城市燃?xì)鈿庠磁渲门c多氣源互換性

摘 要

摘要：本研究旨在通過對(duì)城市在用燃具的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，提出城市燃?xì)鈿庠磁渲门c多氣源互換性的研究方法和思路。根據(jù)典型系列燃具對(duì)燃?xì)鈿赓|(zhì)的適應(yīng)性，形成量化的燃具適應(yīng)域和共同適應(yīng)域
摘要：本研究旨在通過對(duì)城市在用燃具的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，提出城市燃?xì)鈿庠磁渲门c多氣源互換性的研究方法和思路。根據(jù)典型系列燃具對(duì)燃?xì)鈿赓|(zhì)的適應(yīng)性，形成量化的燃具適應(yīng)域和共同適應(yīng)域，以確定城市燃?xì)獾幕Q域；推演提出了多氣源條件下城市燃?xì)饣Q性的研究方法。探索通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試的方法測(cè)定城市燃?xì)饣Q域的技術(shù)路線，以對(duì)相關(guān)部門和燃?xì)馄髽I(yè)進(jìn)行城市燃?xì)鈿庠凑{(diào)度、調(diào)峰氣源配置、多氣源互換性及決策分析等提供方法和技術(shù)支持。
　1. 概述
　城市供應(yīng)的主要?dú)庠词浅鞘谢鶞?zhǔn)氣。實(shí)際供給的燃?xì)獾某煞植豢赡芤怀刹蛔儯?dāng)城市燃?xì)庳?fù)荷達(dá)到高峰時(shí)，需要補(bǔ)充一些與基準(zhǔn)氣的性質(zhì)不同的燃?xì)?。這種代替基準(zhǔn)氣的燃?xì)獗环Q為置換氣。當(dāng)置換氣代替基準(zhǔn)氣時(shí)，如果城市內(nèi)的各種燃具不加任何調(diào)整而能保證正常工作，則表示置換氣對(duì)基準(zhǔn)氣而言有互換性。所謂正常工作條件基本內(nèi)容與上述相同，當(dāng)置換氣是暫時(shí)性的，可適當(dāng)降低正常工作的要求，稱為非正常工作界限。
　一個(gè)城市有多種用途不同的燃具。每種燃具都有自己的氣質(zhì)適應(yīng)域。將這些適應(yīng)域，集中在一起，形成的燃具共同適應(yīng)域區(qū)間即可視為城市燃?xì)獾淖畲蠡Q域。城市供應(yīng)的燃?xì)饨M分必須在這些燃具適應(yīng)域的范圍內(nèi)。可見燃?xì)饣Q域是受燃具適應(yīng)域制約的?；Q性和適應(yīng)性的目的都是保證燃具正常工作，是一個(gè)事物的兩個(gè)方面?；Q性是對(duì)城市燃?xì)舛缘模贿m應(yīng)性是對(duì)燃具而言的。一個(gè)城鎮(zhèn)使用的燃具不止一種，應(yīng)該規(guī)定幾種有代表性的燃具，根據(jù)這些燃具的適應(yīng)域，確定燃?xì)饣Q域。
　由于居民燃?xì)庥脩粽紦?jù)城市燃?xì)庥脩舻淖畲髷?shù)量，受燃?xì)饧夹g(shù)的專業(yè)性限制，基本上不會(huì)對(duì)燃具進(jìn)行工況調(diào)整，一般只是被動(dòng)的利用管道燃?xì)狻．?dāng)輸送的燃?xì)鈿赓|(zhì)發(fā)生變化時(shí)，對(duì)居民用戶會(huì)產(chǎn)生不同的影響，部分燃具不能燃燒，甚至發(fā)生事故。故傳統(tǒng)確定互換域的做法，是只考慮大氣式燃燒的燃具。因?yàn)槌鞘兄薪^大部分燃具屬于大氣式燃具。工業(yè)等其他類型燃具不予考慮，因?yàn)楣S企業(yè)有技術(shù)力量，可以采取措施解決互換性；對(duì)于氣質(zhì)要求特別嚴(yán)格的部分燃?xì)庥脩簦細(xì)馄髽I(yè)或工廠會(huì)采取氣質(zhì)穩(wěn)定調(diào)質(zhì)等技術(shù)，來保證終端設(shè)備的正常運(yùn)行。
　本研究旨在通過對(duì)城市燃具的優(yōu)化取樣，選取典型系列燃具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，形成量化的燃具適應(yīng)域，根據(jù)不同燃具的共同適應(yīng)域，實(shí)驗(yàn)確定城市燃?xì)獾幕Q域；并提出多氣源條件下城市燃?xì)饣Q域的確定思路和方法，探索通過科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定城市燃?xì)饣Q域的技術(shù)路線，為相關(guān)部門和燃?xì)馄髽I(yè)進(jìn)行城市燃?xì)鈿庠凑{(diào)度、調(diào)峰氣源配置、多氣源互換性及決策分析提供技術(shù)支持。
　2. 燃具氣質(zhì)適應(yīng)性
　開發(fā)設(shè)計(jì)燃具時(shí)，首先要決定使用某類燃?xì)?。根?jù)某類燃?xì)獾幕鶞?zhǔn)氣[1]設(shè)計(jì)、生產(chǎn)后按照基準(zhǔn)氣及界限試驗(yàn)氣的要求(包括壓力)調(diào)整檢驗(yàn)出廠。當(dāng)燃?xì)庑再|(zhì)(成分)發(fā)生變化時(shí)，其工作狀態(tài)必然改變。如果燃?xì)獬煞肿兓谀骋唤缦薹秶鷥?nèi)，它仍能保持正常工作。這就是燃具對(duì)燃?xì)獬煞肿兓倪m應(yīng)能力，稱為燃具的適應(yīng)性。每個(gè)燃具都有一定的適應(yīng)能力。量化這個(gè)適應(yīng)能力，可以用燃具適應(yīng)燃?xì)獬煞肿兓姆秶鷣肀硎?。適應(yīng)燃?xì)獬煞肿兓姆秶鷧^(qū)間稱為燃具適應(yīng)域。適應(yīng)域的范圍越寬，表示燃具的適應(yīng)燃?xì)鈿赓|(zhì)變化的能力越強(qiáng)[2]。
　城鎮(zhèn)中占絕對(duì)多數(shù)的民用燃具是大氣式燃?xì)庥镁摺：饬看髿馐饺細(xì)庥镁哒９ぷ鞯闹匾闹笜?biāo)是：不發(fā)生離焰、回火、黃焰、煙氣中CO不超標(biāo)等。燃?xì)饩叩娜紵匦詤^(qū)間見圖1[2、3]。
 
