ICS27.040 K 56 备案号：51533—2015
中华人民共和国机械行业标准
JB/T5886—2015 代替JB/T5886—1991
燃气轮机气体燃料的使用导则
Specification for fuel gas for combustion in gas turbine
2016-03-01实施
2015-10-10发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T5886—2015
目 次
前言. 1 范围... 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4技术要求.. 4.1 杂质.. 4.2 着火浓度范围及极限比值 4.3 组分 4.4 沃泊指数（WI） 4.5 气体燃料的供气压力 4.6 气体燃料最低温度. 4.7 气体燃料的防火安全 5试验方法. 附录A（资料性附录） 气体燃料的补充说明 A.1气体燃料的分类及主要性质 A.2气体燃料的杂质 A.3气体燃料的着火浓度范用附录B（资料性附录） 气体燃料分析记录 B.1 化学分析 B.2 发热量 B.3 运行条件 B..污染物. B.5 物理性能..
.II
E
表1 沉降速度与粒子的平均当量球径表2气体燃料的试验方法表A.1 气体燃料的分类. 表A.2常用气体燃料的性质，表A.3可燃气体的着火浓度（体积分数）范围. JB/T5886—2015
前創言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T5886一1991《燃气轮机气体燃料的使用导则》，与GB/T5886一1991相比主要技术
变化如下：
删除了对气体燃料发热量的要求；增加了几个相关术语：增加了对气体燃料的沃泊指数（WI）的技术要求：增加了对气体燃料的供应压力的技术要求；一增加了对气体燃料最低温度的技术要求；增加了对气体燃料防火安全的要求。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国燃气轮机标准化技术委员会（TC259）归口。 本标准负责起草单位：南京燃气轮机研究所。 本标准参加起草单位：东方汽轮机有限公司、神华浙江国华余姚燃气发电有限责任公司、上海电气
上海汽轮机厂、杭州华电下沙热电有限公司、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司。
本标准主要起草人：徐颖、赵山全、韩建清、崔耀欣、朱达、张宏涛。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
JB/T5886—1991。
ⅡI JB/T5886-2015
燃气轮机气体燃料的使用导则
1范围
本标准规定了燃气轮机对使用的气体燃料品质的要求。 本标准适用于发电或驱动用的燃气轮机。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T11060.1天然气含硫化合物的测定第1部分：用碘量法测定硫化氢含量 GB/T11060.4天然气含硫化合物的测定第4部分：用氧化微库仑法测定总硫含量 GB/T11062 天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法 GB/T13609 天然气取样导则 GB/T13610 天然气的组成分析气相色谱法 SY/T7502 汕田气组成分析低温冷凝取样气相色谱法 SY/T7507 天然气中水含量的测定电解法 SY6503石汕天然气工程可燃气体检测报警系统安全技术规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
气体燃料fuelgas 般可以分为可燃气体燃料气、可燃气体同不可燃气体按不同比例混合而成的燃料气。其可燃组分
是甲烷、其他低分子量碳氢化合物、氢及一氧化碳；主要的不可燃组分是氮、二氧化碳、水蒸气以及燃料中的杂质。 3.2
