必须 对 燃气 器 具 进行 改 造 。但 是 ， 上 海 地 区将 在 ２ ０ ０４年 开 始 接 收 两 种 以 上 的 天 然 气 品种 ， 然 不 同来 源 天 然气 的主 要性 质 相似 ， 是 虽 但 究 其具 体 的 成分 ，仍存 在 一定 的差 异 。 当这些 不 同来 源 的天 然气 同时 供应 上 海 时 ，各 种 用 气装 置
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ｐ 燃 气 的密 度， ｇ Ｎ ｋ／ ｍ ；
Ｐ一 空气 的密度 １２ ３ １ ｇ Ｎ ．９ ｋ／ ｍ 。 当燃 烧 器 喷嘴 前 压力 变 化 时 ，华 白数 在 此情 况 下 称 为广 义华 白数 ｗ ’按 下 式 确 守 ． ，
根据 《 西气 东 输工 程 可行 性 研究 项 目— — 管 道 工程 方 案 分析 报 告 》 “ 气 东输 ” ，西 中陕 甘 宁气 田 将 在 ２ ０ 第 四季 度 开始 由靖 边 向上 海供 气 ， ０ ３年 而 塔 里 木气 田将 于 ２０ ０ ５年 开始 替 代 陕甘 宁气 田 ， 由 “ 西气 东 输 ” 站—— 轮 南 供气 。陕 甘 宁气 田气 和 首 塔 里木 气 田气气 质 成分 及 主 要性 质 见 表 ２ 表 ３ 、 。 表 ２ 陕 甘 宁气 田气 的摩 尔 组份
燃 气 互换 条 件 随着 燃气 用 途 而异 。燃气 用 途
天然气也将于 ２０ 年起开始供应上海。 ０４ 另外根据 规 划 ， 海将 于 ２ １ 上 ０ ０年开 始进 口 Ｌ ＮＧ， 时上 海 届
将 成 为一 个 真 正意 义 上 的多 气源 城 市 ，而 多种 气
源势 必 给燃 气 用 户带来 互 换 性 的 问题 。
“ 气” “ 东 与 西气 ” 的互 换 性进 行 研究 分 析 ， 针对 并 不 同的燃 具 提 出一些 建 议 。
人 工煤 气 与 天然 气 在燃 气组 分 和性 质 上 存 在
着很 大 的差 异 。一 般 对 于大 多 数 燃 气 器 具 来 说 ，
这两 类 气源 并 不 具备 互 换性 。故 当人 工 煤气 向天 然 气转 换 时 ， 必须 对 燃气 器 具 进行 改 造 。但 是 ， 上 海 地 区将 在 ２ ０ ０４年 开 始 接 收 两 种 以 上 的 天 然 气 品种 ， 然 不 同来 源 天 然气 的主 要性 质 相似 ， 是 虽 但 究 其具 体 的 成分 ，仍存 在 一定 的差 异 。 当这些 不 同来 源 的天 然气 同时 供应 上 海 时 ，各 种 用 气装 置
2-天然气气质标准及检测分析
水含量与水露点指标
六、国内气质标准分析与建议
• 国外对天然气中水分含量指标的规定一般采用两种 不同的方式：即水分含量的绝对值或管输条件下的 水露点。GB 17820-1999采用后者，此方式比较直观 ，目前国外普遍采用，且指标也比较先进。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
五、国外天然气气质指标分析
• 国外主要发达国家（如美国、俄罗斯、德 国、英国、法国等）的天然气质量指标与 国际标准ISO13686 的总体技术是一致，制 定天然气质量指标遵循的原则及其相应的 试验方法基本相同，主要不同点是部分指 标的具体数值有差别。
• ISO 13686 在其附录中比较详细地介绍美 国、德国、英国、法国等国家制定天然气 质量指标时所遵循的原则、具体数值及其 相应的试验方法。
• 目前我国商品天然气均采用体积计量，二氧 化碳含量与净化厂的商品率（经济效益）直 接挂钩。但实施能量计量后，二氧化碳含量 过高只会徒然降低管道的输送能力，并增加 输气的动力消耗，提高输配系统的操作成本 ，故其含量不宜定得太高，建议规定天然气 中二氧化碳含量为不大于2 %。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
• 该标准在行业标准SY 7514-1988《天然气 》基础上，总结了近10年的实践经验，参 考ISO 13686-1998《天然气 质量指标》和 国外有关天然气的管输规范，按总硫和硫 化氢含量对天然气进行分类，提出了天然 气的技术要求，以保证输气管道的安全运 行和天然气的安全使用，有利于提高环境 质量，适应我国天然气工业的发展需要。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
