关于天然气低位热值及天然气、氧气比值的讨论

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　　摘 要：随着新能源技术的不断发展，天然气能源的需求不断扩大，对于生产开发提出了更高的要求。相对比其它燃料，天然气燃料具有绿色环保和安全可靠的优势，并且通过氧气代替空气的助燃方法，可以有效降氮氧化合物的排放，这也在很大程度上实现了节能环保的实质性目标。而要想有效实现这一目标，需要合理调整天然气和氧气的比值，同时还需要优化天然气低位热值的取值问题。鉴于此，文章重点就这两方面问题进行研究，以供业内人士参考和借鉴。
　　关键词：天然气；低位热值；氧气比值；讨论
　　随着经济的不断发展以及西气东输项目的不断推行，天然气管道建设可谓是四通八达，其在我国各行各业中都得到了较为广泛的应用。但是尽管天然气属于清洁能源，其燃烧过程还是或多或少会出现一些氮氧化合物，对于环境会造成一定的影响。为了更大程度的实现绿色化生产和经营，需要在原有基础上对天然气燃烧方法进行优化，有效调整天然气和氧气的比例，实现有效的混合燃烧，降低氮氧化合物排放。
　　1 天然气低位热值问题的研究
　　1.1 低位热值操作的重要性分析
　　所谓天然气低位热值具体是通过在天然气系统中加入一些氧气或其他低热值燃气，以降低天然气系统的热值标准，最终提升天然气的燃效效率。相对比高热值天然气，其低位热值操作具有重要意义，详细体现如下：第一，天然气低位热值操作可以有效实现区域管网与天然气管道之间的联网操作，优化天然气管道建设与管理；第二，有利于确保天然气组分的有效分离，消除天然气高压重组分的凝结问题，一方面有效排除天然气管道局部阻力问题，另一方面也实现天然气的高效燃效；第三，相对比高热值燃气，天然气低位热值操作更加灵活便捷，同时气源和气种的调整更加便利。
　　1.2 天然气低位热值的分析方法
　　1.2.1 水流式热量计分析法
　　水流式热量计是天然气低位热值分析的主要方法，其原理如下，即在恒定条件下对样品进行燃烧处理，将燃烧处理后的气体生成物进行冷却，冷却温度与样品本身温度相一致，同时将系统中含氢的组分所生成的水蒸气进行液化处理（冷却至冷凝水），上述这些操作所产生的热值全部由水流吸收，并且通过水流计的水量和温度计算出来，最后通过相关标准和规范方法进行修正处理，将数值转换为标准状况下天然气的热值。在此过程中需要注意一点，燃气热值是高位热值，即总热值，所以需要去除冷凝水量的汽化热值，这样得到的热值才是天然气的低位热值。
　　1.2.2 燃烧式热值仪分析法
　　所谓燃烧仪分析法，实质上就是利用燃烧仪在热平衡原理的基础上进行天然气燃烧经热值的计算分析。在实际的计算分析中，天然气与空气混合燃烧时，排气温度在5℃范围内均可以实现规范性测定。而当系统温度随着天然气质量变化时，此时伴随着冷空气量的加入，该数值与热值成比例，所以可以利用冷空气进行热值的计算。
　　2 天然气混合燃烧中氧气比值的研究分析
　　本次研究中对天然气与氧气比值的探讨主要结合全氧燃烧进行分析，该方法中要想提升天然气燃烧的效率和质量，对于氧气和天然气比值参数的设定十分关键。如果参数设定合理，那么天然气会实现充分燃烧，一方面提升天然气的燃烧效率，另一方面也能达到降低成本，提升经济效益的目标。而对于全氧燃烧而言，其工艺操作过于复杂，与传统工艺存在本质上的区别，一旦天然气和氧气二者比值参数设定不合理，此时会导致窑内燃气系统气氛发生变化，造成泡界線不清晰以及泡沫层变厚等严重问题，给工业生产和经营造成影响。通常情况下，燃气燃烧中天然气和氧气的比值设定需要参考规范标准，详细如表1所示。
　　3 结束语
　　综上所述，天然气低位热值操作下建立空压站，比传统的LPG供应站建立更加便捷，同时也有效降低了投入成本，而且天然气低位热值操作可以实现燃烧技术和标准的统一协调发展，以单一技术标准进行器具生产和制造，降低成本的同时，也有效的提升安全性和可靠性。对于天然气燃料的使用，要想提升其燃烧效率和质量，一方面要实现低热值操作，即在天然气系统中加入一定的低热值燃气，例如氧气，以确保燃烧效率的最大提升，另一方面为了降低氮氧化合物的排放，实现绿色化生产，还需要对气体参数比例进行调整，即对天然气和氧气的占比进行设定，实现天然气的充分燃烧。
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