　通過燃具氣質(zhì)適應(yīng)域的實(shí)驗(yàn)測(cè)定，可以掌握和確定我國典型燃具對(duì)燃?xì)鈿赓|(zhì)的適應(yīng)能力和范圍區(qū)間；可以為燃具生產(chǎn)、設(shè)計(jì)提供基本的、最關(guān)鍵的技術(shù)數(shù)據(jù)；可以形成城市內(nèi)最廣泛應(yīng)用燃具的氣質(zhì)適應(yīng)域及燃具的共同適應(yīng)域；可以形成確定、量化的城市燃?xì)獾幕Q域，得到燃?xì)庹９ぷ鞯慕M分參數(shù)變化范圍和極限區(qū)間。
　2.1 配氣試驗(yàn)氣的整體區(qū)間分布
　根據(jù)常用的配氣原料氣組分，進(jìn)行以華白數(shù)、燃燒勢(shì)為主要控制指數(shù)[2，4，5]的配氣設(shè)計(jì)，可以建立配氣試驗(yàn)氣的整體分布區(qū)間。以CH4、H2、N2三組分，C3H8、H2、N2三組分，n-C4H10、H2、N2三組分，i-C4H10、H2、N2三組分等為配氣原料氣，根據(jù)華白數(shù)和燃燒勢(shì)兩個(gè)指數(shù)建立坐標(biāo)系，形成的CH4、C3H8、n-C4H10、i-C4H10等三組分共同配氣域見圖2。
 