硫化氢含量指标
六、国内气质标准分析与建议
• 对内腐蚀相当严重的我国输配系统而言GB 17820规定的三类商品气硫化氢含量指标中 ，只有一类气的指标适合输配系统；二类气 的指标作为民用和工业用气是适合的，但对 输配系统而言则硫化氢含量偏高；至于三类 气的硫化氢含量指标则大大偏高。
正确处理天然气质量中的燃气互换性问题(第一部分)
担 心签 订热 值更 高 的 Ｌ Ｇ进入 美 国市场 的合 同 ． Ｎ 因
此． 对美 国燃 气质 量 问题 的进 一 步讨论 ． 工业 部 门就
术标准 、 产业 发展政 策 的研 究制订 等工作 ， 当好 政府
的参谋 与助手 。
七 、 一 步 做好 精 神 文 明建 设 工 作 进
深入学 习党 的十七大 精神 。加强 机关 思想作 风
坚持依 法行 政 ， 保各项 法规制度 的落 实 。 确
充分发 挥行业 协会 、 学会作 用 。 加强与 相关行 业 协会 、学会 的联 系与 沟通 ．充 分发挥 其桥梁 纽带 作
标 准 。 程 的重叠 使 问题 的解 决更 为复 杂 。 规
由于 Ｎ Ｃ 所进 行 的是 属 于联邦 等级 的工 作 ． Ｇ ＋ 燃 气 质 量 的规 定 仍 处 于 审 理 阶 段 当前 凡 涉 及 到 的
Ｌ Ｇ 进 口项 目 ． 果 没 有 统一 的法 规 ． 易 公 司会 Ｎ 如 贸
院 士 、中国工程设计 大 师 、本刊编 委 、 中国市政 工程 华北设计 研 究院顾 问总工李猷 嘉先 生对 天然 气互换 性 问题 发表评 述 李 猷嘉 先生的 此篇专论—— “ 正确处理 天然 气质量 中的燃 气互换 性 问题” ，对这 一 问题 的国 际背景 、发 展状况 、主 要的研 究理论和 应用 、相关机 构 、规 则和 管理方 式做 了系统 的介绍 和分析研 究，本 刊将 分两 期连载 希望 能借此提 高全行 业对这 项工作 的 重视 ，同时欢迎各 地 的行 业专家和 读者对 此 问题 投 稿发 表 自己的看 法和 建议 ．本 刊愿为推 动天然 气互换 性研 究提 供 一个 交 流的平 台。
准． 没有 哪一个 国家宣称 ． 国的规程 可适用 于其他 本
燃气质量标准中瓦换性研究的进展——当今液化天然气质量与互换性研究进展论述之二
于：
问题 。有 的 国家 ，如 日本 ，是世界上 Ｌ Ｇ Ｎ 应用规模最 大 的国家 ，根据 其法律规 定要求 ，引进 的Ｌ Ｇ Ｐ Ｎ 经Ｌ Ｇ 增 热后质量 始终稳定 ，Ｌ Ｇ中Ｃ 以上 的组分 提高后 可 Ｎ 以减少Ｌ Ｇ的增 热量 。中国和印度是 刚开始 引进Ｌ Ｇ Ｐ Ｎ
备性能 的影 响。因此 ，燃气质量 的共 同参数 常包 括水
露点 、烃露点 、有害杂质 、各组分 的含量 以及 沃泊指 数等互换性参数 。燃 气的互换性 旨在保证任何 一种燃
础制 定一 个公 共 商务 准则 ，形 成 了２ ０ 年２ ０ ５ 月７日发
表的 《 天然气质量 的协 调 》 （ ａｍ ｎｓｔ ｎｏ ａｕａ Ｈ ｒ ｏｉ ｉ ｆ ｔ ｌ 烧 设 备在使 用 替代燃 气 时 必须 能 继续 满足 最初 确定 ａｏ Ｎ ｒ Ｇ ｓＱ ａ ｔ ）文件 ，引起 了欧洲 内部一些 国家和学术 ａ ｕ ｌｙ ｉ 的决定于燃气 质量的性能标准 。因此 ，燃气 的互换性
（ ）满足运 行安全 和性 能的要求 ； １ （ 保证燃 气输送 系统的整体性 和可操 作性 ； ２）
的 国家 ，国际上 的评 价是 （） １ ：至今还 只关心 气价 问
题 ，引进合 同 中尚未涉及质量 问题 。在此情况下 ，国
（ ３）满足 能源账单 的需要 ，不 同热 值的燃气 会
如果进 口的天然气不符合原用管道气 的规定 ，则 按照互换性 的要求 ，必须采用 以下措施 中的一项 ： （ ）在燃气 生产厂调节好燃 气的质量 ； １ （ ２）在进入 管网时调节好燃 气的质量 ；
（ ３）考虑 到扩大燃气 的使用 范 围时 ，对下 游燃
燃 气 的 质量 可 以是全 国性 的规定 ，如英 国 ，燃 气在进入 国家的燃气系统时需遵守燃气安 全 （ 管理 ）