着火浓度范围flammability concentrationrange 指气体燃料和空气的混合物能发生着火的浓度范围。具最低浓度称作下限，最高浓度称作上限。浓
度在这一范围以外，混合物不会发生若火。 3.3
着火浓度极限比值flammabilityconcentrationlimitradio 燃料着火浓度范用的上限与下限的比值。
3.4
气体燃料的饱和含水量saturated water content of fuel gas 在一定压力和温度下，一定体积（或质量）的气体燃料中所含的水蒸气质量（即绝对湿度）的最大
值，称为气体燃料在该条件下的饱和含水量。
1 JB/T5886—2015
3.5
高位发热量higherheatingvalue 单位质量或单位体积的燃料在空气中完全燃烧所释放的总能量称为该燃料的高位发热量（HHV）。
在燃烧反应前后压力保持不变，所有燃烧产物的温度降至反应发生前的温度，除燃烧时生成的水在此温度下凝结为液态外，其余所有燃烧产物均为气态。 3.6
低位发热量lowerheatingvalue 燃料的高位发热量去除其燃烧产物中水蒸气的汽化潜热即是燃料的低位发热量（LHV）。
3.7
相对密度 relative density 在相同的规定压力和温度条件下，气体的密度与具有标准组成的干空气的密度之比。
3.8
沃泊指数（WI） wobbe index 在规定压力和温度条件下，气体燃料体积高位发热量与在相同条件下的相对密度的平方根之比。
3.9
水的露点waterdewpoint 在一定压力下，随着气体燃料温度下降而生成第一滴水时的温度就是气体燃料在该压力下的水的露
点。 3.10
碳氢化合物的露点hydrocarbondewpoint 在一定压力下，随着气体燃料温度下降而形成第一滴液态碳氢化合物时的温度就是气体燃料在该压
力下的碳氢化合物的露点。 3.11
过热度superheating temperature 气体燃料的过热度就是气体燃料的温度高于气体燃料露点温度的差值。
4技术要求
4.1杂质 4.1.1固体颗粒
气体燃料中的固体微粒，其含量需满足设备供应商给出的气体燃料规范中的要求。固体微粒的大小和密度要求为：在101.3kPa、20℃条件下，在空气中的沉降速度大于6mm/s的固体微粒不超过总含量的1%.沉降速度大了10mm/s的固体微粒不超过总含量的0.1%
对球状固体微粒，如果已经给定直径和相对密度，可用斯托克（Stoke）沉降定律计-算沉降速度。 表1中列有固体微粒的平均当量球径与对应的极限沉降速度值。
表1沉降速度与粒子的平均当量球径
固体微粒的平均当量球径um
沉降速度 mm/s
相对密度2
相对密度4
7 9
10 13
6 10
2 JB/T5886—2015
4.1.2液体
供给燃气轮机的气体燃料中不允许含有液体，液体的进入会造成燃烧室和高温燃气通道部件的损坏。当供给的气体燃料中含有液体时，必须采用相变分离或加热达到燃料所要求的过热度。
在使用气体燃料时，应采取措施，防山：在管路中积聚的重烃液体冲进燃料系统。 4.1.3硫
燃料中含有的硫不仅可能使燃气轮机热通道产生腐蚀，而且对其下游的余热回收设备的使用及环境污染都有影响，因此必须进行严格的限制。 4.1.4其他
在恒压下，当气体燃料温度下降10℃时，不得有萘、气态水化物、其他固态或半固态碳氢化合物从气体中凝析出来。 4.2着火浓度范围及极限比值
气体燃料的着火浓度范围的上限和下限值应满足设备供应商的要求。燃料着火极限比值标志着燃料在燃烧室中燃烧性能的好坏。这个比值越大，表明燃料越容易点燃，燃烧也越稳定。 4.3组分 4.3.1应该有一份完整的气体燃料定量分析记录，参见附录B 4.3.2应记录所含硫化氢、总硫的浓度。这样，当需要避免透平叶片材料的高温腐蚀以及燃料控制阀和系统的常温腐蚀时，就可采取必要的预防措施。 4.3.3气体燃料中碱金属钠、钾、钙、锂等的含量需满足设备供应商给出的气体燃料规范中的要求。 因为硫和碱金属在气体燃料中既可以呈气态或液态，还可以呈固态杂质存在，它们在燃烧过程中会结合成有腐蚀性的碱金属硫酸盐。 4.3.4在配备有余热回收设备以及排放有要求时，应控制气体燃料中的总硫含量。 4.4沃泊指数（WI）
