城市燃气2010/2(Vol.420）
预测燃气互换性的各种方法论述（续
中国市政工程华北设计研究院(300074）李献嘉
3评述与讨论
燃气工业先行的发达国家，根据自身的需要，对燃气互换性预测间题的研究，经过近百年的努力所达到的水平和取得的成果已如前述。至今还难说哪一种方法已达到了十分完善的程度，原因是其内在的复杂性，发达国家面对众多的燃气用户和类别众多的燃具，已不是一张白纸，可以任意摆弄。我国燃气工业的大规模建设虽刚开始，但导向一定要正确。
3.1互换性研究的与时俱进和不断发展
从上述各种互换性预测方法的介绍可知，百年来已做了大量的工作，涉及到方方面面。首先涉及的指数是热输人量指数（沃泊指数），它既是一个燃具能力的指标，也是燃具的主要性能指标，是长期运行中必须确保的。典型的简单说明是(6)；如果供应的是一种高甲烷含量的燃气，原来使用燃具的情况令人十分满意，即火焰的状况良好，CO的生成量很低；如果在这样的燃气中添加了乙烷和丙烷气，沃泊指数就增大，一次空气引人量虽无变化，但完全燃烧所需的空气量增大了，因而一次空气系数下降，于是在火焰的扩散区需要有更多的空气进人才能完成燃烧过程，由于火焰的拉长，更多的冲击和接触冷的加热器表面，又抑制了伸长的火焰，导致产生更多的CO。实验室工作表明，沃泊指数与CO生成量有直接的关系。沃泊数增加1.5MJ/m（40Btu/cf)，CO的生成量会增加1倍。如过分的减小沃泊数，首先也减少了供给的热量，也易引起火焰的稳定间题，并产生离焰（可参看本刊上期P12 图4)。这是以沃泊数及其不同表达方式作为单一指
标预测互换性的由来。随着燃气种类的增加，研究范围的扩大，又考虑到气质对喷嘴流量系数的影响，又出现了校正的沃泊指数（德尔布法）和有效沃泊数（霍姆维斯脱法）等。在燃烧特性方面，也开始进行深入和定量的探讨，开始时只涉及与火焰速度有关的火焰稳定性，如离焰、回火，以及用 CO代表的不完全燃烧程度。随后又发展到与C原子游离有关的黄色焰端和结碳问题。到上世纪的中期，已有的互换性预测方法（ExistingInterchange-abilityMethods）所涉及的指数有6个，即：热输人量、离焰、回火（即较微回火Light flashback）、黄色焰端（尖）、结碳和不完全燃烧。到上世纪的后期，文考患到沃泊数变化引起的管网压力变化的向题，出现了压降指数（PDI—PressureDropIndex），
(Wa-c)等。
即PDI=100[(
SM
在关于互换性的术语中，指明沃泊数的含义是在相同的压力下。美国的评论指出")；早在100年前就已知道，采用燃具调压器的方法可达到这一目的，但到目前为止，能做到这一点的国家仍为数甚少。
100年来，互换性预测的研究工作者已从不同的角度对燃烧特性的指数作了探讨（见本刊上期 P7表1)，真是各有千秋，但根据各国气源发展的规律，仍在单一指数和多指数法（包括图解法）之间排。多指数的内容也在不断扩大，如NO,的排放指数等正在建立：理论上较为完善的格鲁姆法等，尚停留在燃烧的稳定性方面，要满足多指数的要求还需时日。从上世纪末到本世纪初，在比较各种方法的基础上，又提出了互换性逻辑框图（In-
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万方数据