问题 。有 的 国家 ，如 日本 ，是世界上 Ｌ Ｇ Ｎ 应用规模最 大 的国家 ，根据 其法律规 定要求 ，引进 的Ｌ Ｇ Ｐ Ｎ 经Ｌ Ｇ 增 热后质量 始终稳定 ，Ｌ Ｇ中Ｃ 以上 的组分 提高后 可 Ｎ 以减少Ｌ Ｇ的增 热量 。中国和印度是 刚开始 引进Ｌ Ｇ Ｐ Ｎ
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露点 、烃露点 、有害杂质 、各组分 的含量 以及 沃泊指 数等互换性参数 。燃 气的互换性 旨在保证任何 一种燃
础制 定一 个公 共 商务 准则 ，形 成 了２ ０ 年２ ０ ５ 月７日发
表的 《 天然气质量 的协 调 》 （ ａｍ ｎｓｔ ｎｏ ａｕａ Ｈ ｒ ｏｉ ｉ ｆ ｔ ｌ 烧 设 备在使 用 替代燃 气 时 必须 能 继续 满足 最初 确定 ａｏ Ｎ ｒ Ｇ ｓＱ ａ ｔ ）文件 ，引起 了欧洲 内部一些 国家和学术 ａ ｕ ｌｙ ｉ 的决定于燃气 质量的性能标准 。因此 ，燃气 的互换性
（ ）满足运 行安全 和性 能的要求 ； １ （ 保证燃 气输送 系统的整体性 和可操 作性 ； ２）
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题 ，引进合 同 中尚未涉及质量 问题 。在此情况下 ，国
（ ３）满足 能源账单 的需要 ，不 同热 值的燃气 会
如果进 口的天然气不符合原用管道气 的规定 ，则 按照互换性 的要求 ，必须采用 以下措施 中的一项 ： （ ）在燃气 生产厂调节好燃 气的质量 ； １ （ ２）在进入 管网时调节好燃 气的质量 ；
（ ３）考虑 到扩大燃气 的使用 范 围时 ，对下 游燃
燃 气 的 质量 可 以是全 国性 的规定 ，如英 国 ，燃 气在进入 国家的燃气系统时需遵守燃气安 全 （ 管理 ）
关于开展天然气互换性研究的建议
３
、，， ， ｉ ＾ ＾＾． ｎａｇａｓｏｒ ｃｎ 、、 ｃｈ ． ｇ．
维普资讯
城市燃气 ２ ０ ／ ｖ １９ ） ０ ８ ２（ ｏ． ６ ３
更加 多元化 ， 且对安 全 、 效率 、 环保 等要求 更高 ， 这就要 求供 应 的燃 气组 分更加 稳定 。正是 气源 组分 变化 的加 剧 与终端要 求稳定 的矛盾 ， 引发 了新 的天然气 互换性 研究 问题 。 此 ， 国联邦能 源监 管委 员会 （ Ｅ Ｃ 倡议 为 美 ＦＲ ）
Байду номын сангаас
参加会 议 的有燃 气公 司、 设计研 究院 、 具制造 商 以及 浙 江省建 设厅 等 ｌ 单位 及特 邀专 家共 ３ 燃 ４个 Ｏ位代
表 ， 议 由 中国城 市燃 气协会 迟 国敬 秘 书长 主持 会 议 首先 由建设部城 市燃气 专家 组副组 长 、 士 生导 师姜 会 博 正候教 授做 了“ 天然 气互换 性—— 当前 国际天 然气 工业 的关注 热 点” 的主题 报 告 介 绍 了 由于 天然 气供应及 终端 变化 而 引发 新 的天然气 互换性 问题 的研 究背景 、 术及经 济意义 ． 点介绍 了美 国互换 性研 究 的最新进 技 重 展及 成果 ． 分析 了我 国天然 气工 业面 临的 问题 ． 并提 出开展 互换 性研 究 的建 议 随后 绍兴 市燃 气产 业集 团有
关 于开展 天然气互换性研究 的建议
中 国城 市燃 气协 会 秘 书处
燃 气互换 性是 城市燃 气行业 较熟 悉 的问题 ， 但这 里提 出的 天然气互 换性研 究不 仅对 我 国是新课 题 ． 也是
欧美 等 国当前 重点研 究 的课题 ， 当今 国际天然 气工业 关 注的热 点 问题 是
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城市燃气 ２ ０ ／ ｖ １９ ） ０ ８ ２（ ｏ． ６ ３
更加 多元化 ， 且对安 全 、 效率 、 环保 等要求 更高 ， 这就要 求供 应 的燃 气组 分更加 稳定 。正是 气源 组分 变化 的加 剧 与终端要 求稳定 的矛盾 ， 引发 了新 的天然气 互换性 研究 问题 。 此 ， 国联邦能 源监 管委 员会 （ Ｅ Ｃ 倡议 为 美 ＦＲ ）
Байду номын сангаас
参加会 议 的有燃 气公 司、 设计研 究院 、 具制造 商 以及 浙 江省建 设厅 等 ｌ 单位 及特 邀专 家共 ３ 燃 ４个 Ｏ位代