　由圖2可以看出：以CH4、H2、N2三組分，C3H8、H2、N2三組分，n-C4H10、H2、N2三組分，i-C4H10、H2、N2三組分等形成的各配氣區(qū)間和共同配氣域，其邊界線并不都是直線形式。各原料氣形成的配氣邊界線中，任兩組可燃?xì)怏w形成的配氣邊界線為指數(shù)曲線形式；而N2與H2、N2與另一可燃?xì)怏w形成的配氣邊界線為直線形式。
　2.2 燃?xì)饩哌m應(yīng)性區(qū)間實(shí)驗(yàn)測(cè)試
　實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和測(cè)試燃?xì)饩叩娜紵r，確定影響燃具燃燒穩(wěn)定性和氣質(zhì)適應(yīng)性的主要燃燒特性指標(biāo)；并根據(jù)不同燃?xì)饩呷紵?，進(jìn)行典型燃?xì)饩哌m應(yīng)域的測(cè)定。
　實(shí)驗(yàn)研究思路：通過基于互換性原理的燃?xì)舛鄽庠椿蛉M分動(dòng)態(tài)、高精度配氣裝置的研究；建立自動(dòng)型燃?xì)饩呷紵匦詼y(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)；依托實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行燃?xì)饩邭赓|(zhì)適應(yīng)性區(qū)間的測(cè)試；對(duì)測(cè)試的離散數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并繪制燃燒特性曲線(脫火、回火、CO超標(biāo)等)。
　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括如下四個(gè)方面：(1)選擇不同功率的常規(guī)燃?xì)庠罹?，進(jìn)行燃?xì)饩呷紵匦詫?shí)驗(yàn)測(cè)試；(2)測(cè)定燃?xì)饩叩拿摶?、回火及C0超標(biāo)曲線的參數(shù)范圍；(3)基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)燃?xì)馊紵匦詤?shù)的適用性進(jìn)行討論；(4)確定適用于評(píng)價(jià)燃?xì)饩呷紵阅艿年P(guān)鍵燃燒特性參數(shù)。
　2.2.1 實(shí)驗(yàn)燃?xì)饩邩悠芳芭錃庠蠚膺x擇
　(1) 實(shí)驗(yàn)燃?xì)饩邩悠?/span>
　根據(jù)城市內(nèi)所有的燃具的品牌特點(diǎn)和使用年限，選取典型的在用燃具，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，燃具試驗(yàn)樣本的選取應(yīng)具有品牌覆蓋性和代表性，數(shù)量和型號(hào)因城市而異。如本批次實(shí)驗(yàn)為某城市的選取的五種系列燃具樣品，分別編號(hào)為灶具1系、灶具2系、……、灶具5系。代表城市內(nèi)最常用的五種系列的燃具。
　(2) 實(shí)驗(yàn)配氣原料氣
　配氣原料氣分別選擇甲烷、氫氣、氨氣和異丁烷等四種，純度分別為99.1%、99.9%、99.9%、99.2%?；鶞?zhǔn)氣為12T純甲烷氣。
　依托組建的燃具燃燒特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試。
　2.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
　按照不同的配氣原料氣組合，控制流入的混合氣量，當(dāng)燃?xì)饩叻謩e出現(xiàn)脫火、回火及C0超標(biāo)現(xiàn)象時(shí)，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化軟件程序?qū)Ω髀分夤艿脑蠚饬髁繑?shù)據(jù)進(jìn)行采集和存儲(chǔ)，對(duì)煙氣組分和含量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和記錄。根據(jù)實(shí)時(shí)記錄的各支路原料氣的流量，計(jì)算混配的燃?xì)庵懈鹘M分的體積比例；并計(jì)算出混合燃?xì)獾娜紵匦詤?shù)。計(jì)算的燃?xì)馊紵匦詤?shù)如：燃?xì)飧邿嶂礖2、相對(duì)密度d、華自數(shù)Ws、燃燒勢(shì)CP等。結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計(jì)及有限實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行處理和分析。
　(1) 燃具1系
　對(duì)燃具1系，分別在脫火、回火及CO超標(biāo)燃燒工況出現(xiàn)時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的各路原料氣的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和計(jì)算，得到配氣試驗(yàn)氣中各相應(yīng)組分的體積含量。
　根據(jù)試驗(yàn)測(cè)定的燃具1系在脫火、回火及CO超標(biāo)時(shí)所對(duì)應(yīng)的原料氣組分，計(jì)算各界限工況點(diǎn)對(duì)應(yīng)的燃燒特性參數(shù)，包括燃?xì)飧邿嶂礖2、相對(duì)密度d、華白數(shù)Ws、燃燒勢(shì)CP等，建立直角坐標(biāo)系。繪制華白數(shù)Ws-燃燒勢(shì)CP曲線，見圖3；華白數(shù)Ws-燃燒勢(shì)CP在i-C4H10-N2-H2區(qū)間內(nèi)的曲線，見圖4。
 
