燃气具的开发与检测

燃气具的开发与检测燃气具的开发与检测一、燃气的多样性与配气系统前言由于受我国城市燃气工业发展历程，各地区资源状况等诸多因素的影响，导致我国的燃气气源构成具有较强的多样性，很多燃具生产企业对此感到棘手，如何解决各地实验气源以保证生产的产品符合国家标准，保证用户安全使用，我们对此进行了专题研究。本章主要介绍配制模拟气源主要原理、方法及配气装置，可帮助厂商解决模拟各地气源问题。1.城市燃气气源构成的多样性目前，我国各个城市，各个地区供应的燃气在组成，性质上是有所不同的，有的城市（如上海、北京、天津、沈阳、大连等大城市）还存在着多种不同物理、化学性质气源共存的情况。产生这种状况的原因是多方面的：1.1形成城市燃气气源构成的多样性主要原因城市燃气气源构成的多样性，实质上是在不同时期为适应时、当地条件而选择、决定的结果。各地气源构成的确定，受到各地资源情况、经济条件、技术水平、政策方针、环保要求等各方面的制约，同时与该城市的人口、交通、政治经济状况、生活习惯、气候条件等因素也有很大的关系。1.1.1受我国城市燃气工业发展历程的影响我国燃气事业的发展经历了煤制气照明（1865年）、煤制气（五、六十年代以前）、焦炉余气供应民用（50年代）、油制气（五、六十年以后）、天然气的开采、液化石油气供应（六、七十年代）、多种气源（重油制气、轻油制气、水煤气甲烷化、矿井气、生物制气）的开发（七、八十年代）到目前的天然气大发展（东、南、勃沿海天然气的开采以及西气东输）。不同地区的自然条件不同，发展过程不同，导致各地区燃气构成有所差异，一个城市或一个地区使用气体燃料的初期，往往只有单一气源，日后由于（1）需气量的不断增长，（2）气源条件的变化，（3）调节热值的需要，（4）部分利用工厂余气，（5）调峰需要，（6）非常规制气工艺的开发，或其他原因，造成该地区多种气源共存。1.1.2我国燃气发展方针根据“针对我国幅员辽阔，能源资源分布不均，各地能源结构、品种、数量不一的特点，发展城市燃气事业，必须贯彻多种气源、多种途径、因地制宜、合理利用能源的发展方针”、和“因地制宜、多方集资、多气互补、讲求实效”等我国燃气发展方针，在相当长的时期内，我国燃气很难形成全国统一的供气体系，各地气源情况受到具体的条件限制而呈现多种多样性。1.2目前，我国部分地区燃气气源供应情况1.2.1天然气天然气一般可分为四种：从气井开采出的气田气称纯天然气；伴随石油一起开采出来的石油气称石油生产伴生气；含石油轻质馏分的凝析气田气；从井下煤层抽出的矿井气。我国天然气分布很广，储量丰富，随着社会主义四个现代化建设的发展，天然气工业将成为重要的能源工业之一，同时，也将成为燃气的重要气源之一。目前，在四川、辽宁天津、大庆、北京等地已经应用天然气和油田伴生气，供应城市用作燃料和用作化工燃料。抚顺、鹤壁、焦作等城市将矿井气作为城市煤气使用已有多年历史。在我国东海海域、渤海海域、南海海域和陕北及新疆等地都发现了丰富的天然气存藏、渤海湾内已建成48.6公里的海底天然气管道，在锦州地区上岸，上海地区天然气在东海经三百多公里管线输入上海、浦东已全部使用天然气，浦西地区正在进行天然气逐步转换。新疆地区天然气也将大举东输，所有这些，将对我国城市煤气的发展和天然气的利用起着重要作用。1.2.2人工煤气人工煤气是从固体燃料或液体燃料经人为加工而获取的可燃气体。根据制气原料的制气方法的不同，人工煤气可分为四种。1.2.2.1固体燃料干馏煤气，利用焦炉、连续式直立炭化炉和立箱炉，对煤进行干馏所获得的燃气称为干馏燃气（7R）。用干馏方法生产燃气，每吨煤可产煤气300~400立方米，这类煤气组分中的甲烷和氢含量较高，低热值一般在16.75兆焦/标米³左右，人们用干馏煤气作为燃气的生产历史较长，工艺比较成熟，是我国目前城市燃气的主要气源之一，北京、上海、天津、南京、长沙、武汉、太原、石家庄、杭州、福州、贵阳、合肥和东北等地都用这类燃气供应城市。1.2.2.2固体燃料气化煤气，如压力气化煤气、发生炉煤气、水煤气等均属此类，石油气化煤气的低热值一般在15.07兆焦/标米³左右，有些地区直接作为城市燃气使用。