表 ， 议 由 中国城 市燃 气协会 迟 国敬 秘 书长 主持 会 议 首先 由建设部城 市燃气 专家 组副组 长 、 士 生导 师姜 会 博 正候教 授做 了“ 天然 气互换 性—— 当前 国际天 然气 工业 的关注 热 点” 的主题 报 告 介 绍 了 由于 天然 气供应及 终端 变化 而 引发 新 的天然气 互换性 问题 的研 究背景 、 术及经 济意义 ． 点介绍 了美 国互换 性研 究 的最新进 技 重 展及 成果 ． 分析 了我 国天然 气工 业面 临的 问题 ． 并提 出开展 互换 性研 究 的建 议 随后 绍兴 市燃 气产 业集 团有
关 于开展 天然气互换性研究 的建议
中 国城 市燃 气协 会 秘 书处
燃 气互换 性是 城市燃 气行业 较熟 悉 的问题 ， 但这 里提 出的 天然气互 换性研 究不 仅对 我 国是新课 题 ． 也是
欧美 等 国当前 重点研 究 的课题 ， 当今 国际天然 气工业 关 注的热 点 问题 是
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、
／s
c
f
M J ／m
．
密度
0 0
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M J ／m
3
美 国天 然 气
10 3 3 10 4 2
38 43 38 40
(We
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倍
。
我 国计 划 在
。
年建成 千 万 吨 规 模 的
LNG
接
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)
；A
GA
指 数 系列 ( A GA
。
in d ic
e s
) ；不
收站
LNG
的 注 入 必 将 使输 气 管 网 内天 然 气 的气
，
、
完 全 燃 烧 系 数 ；离 焰 指 数 ；黑 烟 指 数
质发 生 变 化 给用 户 设 备 生 产 商 等 带 来 影 响 使 终
时 燃 烧 器 燃 烧 工 况 虽 有 改 变 但 尚能 满 足 燃 具 原 有 的设 计 要 求 那 么 这 种 变 化 是 允 许 的
，
，
但沃 泊指数过 高 会 造 成 不 完全 燃烧 燃具 会释
， ，
一
。
但 当燃 气 成
放 出较 高浓度 的
，
氧 化碳
。
沃泊指数过低 会产生
，
分变化过 大 时 燃烧 工 况 的 改变 使得 燃具 不 能 正 常
，
发 热量 代 表 天 然 气 的能 量 含量 可 表 示 为高位
，
端 用 户 不 得 不 考 虑 天 然 气 的 组 成 和 互 换 性 问题
1
1
1
。
发热量 或低位发热量
，
。
发 热量 并不 是描述 互 换性 的
。
天 然 气 的互 顿 肚
．
最 佳 参 数 沃 泊 指 数 是 绽用 最 广 的 互 换 因 子
描 述 天 然 气 互 换 性 的参 数 有 多 个 具 有代 表 性
，
美 国气体协会 (
的天 然 气将 由
LNG
A GA
) 预计
，
2020
年管道 内
2030 3
22 ％
LNG
供 应 ；而 所 有 欧 盟 国 家
2000
的有 以 下 几 种
：
年 引进 的
量 预计将是
2020
年
LNG
进
口
量的
发 热 量 ；沃 泊 指 数 ；相 对 密 度 ；韦 弗 指 数 系 列
沃泊
定义 任何 燃 具 都 是 按
一
指 数 是 在 给 定 时 问 内通 过 给 定 尺 寸 的 燃 烧 器 喷 嘴 的 定 的燃 气成 分设 计 的 即燃
， 。
天 然 气 的热量
。
沃 泊指 数越 大 热量 也 越 高
，
。
具通常只适 成 分 变 化 不 大
量
。
，
具 有 相 同 沃 泊 指 数 的 所 有 气 体 将 传 递 相 同 的热
表
1
进
一
步 比较 了美 国天 然 气 与各 种 进
。
口 LNG
的平 均 性 质
，
表
1
表 明 了高位发 热量 对 沃 泊指数 的
， 。
影响 发热量越高 沃泊指数越大
从表
1
可 以看
出 进
，
口
的
LNG
。
具 备 的天 然 气性 质 高 于 美 国 的平 均
天 然 气性 质 进
口
美 国 天 然 气 的平 均 沃 泊 指 数 与 从 阿 曼