 (2) 其余燃具樣品適應(yīng)域的實(shí)驗(yàn)測(cè)試
同理可以測(cè)得燃具2系、3系、……、5系等不同燃具的氣質(zhì)適應(yīng)域。各系列燃具在極限燃燒工況下對(duì)應(yīng)華白數(shù)Ws-燃燒勢(shì)CP在i-C4H10-N2-H2區(qū)間內(nèi)的曲線分別見圖5～8
 
　2.2.3 燃具適應(yīng)域測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
　(1) 燃?xì)饩呷紵m應(yīng)性曲線及燃?xì)饩咴试S華白數(shù)波動(dòng)區(qū)間
　根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的各系列燃具在界限工況時(shí)對(duì)應(yīng)界限試驗(yàn)氣的組分?jǐn)?shù)據(jù)，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)燃?xì)獾娜紵匦詤?shù)，及圖3～8所示的各特性曲線，進(jìn)行回歸分析與曲線擬合，其擬合曲線見表6。
　同時(shí)，由圖3～8所示知，5種類型的實(shí)驗(yàn)燃?xì)饩?，其基?zhǔn)氣的坐標(biāo)點(diǎn)為CH4所在的位點(diǎn)，與脫火、回火、CO超標(biāo)曲線相比，最近的極限狀態(tài)點(diǎn)皆為CO超標(biāo)曲線點(diǎn)。計(jì)算各燃?xì)饩叩脑试S最大華白數(shù)變化范圍見表1。
 
　由表1可以得出：
　上述5種系列實(shí)驗(yàn)氣具，燃具2系適應(yīng)燃?xì)鈿赓|(zhì)變化的能力最強(qiáng)，其華白數(shù)最大允許變化率為11.2%。燃具4系適應(yīng)燃?xì)鈿赓|(zhì)變化的能力最弱，其華白數(shù)最大允許變化率僅為1 9%；當(dāng)燃?xì)鈿赓|(zhì)發(fā)生微小變化就可能使燃?xì)饩逤O超標(biāo)。
　(2) 燃?xì)馊紵匦詤?shù)的適用性
　根據(jù)對(duì)其他燃燒特性參數(shù)的計(jì)算，如：燃?xì)飧邿嶂礖s、相對(duì)密度d、火焰最大燃燒速度Snmax、華白數(shù)Ws、燃燒勢(shì)CP、黃焰指數(shù)Ij等；研究發(fā)現(xiàn)：以燃?xì)馊A白數(shù)Ws及燃?xì)饣鹧嫒紵俣萐nmax分別為縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)建立的二維區(qū)間圖形時(shí)，兩燃燒特性參數(shù)建立的圖形，可以形成近似平滑的曲線，圍成近似封閉的區(qū)域，但不如華白數(shù)Ws、燃燒勢(shì)CP參數(shù)表達(dá)的效果明顯。而燃?xì)飧邿嶂登壹叭紵齽?shì)CP這兩種燃燒特性參數(shù)組合，其曲線的走向和形式無規(guī)律性，不能表達(dá)燃?xì)饩叩娜紵匦浴?/span>
　如前述圖3～8所示，以燃?xì)馊A白數(shù)顫、燃?xì)馊紵齽?shì)CP兩個(gè)參數(shù)，建立的坐標(biāo)圖形，可以得到比較平滑的脫火、回火及CO超標(biāo)等極限燃燒特性曲線，并可形成比較穩(wěn)定的燃?xì)饩哌m應(yīng)性封閉區(qū)域。
　(3) 燃具的氣質(zhì)適應(yīng)性
　1) 上述5種系列實(shí)驗(yàn)燃具，其基準(zhǔn)氣均位于其脫火曲線、回火曲線、CO超標(biāo)曲線、i-C4H10-H2邊界線、i-C4H10-N2邊界線所圍成的區(qū)域內(nèi)，燃?xì)饩哌m應(yīng)基準(zhǔn)氣的燃燒要求。
　2) 基于上述5系天然氣燃?xì)饩?，進(jìn)行的燃具適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)測(cè)試，得到的極限燃燒特性參數(shù)變化區(qū)間，可以看出：在以i-C4H10、H2、N2三組分配氣區(qū)間圖為邊界線的配氣域中，其共同適應(yīng)域，如圖9所示。我國典型燃?xì)饨M分在不同燃具的共同燃燒適應(yīng)域中的分布見圖10，圖中標(biāo)出了超出燃燒特性曲線的幾種天然氣。
 