发生炉煤气和水煤气的主要组分为一氧化碳和氢。发生炉煤气的低热值为5.44兆焦/标米³左右，水煤气的低热值为10.47兆焦/标米³左右，由于这两种煤气的热值较低，一氧化碳含量高，不宜单独作为城市煤气的气源。有些地区利用化肥厂多余的水煤气甲烷化后提高热值、降低一氧化碳供城镇使用，在城市燃气的气源中，发生炉煤气多用来加热焦炉和连续式直立炉，以顶替出热值较高的干馏煤气，增加供应城市的煤气量，亦有以水煤气与干馏煤气、重油蓄热裂解煤气掺混，作为城市煤气的调度气源（5R、6R）。1.2.2.3两段式完全气化炉煤气两段式完全气化炉，是我国近年来引进开发的一种新的制气工艺，相继在阜新、威海城市建设，水煤气型两段式完全气化炉系在常压下操作，上部为干馏段，下部为气化段。一般低热值在11.93兆焦/标米³左右，当自产焦油增热时，煤气低热值为12.56兆焦/标米³。由于一氧化碳含量在30%左右；经采取部分一氧化碳变换、加臭等技术措施，可作为中、小城市的气源，也可作为掺混或调度气源。1.2.2.4油制气由石油系原料经热裂化而制成的煤气，统称为油煤气。目前，我国已有不少城市和工厂采用了以重油或减压渣油为原料的蓄热炉制气法。用这种制气方法可制得热值为33.49-41.86兆焦/标米³的热裂气或为16.75-20.93兆焦/标米³的催化裂解煤气，后者，常用于城市燃气（广东10T）。此外，用部分氧化法制得的燃气也是油煤气的一种，它在化工部门已经普遍应用，但在我国城市燃气事业中尚无应用实例。各地以油煤气作为城市燃气的使用方法不尽相同。如上海把催化裂解煤气与干馏煤气、水煤气等掺混合后供应城市（5R）；沈阳、广州，将催化裂解煤气放置单独的输配系统供应城市（10T）；大连把热裂解油制气与干馏煤气、水煤气掺混合供应城市。1.2.2.5高炉煤气高炉煤气是冶金工业在炼铁过程中的副产气，主要组分是一氧化碳和氮气，低热值约为3.77-4.19兆焦/标米，因此，高炉煤气可用于炼焦炉的加热，以替代出焦炉煤气。高炉煤气也常用作锅炉的燃料或与焦炉煤气掺混用于冶金工业加热工艺的燃料，一般不会单独，作为民用燃气供应。1.2.3液化石油气液化石油气是开采和炼制石油过程中，作为副产品而获得的一部分碳氢化合物，目前我国各城市所用的液化石油气，主要来自炼油厂的催化裂化装置。液化石油气的主要组分：是丙烷（C3H8）、正（异）丁烷（C4H10）、和正（异）丁烯、反（顺）丁烯（C4H8）。习惯上标C3、C4，即只用烃的碳原子（C）数表示，家用液化石油气有不同程度的残液，尤其是国内产品、残液间沸点同于C4的组分，液化石油气热值比管道煤气复杂；常以KcaL/kg为单位。液化石油气规格见附表1附表1液化石油气规格（JIS—日本规格）规格用途组分已烷、已烯丙烷、丙烷丁烷、丁烯丁二烯1号工业用、汽车用>902号工业用、汽车用50-903号一般用40-904号一般用>90R号一般地区家庭用<8>60-80<2C号寒冷地区家庭用<0.8>80<2附表2：上海20Y液化气残留物百分数与发热量对应关系表（实验数据）液化气残留物百分数低热值MJ/M³低热值Kcal/M²10099.33237249599.632379690100.12390885100.42398080100.82407675101.32419570101.82431565102.52448260103.32467355104.22488850105.42517445106.525437401082579535109.12605830111.82670325114.42732420116.82789715119.12844710121.228948附表3各类煤气的一般组成与低热值。