，
的 天 然 气 气 质 标 准 是 值 得 关 心 的 问题
。
AGA
指数 系列 是美 国市 场 应 用 的互 换 性 参 数
、 、
。
韦
因
一
弗指 数 系列 包 括 离焰 指 数 回火 指 数 热 负荷指 数 和
不 完全燃烧 指 数
；A
。
高位发 热量
B
tu
相对
。
沃 泊指 数
B
tu
冢
GA
指数 系列包括离焰指数 回
为 了解 决 这
口
一
情况 欧美等
，
，
换
燃气互 换性是对 燃气生 产单位提 出的要
。
国家 不 断从 其他 国家 进
液化天然气 ( LNG ) 并将
求 它 限制燃 气 性 质 的任意 改 变
1 2
．
液化天 然 气 和 不 同气 源 的 天 然 气 注 入 国 家 输 气 管
网
。
表征 天 然 气互 换 性 的 参数
的沃 泊指 数 的差 值 超 过 了
7
．
的
LNG
5 ％
。
而美
4 ％
一
国大 部分 燃 气设 备 可 耐 受 的沃 泊 指 数 变 化 为
不完全燃烧系数 离焰指数和黑烟指数是英 国
、
～
5％
。
对 于 这 部 分设 备 的用 户 和 厂 商而 言 制定 统
，
燃具市场应 用 的互 换 性 参 数 而 韦 弗 指 数 系列 和
，
，
而 言具 有 互 换 性
A
燃 气称 为基 准气
s
燃 气称
会导致 出现
、
一
些 燃 烧 问题 如
，
一
氧化 碳 排放 量 增 加
。
、
为置 换气
。
反 之 如果燃具 不 能正 常工 作 则 称 S 燃
， ，
煤 烟 形 成 发 动 机 爆 震 或 燃 气 轮 机 自燃
524
天 然气气质及 其互 换性
200 8
石
油
与 天
然 气 化
工
523
C H E M I C A L E N G l N E E R IN G O F O l L ＆ G A S
天 然气气质及 其互 换性
张
分
玉
坤
’
许文晓
2
．
。
陈
勇
。
析
测
试
(1
．
四
川 大 学化 学工 程 学 院
中 国 石 油 西 南 油 气 田 公 司 天 然 气研 究 院 )
s
燃气置换
A
燃气 如果
，
，
特性 的影 响
。
燃 烧 器 不 加 以 任何 调 整 而 能 保 证 燃 具 正 常工 作 则 表示
s
相 对 密度 用 于 互 换 性 指 标 是 为 了 限制天 然 气 中
的重 烃含量
。
燃气可 以置换
” ” 。
A
燃 气 或称
，
s
燃 气对
，
A
燃气
重 烃 含 量 提高 即使 沃 泊指数 相 同 也
工
离焰 现 象 火焰会 变得 不 稳 定 甚 至 熄 灭
，
。
美 国 国家
+
作 这 种 变化 就是 不 允许 的
，
一
天 然气委员会 燃 气 可 互 换 性研 究 工 作组 NGC
。
采
般 设某
， ，
一
燃具 以
A
燃气为基 准进行设计和
用 工 作区 间 概念 ( 见 图
“
”
1
) 表 明沃 泊指 数对燃烧
调整 由于 某种 原 因 要 以
，
建议
。
关键词
天 然
气
气质
互 换性
天然气作为
一
种 清 洁 能 源 在 世 界 范 围 内得 到
， 。
气对
即
s s
，
A
燃气而 言没 有 互 换性
A
，
。
互 换性不是可逆 的
A
，
越 来 越 广泛 的应 用
然 而 需 求 的不 断增长 造 成 天
，
。
燃 气能 置 换
燃气
。
燃气 并 不 代表
燃气
一
定能置
然 气供不 应 求 的局 面
摘
要
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
／s
c
f
M J ／m
．
密度
0 0
．
／s
c
f
M J ／m
3
美 国天 然 气
10 3 3 10 4 2
38 43 38 40
(We
a v e r
倍
。
我 国计 划 在
。
年建成 千 万 吨 规 模 的
LNG
接
in dic
e s
)
；A
GA
指 数 系列 ( A GA
。
in d ic
e s
) ；不
收站
LNG
的 注 入 必 将 使输 气 管 网 内天 然 气 的气
，
、
完 全 燃 烧 系 数 ；离 焰 指 数 ；黑 烟 指 数
质发 生 变 化 给用 户 设 备 生 产 商 等 带 来 影 响 使 终