3. 燃?xì)鈿庠椿Q性與互換域
　燃?xì)饣Q域和燃具適應(yīng)域的目的相同，都是為了使燃具工況穩(wěn)定，正常工作。彼此之間有密切的不可分割的關(guān)系：
　(1) 燃?xì)饣Q域是根據(jù)燃具適應(yīng)域決定的，互換域中的燃?xì)鈶?yīng)可以滿足供氣范圍中各種燃具要求。任何一種燃具的適應(yīng)域必須覆蓋城市燃?xì)饣Q域，否則燃具就不能進(jìn)入該燃?xì)饣Q域的市場。(2)燃?xì)夤?yīng)單位應(yīng)掌握本地區(qū)的燃?xì)饣Q域。拒絕使用不符合互換性要求的燃具。應(yīng)該用互換域的邊界檢驗(yàn)燃具，合格后才允許進(jìn)入市場。(3)在設(shè)計(jì)與調(diào)試燃具時(shí)，生產(chǎn)廠家有很多技術(shù)措施拓寬燃具的適應(yīng)域。適應(yīng)域?qū)挼娜季卟粌H可以擴(kuò)大銷路，還有利于城市供氣的調(diào)節(jié)。(4)假設(shè)一個(gè)小城鎮(zhèn)(或某區(qū))使用單一的燃?xì)庠春蛦我活愋偷娜季?，這樣就有可能使燃?xì)饣Q性和燃具適應(yīng)性變成一個(gè)問題。15)生產(chǎn)燃具的性能標(biāo)準(zhǔn)化(適應(yīng)域標(biāo)準(zhǔn)化)，有利于確定燃?xì)饣Q域，兩者配合好，將使整個(gè)燃?xì)庀到y(tǒng)獲得很大的解溶效益與社會(huì)效益。
　一個(gè)城市一旦確定主氣源后，燃具的適應(yīng)性應(yīng)該符合主氣源的要求。另一方面，一個(gè)城市一旦選定了燃具后，供應(yīng)的燃?xì)鈱?duì)于現(xiàn)有的典型燃具應(yīng)具有互換性。生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)與調(diào)試的基礎(chǔ)上可以拓寬燃具的適應(yīng)域，從而加寬燃?xì)饣Q性的范圍。
　4. 多氣源互換性方法
　當(dāng)城市具有多種燃?xì)鈿庠纯梢赃x擇時(shí)，通常應(yīng)選擇其主要的燃?xì)饨M分和燃燒特性參數(shù)與城市基準(zhǔn)氣源最接近的一組和幾組。需要考慮的因素主要包括：燃?xì)庵屑淄榻M分含量、惰性氣體組分含量、重?zé)N組分含量、燃?xì)馊A白數(shù)、燃燒勢(shì)、黃焰指數(shù)、密度(相對(duì)密度)、熱值、燃?xì)馊紵俣鹊取?/span>
　由于城市內(nèi)具有多種燃?xì)饫媒K端，如居民用戶、工業(yè)用戶、公服用戶、燃?xì)馄?、燃?xì)怆姀S、LNG制備、化工用戶等，不同利用終端對(duì)燃?xì)鈿赓|(zhì)的要求并不一致，為此需要合理選取不同城市多氣源互換性研究的方法。根據(jù)氣質(zhì)要求最苛刻的燃?xì)庥脩?，確定燃?xì)饣Q性和互換域時(shí)，將使城市內(nèi)的燃?xì)饨M分變化最小，其運(yùn)營成本將升高或最高。而根據(jù)數(shù)量和影響面最廣的居民用戶對(duì)燃具適應(yīng)性的要求，確定燃?xì)饣Q域時(shí)，將使城市燃?xì)膺\(yùn)行成本降低或最低。這需要因地制宜、科學(xué)選取和分析。對(duì)燃?xì)舛鄽庠椿Q性的方法進(jìn)行研究，合理的選擇城市燃具實(shí)驗(yàn)樣本，進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試，得到城市燃?xì)獾幕Q域。
