第24卷第1期 2016年3月
北京石油化工学院学报
Journal of Beijing Institute of Petro-chemical Technology
Vol.24No.1 Mar.2016
AGA和Weaver指数法的适用性研究
李汉勇1，张亮1，王俊颖12，张航1
（1.北京石油化工学院化学工程系，北京102617；2.中国石油大学，北京102249）
摘要：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。
关键词：AGA指数；Weaver指数，燃气互换性；燃气组分数据库
中图分类号：TU996
文献标志码：A
随着天然气需求量的不断增加，为保证天
然气供气可靠性，多气源供气已经成为一种不可避免的供气方式。如北京地区前已逐渐松成以陕京一线、二线、三线、四线、大唐煤制天然气和唐山到港LNG为主的6大天然气供气体系，后期将还会有来自俄罗斯东伯利亚和中亚的管道天然气等。在满足天然气消费者需求的同时，必须考虑不同气源天然气带来的燃气互换性问题。不同气源天然气因产地和类型不同，其组成和燃烧特性差异较大，产生的问题主要有：使用户的燃具造成损坏；“同网不同价”；影响一些对天然气要求比较高的用户产品质量；造成气源间“分界面”处于动态变化之中。
因此，对燃气互换性问题的研究颇为重要。 1AGA和Weaver指数法简介
目前国际上常用的天然气互换性判断方法有单指数法（华白数法）、多指数法（AGA指数法和Weaver指数法等）和图形判定法（德尔布法和燃烧特性判定法等）。其中，最常用的是多指数法。但是，多指数法主要是通过对天然气和人工煤气、液化气的互换得出的互换性方法，我国目前大量进口管道气和LNG，多指数法对
收稿日期：2015-11-26
作者简介：李汉勇（1975一），女，博士，讲师，研究方向为城市燃气输送，E-mail:lihanyong@bipt.edu.cn，
我国实际情况的互换性预测准确性已经被质疑3]。因此，对多指数法在我国的适用性进行了研究，以期得到适合我国气源和燃具实际情
况的互换性预测方法。 1.1AGA指数法
美国燃气协会对热值大于32000kJ/Nm 燃气的互换性进行了系统研究，得出离焰、回火和黄焰3个互换指数的表达式。
(1)离焰互换指数IL：
K
I
T(k.-g) fa.
(1)
式中：K、K，分别为基准气和置换气的离焰极限常数；f。、，分别为基准气和置换气的一次空气因数；&。、。分别为基准气和置换气完全燃烧每释放105kJ热量所消耗的理论空气量。
(2)回火互换指数IF：
K.f.H. Ip=KJ.39940
式中：H。为置换气高热值（kJ/Nm"）。
(3)黄焰互换指数Iy：
ly=faag f.a,asy
（2）(3)
式中：a、&分别为基准气和置换气的黄焰极限一次空气系数。
只有当离焰互换指数、回火互换指数和黄焰互换指数都满足表1中规定的范围时，置换