ICS 27.120.99 F 63 NB 备案号：59886-2017 中华人民共和国能源行业标准 NB/T42109—2017 往复式内燃燃气发电机组 混合气特性计算方法 Calculation method of gas mixture characteristic for reciprocating internal combustion gas generating set 2017-08-02发布 2017-12-01实施 国家能源局 发布 NB/T42109—2017 目 次 I 前言…. 1范围 2术语和定义 3燃气组分 4计算公式 4.1空燃比 4.2低热值…. 4.3烟气量· 4.4密度. 5典型燃气特性计算 附录A（资料性附录） 燃气中典型单一气体在标准状态下的主要特性 附录B（资料性附录） 几种典型燃气特性计算实例 库七七www.kqqw.com标准下载 92017 NB/T42109 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则 」第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由全国往复式内燃燃气发电设备标准化技术委员会（SAC/TC372）归口。 本标准起草单位：中国石油集团济柴动力总厂。 本标准主要起草人：李全武、王令金、许传国、俞晓艳、杨赛青、倪秀永。 II 库七七www.kqqw.com标准下载 NB/T42109—2017 往复式内燃燃气发电机组 混合气特性计算方法 1范围 本标准规定了往复式内燃燃气发电机组用燃气（以下简称燃气）空燃比、低热值、烟气量、密度等 的计算公式。 本标准适用于以天然气（煤层气）、沼气、瓦斯、秸秆气等燃气为燃料的往复式内燃燃气发电机组燃 气特性的估算。 2术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2.1 理论空燃比 stoichiometric air/fuel ratio 单位体积的燃气按燃烧反应方程式完全燃烧时所需的相同温度和压力下的空气量，单位为立方米每 立方米（m/m3）。 2.2 低热值lowercalorificvalue 单位体积的燃气在空气中完全燃烧后燃烧产物被冷却至原始温度，且所有燃烧产物均为气态时所释 放出的热量，单位为干焦每立方米（kJ/m3）。 3燃气组分 3.1 典型燃气组分 燃气各组分以体积分数表示， 体积分数按式（1）计算： r= (1) 式中： 一燃气中各组分体积分数： r V—在一定压力和温度下燃气中各组分体积，单位为立方米（m3)； 相同压力和温度下燃气体积，单位为立方米（m3）。 3.2单一气体特性 燃气组分中典型单一气体在标准状况下的主要特性参见附录A。 4计算公式 4.1 空燃比 燃气理论空燃比按式（2）计算： 库七七www.kqqw.com标准下载 NB/T42109—2017 r/0.21 (2) 式中： A——燃气理论空燃比； 一燃气中可燃组分的理论空燃比； 燃气中氧气的体积分数。 ro- 4.2低热值 4.2.1 燃气低热值 燃气低热值按式（3）计算： H,: rH (3) i=l 式中： H燃气低热值，单位为千焦每立方米（kJ/m²）； H,一—燃气中可燃组分低热值，单位为千焦每立方米（kJ/m3）。 4.2.2混合气低热值 气缸内混合气低热值按式（4）计算： H. (4) 式中： Hum -混合气低热值，单位为千焦每立方米（kJ/m²）； 4.3烟气量 单位体积燃气与理论空燃比空气完全燃烧产生的烟气量按式（5）计算： r×0.79 V =ZrVt+Zr×1- (5) 0.21 i=1 J=l 式中： V4——单位体积燃气按理论空燃比完全燃烧产生的相同状态下的烟气量，单位为立方米每立方米 (m²/m²); Vfi 相同状态下，燃气中单位可燃组分按理论空燃比完全燃烧产生的烟气量，单位为立方米每立 方米（m3/m3）； 单位体积燃气与过量空气燃烧产生的烟气量按式（6）计算： Vu=V+(a-1)A (6) 式中： Vz—单位体积燃气与过量空气燃烧产生的相同状态下的烟气量，单位为立方米每立方米（m²/m3)； 入——过量空气系数。 2 库七七www.kqqw.com标准下载 NB/T 42109—2017 4.4 4密度 燃气密度按式（7）计算： (7) 式中： p——燃气密度，单位为千克每立方米（kg/m²)； 5 典型燃气特性计算 几种典型燃气特性计算实例参见附录B。 库七七www.kqqw.com标准下载 9—2017 NB/T42109 附录A （资料性附录） 燃气中典型单一气体在标准状态下的主要特性 燃气中常见典型单一气体在标准状态（压力为101.325kPa，温度为273.15K）下的主要特性数值见 表A.1。 表A.1 典型单一气体在标准状态下的主要特性 低热值 理论空燃比 理论烟气量 密度 名称 分子式 燃烧反应方程式 m3/m3 m/m3 kg/m3 kJ/m3 9.52 10.52 甲烷 CH4 0.717 4 35 906 CH4+202—CO2+2H,0 C,Hg+3.502 2CO2+3H,0 16.66 18.16 乙烷 C.H6 1.355 3 64 397 C.H4 C,H,+302 2C02+2H,0 14.28 15.28 乙烯 1.260 5 59 477 C,Hg+502 23.80 25.80 丙烷 C,Hs 2.010 2 93 240 3CO2+4H20 C,Hg+4.502—3C02+3H,0 21.42 22.92 丙烯 C,Hs 1.913 6 87 667 C,H1o+6.502 4CO2+5H20 30.94 34.44 正丁烷 n-C,H1o 2.703 0 123 649 异丁烷 i-C,H1o 2.691 2 122 853 C,Hg+602—4C02+4H,0 28.56 30.56 丁烯 C.Hs 2.596 8 117 695 C,H12+802—5CO2+6H20 38.08 41.08 正戊烷 C,H12 3.453 7 156 733 2.38 2.88 氢气 H2 0.089 8 10 786 H2+0.502—H20 2.38 2.88 一氧化碳 co 1.250 1 12 636 CO+0.5O2CO2 氧气 1.429 8 一 02 一 氮气 N2 1.250 7 一 一 一 CO2 一 二氧化碳 1.976 8 一 H2S 23 383 H,S+1.502—S02+H,0 7.14 7.64 硫化氢 1.539 2 空气 1.293 1 一 一 一 一 一 4 库七七www.kqqw.com标准下载