　5. 決策分析
　城市相關(guān)部門和燃?xì)膺\(yùn)營企業(yè)需要對(duì)燃?xì)鈿庠凑{(diào)度、調(diào)峰氣源配置、多氣源互換性進(jìn)行最終認(rèn)可，形成共識(shí)，以保障城市能源供應(yīng)安全。基于城市典型系列燃具樣本的試驗(yàn)測(cè)試，得出城市燃?xì)獾幕Q域，就為城市燃?xì)鈿庠吹膬?yōu)化調(diào)度和調(diào)峰設(shè)置奠定了科學(xué)決策、合理配置資源的基礎(chǔ)和條件。由于燃具類型的差別形成了城市燃具共同適應(yīng)域內(nèi)基準(zhǔn)氣點(diǎn)位和極限燃燒工況曲線位置的偏離程度，可以對(duì)城市燃?xì)鈧溆脷庠春椭脫Q氣源的選取進(jìn)行成本-風(fēng)險(xiǎn)分析，根據(jù)由于燃?xì)鈿赓|(zhì)變化引起用戶燃燒異常造成的風(fēng)險(xiǎn)，及為規(guī)避此種風(fēng)險(xiǎn)而采取的工藝和技術(shù)上的改進(jìn)的經(jīng)濟(jì)成本，進(jìn)行綜合成本核算，從而形成成本-風(fēng)險(xiǎn)決策分析。
　設(shè)定某城市使用某一基準(zhǔn)氣，由于調(diào)峰和配置需要，需要對(duì)幾種燃?xì)膺M(jìn)行能否互換的分析。置換氣的燃?xì)饨M分發(fā)生改變后，其華白數(shù)分別變化5% W0、8%W0、10% W0、15% W0，20% W0 (W0為基準(zhǔn)氣的華白數(shù))。以上面提及的五種系列的燃具實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析。
　(1) 調(diào)研得知，各燃具系列的品牌覆蓋率見表2。
表2 某城市燃具的品牌覆蓋率
燃具名稱
燃具1系
燃具2系
燃具3系
燃具4系
燃具5系
品牌覆蓋率，%
25
20
15
5
35
　(2) 燃?xì)饨M分發(fā)生改變后，其華白數(shù)分別變化5% W0、8% W0、10% W0、15% W0，20% W0 (W0為基準(zhǔn)氣的華白數(shù))時(shí)，其對(duì)應(yīng)燃具工況不正常的比率見表3。
　置換燃?xì)夂笕細(xì)饨M分發(fā)生改變，其華白數(shù)變化對(duì)各燃具系列的影響見圖11、12。
表3 燃具在不同的燃?xì)饨M分時(shí)，燃燒工況不正常的比率(風(fēng)險(xiǎn)值)
燃?xì)馊A白數(shù)變化值
5%W0
8%W0
10%W0
15%W0
20%W0
備注
燃具類別
1系
√
√
×
×
×
 
