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气体燃料特点及常用燃气成分和特性

一、气体燃料的特点

1．具有基本无公害燃烧的综合特性

???气体燃料是一种比较清洁的燃料。它的灰分、含硫量和含氮量较煤和油燃料要低得多。燃气中粉尘含量极少。近年来。由于气体燃料脱硫技术的进步，在燃烧时几乎可以忽略SOx的发生。气体燃料中所含的氮，与其他燃料相比，燃烧时转化成NOx少，并且关于高温生成的NOx量的抑制，也比其他燃料容易实现。因此，关于保护环境提供了有利条件。同时，气体燃料由于采纳管道输送，没有灰渣，基本消除了在运输、贮存过程中发生的有害气体、粉尘和噪声干扰。燃烧烟气还可以直接加热热水或对物料进行干燥。在有些状况下，利用降低烟气温度，使烟气中大量蒸汽析出，回收凝结水，甚至比其他方法治取软水更为合算。

2.容易进行燃烧调节

???燃烧气体燃料时，只要喷嘴选择合适，便可以在较宽范围内进行燃烧调节，而且还可以实现燃烧的微调，使其处于最正确状态。燃料气体燃料不仅可以适应低过氧燃烧，而且具有能够迅速适应负荷变动的特性，从而为降低燃料消耗、增大燃烧效率提供了有利条件。

3.作业性好

???与油燃料相比，气体燃料输送免去了一系列的降粘、保温、加热预处理等装置，在用户处也不需要贮存措施。因此，燃气系统简单，操作管理方便，容易实现自动化。另外，燃气几乎没有灰分，同意大幅度提升烟气流速，受热面的积灰和污染远比燃煤、燃油时稍微，不需要吹灰设备。在其他条件相似的状况下，燃气锅炉的炉膛热强度高于燃煤、燃油锅炉。因此，燃气锅炉的体积小，金属、耐火、保温等材料以及建设投资大大降低。

4．容易调整发热量

???特别是在燃烧液化石油气燃料时，在避开爆炸范围的部分加入空气，可以按需要任意调整发热量。因此，在液化石油气贮配站中常设有鼓风机或用压缩空气来稀释燃气。

气体燃料的主要缺点是它与空气在一定比例下混合形成爆炸性气体，而且气体燃料大多数成分对人和动物是窒息性的或有毒的，对使用安全技术提出了较高的要求。

二、常用燃气成分和特性

为了便于了解我国燃气的特性，表1-2列出了几种常用燃气的成分与特性数据，这些燃气具有一定的代表性，可供参照。但由于我国燃气分布辽阔，各气源的天然气或油田伴生气的成分和特性并不完全相同；各地的人工燃气也往往由于制气时所使用的原料(煤、石油)不同，采纳的生产工艺不同，或使用的配气比不同，同一类别的人工气其成分和特性也不完全相同。因此在实际应用时，应依据实际状况加以核对和分析。在正式制定和选用燃烧设备、燃气锅炉和进行有关计算时，应尽可能收集有关气源的具体资料作为依据。

表1-2所罗列的燃气相对分子质量、气体常数、密度、比定压热容、等熵指数、运动粘度、动力粘度、爆炸极限等特性数据，是依据国际煤气协会公布的有关单一气体的特性，按相应燃气的成分计算所得。表中的火焰传播速度、理论空气量、理论烟气量、理论燃烧温度等数据是依据有关燃气的成分和特性，按所推举的方法求得的。有用华白数是无因次值，其物理意义是：燃烧器的热负荷在一定供气压力下取决于燃气喷口流出的燃气量和它的低发热量，这里采纳德国人华白提出的概念。在固定的喷口上，燃气的低发热量与其密度平方根之比称之为华白数。它是一个热负荷指标。当燃气互换时，确定一个华白数的波动范围来稳定燃烧器的热负荷。表中有用华白数的数据是按公式

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计算所得。

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表1-2各种燃气成分及特性表

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???常用燃气成分的性质见表1-3。

?表1-3常用燃气成分的性质表(0℃、0.101325MPa)

序号燃气成分分子式相对分子质量M摩尔体积①/(m3/kmol)气体常数R[J/(kg·K)]标态下密度ρo/(kg/m3)相对密度d(空气=1)标态下体积定压热容Cp/[kJ/(m3·K)]等熵指数k1氢H22.016022.427041250.08990.06951.2981.4072一氧化碳CO28.01042225060.96711.3021.4033甲烷CH416.04302271740.55481.5451.3094乙炔C2H226.0380?3191.17090.90571.9091.2695乙烯C2H428.05402226050.97481.8881.2586乙烷C2H630.07002235531.0482.2441.1987丙烯C3H642.08102191361.4792.6751.1708丙烷C3H844.09702101021.5542.9601.1619丁烯C4H856.10802159682.008