序号煤气类别一般组分（体积%）低热值[焦兆/标米³（千卡/标米³）]CH4C3H8C4H10CmHnCOH2CO2O2N2一天然气1气田气980.30.30.4————1.036.22(8650)2油田伴生气826.24.864.96——0.30.21.845.47(10860)3凝析气田气746.81.8714.91——1.60.548.36(11550)4矿井气52—————4.67.03618.84(4500)二人工煤气1固体燃料干馏煤气焦炉煤气27——2.06.0563.01.05.018.25(4360)连续式直立炭化炉煤气18——1.717565.00.32.016.16(3860)立箱炉煤气25———9.5556.00.54.017.58(4200)2固体燃料气化煤气发生炉煤气1.8－0.4—308.42.20.4565.74(1370)水煤气1.2———34.528.20.24.010.38(2480)压力气化煤气18——0.718563.00.34.015.41(3680)3两段式完全气化炉煤气水煤气型两段炉煤气5.8——1.631429.60.69.311.93(2850)发生炉型两段炉煤气3.2——1.224165.60.550.6.11(1460)4油煤气20——6.614457.01.06.718.92（4520）255.112.87.0395.40.84.827.05（6460）重油管热热裂解煤气348.3C31.528.73.8173.60.43.041.53（9920）重油部分氧化法煤气0.445485.90.11.210.89（2600）高炉煤气0.3282.71158.3.94(940)液化石油气5050108.44(25900)2.燃气的基本燃烧特性指标2.1燃气热值单位量（质量、体积或摩尔）燃气在规定条件（通常为t=0℃、p=1.013bar、干燥状态）下完全燃烧所放出的热量称为燃值，燃气热值用来表示燃气潜在的化学能。燃气热值可分为高热值和低热值。燃气高热值（也称燃烧热或总热值、毛热值）是单位量燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，且烟气中的水蒸气冷凝成水所释放的热量（数据可由水流式热值仪测定时直接得到）；燃气低热值（也简称热值或净热值）是单位量燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，且烟气中水蒸气仍呈蒸气状态时所释放出来的热量（不包括烟气中水蒸汽凝结而散发的热量）。燃气高、低热值之差为单位量燃气产生水蒸气的汽化潜热。在工程中对气体燃料来说，常用标准体积高热值和低热值来表示燃气的燃烧热能，其单位为MJ/NM²或KJ/NM²。在实际应用中为了保证燃烧后废气能毫无问题地排出，所有废气一般不会冷却到露点以下，因此，在热量的计算中我们常常使用的应是燃气低热值，而一些国家，地区的燃气热工计算使用的是高热值，所得到的测试数据结果也有所不同，是应值得注意的。较早的技术资料中用KcaL/NM³来表示燃气热值。换算系数为：IcaL=4.1840J，1兆焦=239.006千卡。混合可燃气体的热值可由热量计测得或由各单一气体根据混合法则计算得到。燃气的发热量（热值）测定：燃气的发热量（热值）测定通常采用的是热量计对燃气热值进行测定，燃气热量计有多种形式，应用较多的是水流式燃气热量计(Water-flowcalorimeter)，以水流与燃气燃烧所产生的热量进行热交换，水流连续流过具有内层壁的圆筒（即热量计主体），内装有燃气燃烧器，从燃烧的燃气量与所通过的水量以及进出口水温的差别，从而计算出燃气的热值。通常使用的热量计有容克氏（Junkers）水流式燃气热量计、波氏（也称波伊斯，Boys）水流式燃气热量计和西格玛（sigma）水流式燃气热量计。后两种燃气热量计以一定量的燃气，全部完全燃烧所产生的热量，被一定流量的水所吸收，以精密温度计分别显示进出水的温度，计算出燃气的热值。另外，在燃气输送的流动过程中，为控制燃气热值而使用的热量计，通常采用西格玛自记热量计（SigmaRecordingcalorimeter）。从记录纸上绘出的连续曲线，可以直接读到任何瞬时的燃气热值，但必须定期使用水流式热量计予以校正（如三次/日）。气体燃料的发热量计算，气体燃料的发热量计算可由已知的燃气组分通过计算法得到：燃气热值=燃气中各成分的百分数与各成分的热值乘积之和。