2系
√
√
√
×
×
 
3系
√
√
√
×
×
 
4系
×
×
×
×
×
 
5系
√
√
×
×
×
 
燃具工作不正常的概率
O.05
0.05
0.65
1.0
1.O
 
注：“√”表示燃具工作正常，“×”表示燃具工作不正常，而發(fā)生脫火、回火或CO超標(biāo)等現(xiàn)象。
　(3) 燃?xì)馄髽I(yè)針對(duì)不同燃?xì)饨M分和特性的燃?xì)鈿庠?，分別在管網(wǎng)配送系統(tǒng)和燃具利用終端前進(jìn)行調(diào)質(zhì)、摻混、改裝等措施的技術(shù)和工藝的綜合運(yùn)營成本分別見表4。
表4 在不同燃?xì)饨M分時(shí)，燃?xì)馄髽I(yè)的綜合運(yùn)營成本
不同燃?xì)鈱?duì)應(yīng)組分
5%W0
8%W0
10%W0
15%W0
20%W0
基本運(yùn)營成本，萬元
5a
3a
2.5a
a
1.2a
    注：設(shè)“a”為基本成本。
　(4) 成本-風(fēng)險(xiǎn)分析
　燃?xì)馄髽I(yè)宜根據(jù)不同燃?xì)鈿庠?，?duì)所能承受的燃具工作不正常的風(fēng)險(xiǎn)值和綜合運(yùn)營成本進(jìn)行客觀、全面分析，在能夠承受的風(fēng)險(xiǎn)范圍內(nèi)，選擇合適的燃?xì)饨M分允許變化率，形成本城市地域內(nèi)的、科學(xué)的燃?xì)饣Q性組分?jǐn)?shù)據(jù)庫；以合理的進(jìn)行城市燃?xì)鈿庠磁渲煤投鄽庠椿Q性的選擇。
　6. 研究結(jié)論
　綜合以上分析，可以得出如下結(jié)論：
　(1) 城市燃?xì)鈿庠椿Q性和燃具的氣質(zhì)適應(yīng)性是有機(jī)統(tǒng)一的整體，是一個(gè)問題的兩個(gè)方面?？梢酝ㄟ^測(cè)定城市內(nèi)燃具的適應(yīng)域，形成城市燃?xì)獾臍庠椿Q域。
　(2) 可以用燃?xì)獾娜A白數(shù)Ws、燃?xì)馊紵齽?shì)CP兩個(gè)燃燒特性參數(shù)，以脫火、回火、CO超標(biāo)等極限工況參數(shù)值圍成的封閉區(qū)域，和基準(zhǔn)燃?xì)庠趨^(qū)域內(nèi)的位置，來定義和評(píng)價(jià)燃?xì)饩叩娜紵阅?；以燃?xì)馊A白數(shù)、燃燒勢(shì)為配氣控制參數(shù)時(shí)，實(shí)驗(yàn)配氣時(shí)原料氣形成的整體配氣區(qū)間分布為不規(guī)則的封閉三邊形；燃?xì)饩叩娜紵m應(yīng)性區(qū)間為5條平滑曲線或直線形成的封閉域。
　(3) 應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)批次的燃具的天然氣的組分，其燃燒特性指數(shù)必須落在共同適應(yīng)性區(qū)間內(nèi)，燃具才能正常工作：包括基準(zhǔn)燃?xì)庠趦?nèi)的燃?xì)饩叩墓餐m應(yīng)域構(gòu)成了適應(yīng)該批次燃具的城市燃?xì)饣Q域。上述實(shí)驗(yàn)方法及技術(shù)路線可為燃具的適應(yīng)性區(qū)間判斷、燃具的設(shè)計(jì)質(zhì)量水平及城市燃?xì)饣Q性提供科學(xué)、量化的評(píng)價(jià)方法和技術(shù)手段。
　(4) 應(yīng)該采取精確的實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法進(jìn)行城市燃?xì)饣Q性及氣質(zhì)互換域的研究，提高科學(xué)決策的水平和能力；并進(jìn)行成本-風(fēng)險(xiǎn)分析，合理量化的配置經(jīng)濟(jì)性好、技術(shù)性優(yōu)的資源，保障城市燃?xì)饽茉垂?yīng)安全、可靠、和經(jīng)濟(jì)。
參考文獻(xiàn)
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(本文作者：王啟1 高文學(xué)2 1.國家燃?xì)庥镁哔|(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心；2.中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院)