燃气轮机能燃用范围很大的气体燃料，但对」一个特定的燃烧室，其能适应的燃料变化范围却是有限的。对特定的燃料系统而育，不同燃料可互换的条件是单位时尚供给的能量应相同，也就是说料发热量与燃料供给流量的乘积应保持不变。沃泊指数就是一个衡量气体燃料可互换性的指标。
当采用替换气体燃料（热值或密度有变化）或燃料温度变化时，为了保证燃气轮机正常运行，沃泊指数变化必须限定在一定范围内。设备供应商应给出所供设备燃料沃泊指数的变化范围。 4.5气体燃料的供气压力
气体燃料的供气压力取决子燃气轮机的型号、燃烧系统设计、气体燃料的性质和机组的现场具体条件。作为机组建议的一部分，制造厂商应提供燃料供应的最低和最高压力要求。 4.6气体燃料最低温度
气体燃料必须保证过热度要求，确保燃气轮机使用的气体燃料完全不含液体。气体燃料的过热度应保证燃料温度有足够的裕度来补偿由丁气体燃料通过控制阀等膨胀所引起的温降，以免形成液体或气体燃料水合物。
气体燃料中常见的液体主要是液态碳氢化合物和湿气凝结的水。在不同的压力下，它们分别有各自的露点和规定的过热度要求。两者的过热度加上各自的露点后，较高的那个值就确定了满足过热度要求
3 JB/T5886—2015
的最低气体燃料温度，其必须符合制造厂相应的规范。 4.7气体燃料斗的防火安全
气体燃料各组分都有各白的白燃温度和爆炸浓度极限范围，爆炸的危险取决于空气中气体燃料的浓度和温度的组合状态。
整个气体燃料区域以及到燃气轮机燃烧室前的管路系统均为火灾危险区域。危险区域还包括气体燃料的计量站、控制阀和燃气轮机相关的部位。应按SY6503的规定在这些×域设置可燃气体浓度和温度监测、报警系统。
5 试验方法
试验方法见表2。
表2气体燃料的试验方法
试验日的气体取样气体组分天然气发热量沃泊指数水命量总硫硫化氨
备注
标准编号
GB/T 13609 GB/T13610 SY/T7502 GB/T 11062 GB/T11062 SY/T7507 GB/T11060.4 GB/T11060.1
适用于原油伴生气按GB/T11062计算按GB/T11062计算
除本表推荐的试验方法外，也可采用经合同双方认可的其他方法。
4 JB/T58862015
附录A （资料性附录）
气体燃料的补充说明
A.1气体燃料的分类及主要性质
A.1.1分类
从燃气轮机使用的角度考虑，气体燃料可以按照其发热量进行分类，见表A.1。
表A.1气体燃料的分类
按发热量进行分类单位体积低位发热量MJ/m
属于此类的典型燃料
主要气体组分
液化石油气液化天然气天然气合成天然气
丙烷中烷甲烷氢一氧化碳甲烷一氧化碳氢氮一氧化碳
很高
45~186
高
30~45
十馏、裂解煤气（如焦炉煤气、炼厂气及油制气）：
中
11~30
气化煤气（以氧气为气化剂时）
气化煤气
低
4~11
（以空气或水蒸气为气化剂时）
高炉煤气
很低气体燃料对应于20℃、101.3kPa状态时的数据。
<4
A.1.2 2常用气体燃料的性质
常用气体燃料的性质见表A.2。
表A.2常用气体燃料的性质
项日
焦炉煤气 煤气（中发热量） 煤气（低发热量） 高炉煤气
天然气 36~43 0.58~0.72
4~6a 0.80~0.92
3~4 0.95~1.05
单位体积发热量MJ/m
20~32 0.40~0.45
18~26 0.41~0.48
相对密度分（体积分数》：甲烷其他碳氢化合物氢一氧化碳氮
75~97 2 ~20
28~32 2~4 50~55 5~7 1~6 2~3
20~35 2~4 40~55 5~15 4~11 2~4
0.5~4.5 1216 2~32 30~55 0.5~10
1~4 25~30 55~60 8~16
1~16 0.1
二氧化碳指以空气为气化剂时的气化煤气，若是以氧气为气化剂时的气化煤气，其单位体积发热量是前者的3倍左右。