时 燃 烧 器 燃 烧 工 况 虽 有 改 变 但 尚能 满 足 燃 具 原 有 的设 计 要 求 那 么 这 种 变 化 是 允 许 的
，
，
但沃 泊指数过 高 会 造 成 不 完全 燃烧 燃具 会释
， ，
一
。
但 当燃 气 成
放 出较 高浓度 的
，
氧 化碳
。
沃泊指数过低 会产生
，
分变化过 大 时 燃烧 工 况 的 改变 使得 燃具 不 能 正 常
，
发 热量 代 表 天 然 气 的能 量 含量 可 表 示 为高位
，
端 用 户 不 得 不 考 虑 天 然 气 的 组 成 和 互 换 性 问题
1
1
1
。
发热量 或低位发热量
，
。
发 热量 并不 是描述 互 换性 的
。
天 然 气 的互 顿 肚
．
最 佳 参 数 沃 泊 指 数 是 绽用 最 广 的 互 换 因 子
描 述 天 然 气 互 换 性 的参 数 有 多 个 具 有代 表 性
，
美 国气体协会 (
的天 然 气将 由
LNG
A GA
) 预计
，
2020
年管道 内
2030 3
22 ％
LNG
供 应 ；而 所 有 欧 盟 国 家
2000
的有 以 下 几 种
：
年 引进 的
量 预计将是
2020
年
LNG
进
口
量的
发 热 量 ；沃 泊 指 数 ；相 对 密 度 ；韦 弗 指 数 系 列
沃泊
定义 任何 燃 具 都 是 按
一
指 数 是 在 给 定 时 问 内通 过 给 定 尺 寸 的 燃 烧 器 喷 嘴 的 定 的燃 气成 分设 计 的 即燃
， 。
天 然 气 的热量
。
沃 泊指 数越 大 热量 也 越 高
，
。
具通常只适 成 分 变 化 不 大
量
。
，
具 有 相 同 沃 泊 指 数 的 所 有 气 体 将 传 递 相 同 的热
表
1
进
一
步 比较 了美 国天 然 气 与各 种 进
。
口 LNG
的平 均 性 质
，
表
1
表 明 了高位发 热量 对 沃 泊指数 的
， 。
影响 发热量越高 沃泊指数越大
从表
1
可 以看
出 进
，
口
的
LNG
。
具 备 的天 然 气性 质 高 于 美 国 的平 均
天 然 气性 质 进
口
美 国 天 然 气 的平 均 沃 泊 指 数 与 从 阿 曼
，
的 天 然 气 气 质 标 准 是 值 得 关 心 的 问题
。
AGA
指数 系列 是美 国市 场 应 用 的互 换 性 参 数
、 、
。
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弗指 数 系列 包 括 离焰 指 数 回火 指 数 热 负荷指 数 和
不 完全燃烧 指 数
；A
。
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。
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为 了解 决 这
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情况 欧美等
，
，
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。
国家 不 断从 其他 国家 进
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求 它 限制燃 气 性 质 的任意 改 变
1 2
．
液化天 然 气 和 不 同气 源 的 天 然 气 注 入 国 家 输 气 管
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。
表征 天 然 气互 换 性 的 参数
的沃 泊指 数 的差 值 超 过 了
7
．
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LNG
5 ％
。
而美
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一
国大 部分 燃 气设 备 可 耐 受 的沃 泊 指 数 变 化 为
不完全燃烧系数 离焰指数和黑烟指数是英 国
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。
对 于 这 部 分设 备 的用 户 和 厂 商而 言 制定 统
，
燃具市场应 用 的互 换 性 参 数 而 韦 弗 指 数 系列 和
