AGA和Weaver指数法的适用性研究

随着世界各地液化天然气(LNG)市场的快速发展,美国、欧洲等国家纷纷针对各自情况对天然气互换性做了进一步研究,并给出了各自的研究结果。我国LNG需求量逐年增加,对其进网质量也在逐渐严格,但到目前为止,仍未形成一套系统完整的互换预测体系用于对进网天然气质量的控制。本文通过对17台具有代表性的燃气灶在11种气源情况下共187个工况点的响应测试,并结合AGA和Weaver指数法的预测结果,对其互换性的预测适用性进行研究。最终提出对Weaver指数法的CO生成指数JI和离焰指数JL以及AGA离焰指数IL进行适当修正,建议将其可互换范围分别调整为JI≤0.04,JL≥0.95和IL≤1.05。

AGA和Weaver指数法的适用性研究

多气源供气已经成为改善城市燃气供气可靠性的一种手段,然而多气源接入同一管网会导致末端设备气源成分出现较大波动。长期以来,我国燃气互换性判别均借鉴国外,其中最典型的互换性判别方法为AGA和Weaver指数法。在利用VB语言编写燃气互换性应用软件的基础上,对广州、上海地区燃气组分数据和互换性实验数据的调查,以及自行设计实验获取北京地区的互换性实验数据,通过上述实验数据对AGA和Weaver指数法的预测结果加以验证,进行其适用性研究。

典型互换性判别法对国内燃具适用性的实验研究

AGA指数法、Weaver指数法是国外典型的互换性判别方法。在上海市多气源天然气互换性问题的背景下,以实验室管道西气为基准气(Adjustment Gas或Reference Gas),分别计算了各种置换气(Substitute Gas)的AGA指数(IL、IF、IY)和Weaver指数(JH、JA、JF、JL、JI、JY),理论上分析了置换气与基准气的互换性,同时辅以实验,将实验结果与指数计算结果进行对比分析,讨论了两种指数法的国内适用性情况。实验证明,AGA指数法较好地预测了互换结果但没给出CO排放指标,Weaver指数法能够较好地预测离焰、回火以及热负荷变化却没能准确地预测黄焰现象和CO排放,因此要靠纯指数法来完整地反映互换结果,应根据国内实际情况综合两种判别法进行互换性分析,实验仍是目前判别互换性的必要方式。燃气互换性与燃气分类不能混为一谈。

城市多气源天然气互换性的基准气选择方法研究

随着我国天然气的发展,城市多气源化,多气源天然气互换性问题越来越严重。基于此本文提出了一种选择合适的基准气以应对多气源的互换问题。以广东省9种气源为例,先对所有气源在不同基准气情况下进行AGA和Weaver指数理论计算,预测各自的互换情况。通过理论预测,当选择华白数值位于所有气源华白数的60%位置的粤西LNG2作为基准气时,与其他气源置换不会引起严重的互换问题。为了验证理论预测的正确性,通过对17台代表性的样本灶,以粤西LNG2为基准气进行初状态调节后,分别对9种气源根据国标规定进行性能响应测试。实验结果显示80%的样本在气源互换时均不会出现严重的互换问题,所选用的粤西LNG2可以作为基准气来应对广东省出现的多气源互换情况。

二甲醚掺混低发热量煤层气混合气体的互换性研究

国内天然气产量虽然增长迅速,但仍然满足不了急剧增长的消费率,补充非常规天然气,对于缓解国内天然气短缺、优化能源结构尤为重要。中国煤层气资源丰富,但利用率极低,尤其是低发热量煤层气,因其甲烷浓度达不到直接利用的要求,不得不排入大气中,造成巨大的能源浪费。分别通过AGA和Weaver指数法研究了不同二甲醚掺混比例下低发热量煤层气、二甲醚混合气体与天然气及液化石油气的互换性。结果表明:可以考虑在低发热量煤层气中掺混二甲醚以提高其利用效率;与天然气进行互换时,二甲醚掺混比例宜控制在80%,但不建议该掺混气体与液化石油气互换。此外,考虑到低发热量煤层气利用的可能渠道是并入城镇天然气管网,分析了混合气体并入城镇天然气管网或长输管网的互换性及其压缩因子对体积计量的影响。