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，
而 言具 有 互 换 性
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、
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些 燃 烧 问题 如
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氧化 碳 排放 量 增 加
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、
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反 之 如果燃具 不 能正 常工 作 则 称 S 燃
， ，
煤 烟 形 成 发 动 机 爆 震 或 燃 气 轮 机 自燃
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天 然气气质及 其互 换性
200 8
石
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与 天
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中 国 石 油 西 南 油 气 田 公 司 天 然 气研 究 院 )
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，
，
特性 的影 响
。
燃 烧 器 不 加 以 任何 调 整 而 能 保 证 燃 具 正 常工 作 则 表示
s
相 对 密度 用 于 互 换 性 指 标 是 为 了 限制天 然 气 中
的重 烃含量
。
燃气可 以置换
” ” 。
A
燃 气 或称
，
s
燃 气对
，
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重 烃 含 量 提高 即使 沃 泊指数 相 同 也
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离焰 现 象 火焰会 变得 不 稳 定 甚 至 熄 灭
，
。
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作 这 种 变化 就是 不 允许 的
，
一
天 然气委员会 燃 气 可 互 换 性研 究 工 作组 NGC
。
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般 设某
， ，
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燃具 以
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燃气为基 准进行设计和
用 工 作区 间 概念 ( 见 图
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”
1
) 表 明沃 泊指 数对燃烧
调整 由于 某种 原 因 要 以
，
建议
。
关键词
天 然
气
气质
互 换性
天然气作为
一
种 清 洁 能 源 在 世 界 范 围 内得 到
， 。
气对
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，
A
燃气而 言没 有 互 换性
A
，
。
互 换性不是可逆 的
A
，
越 来 越 广泛 的应 用
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，
。
燃 气能 置 换
燃气
。
燃气 并 不 代表
燃气
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定能置
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摘
要
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