（查附表4）附表4燃气组分单一气体特性表（干基，0℃101.3kPa）名称分子式分子量M相对密度d高热值低热值(MJ/Nm³)(KcaL/Nm³)(MJ/Nm³)(KcaL/Nm³)氩H22.061600.069512.74304410.792576一氧化碳CO28.01040.967112.64301812.643018甲烷CH416.04300.554839.82951035.888578乙烷C2H630.07000.905770.301679264.3515371丙烷C3H844.09701.554101.202417293.1822256正丁烷n-C4H1058.12402.090133.8031957123.5629513异丁烷i-C5H1058.12402.081132.9631757122.7729324戊烷C3H1272.15102.671169.2640428156.6337418乙烯C2H428.05400.974863.401514259.4414197丙烯C3H642.08101.47993.612235887.6120925丁烯C4H856.10802.008125.7630038117.6128092戊烯C3H1070.13502.556159.1038002148.7335525苯C6H678.11402.967162.1538792155.6637180乙炔C2H226.03800.905758.481396856.4913493碳化氧H2S34.07601.18825.35605423.375587氧气O2321.111————氢气N2280.972————二氧化碳CO2441.528————气体燃料在取样并通过色谱法或奥式气体分析其成份后，可按下式计算其低位发热量（低热值）：QYDW=10.79H2+12.64CO+35.88CH4+ΣQDCxHy….(MJ/Nm³)或QYDW=2576H2+3018CO+8578CH4+ΣQDCxHY….(KcaL/Nm³)或计算其高位发热量(高热值)QYDW=12.74H2+12.64C0+39.82CH4+ΣQCCxHy….(MJ/Nm³)或QYDW=3044H2+3018C0+9510CH4+ΣQCCxHy….(KcaL/Nm³)式中：QYDW－气体燃料低位发热量(低热值)，MJ/m³或（KcaL/Nm³）QYDW－气体燃料高位发热量（高热值），MJ/m³或（KcaL/Nm³）H2、CO、CxHy－气体燃料中相应各可燃气体成分的容积含量百分数，%。QD－各可燃组分的低位发热量，由表4确定，MJ/m³或（KcaL/Nm³）QC－各可燃组分的高位发热量，由表4确定，MJ/m³或（KcaL/Nm³）注：当燃气成分中出现CmHn（不饱和烃混合物）时，其高位热值一般取71.06MJ/m³,相对密度取1.0758，其实，由于制气工艺不同、回收工艺不同，燃气中不饱和烃混合物CmHn的含量、组成都有所不同，一般应根据实际数据计算得到。2.2燃气华白数当燃具前（指燃烧器前）燃气压力恒定时，燃具的热负荷Q与燃气高热值Hh成正比，与燃气相对密度d的平方根成反比，即：HhW=√d燃气华白数是在燃气互换性问题产生初期所使用的一个互换性判定数。在燃气置换气和基准气的化学、物理性质相差不大，燃烧特性比较接近时，可以用华白数指标控制燃气的互换性，各国一般规定在两种燃气互换对华白数的变化不大于+5-10%，华白数是一项控制燃具热负荷衡定状况的指标。设有燃值和密度均不相同的两种燃气，但只要它们的华白数相等，就能在同样燃气压力和同一燃具上获得同一热负荷，并且有相同的一次空气系数。华白数W按下式计算：HnW=√d式中Hh—煤气高热值[兆焦/立方米]；d—煤气相对密度（空气=1）。一般只需分别测出城市燃气的热值及其相对密度，即可按上式计算出城市燃气的华白数。当使用燃气低热值来计算华白数W时，应注明，并在燃气互换时应统一计算热值。目前一般用燃气高热值华白数表示燃气分类类别及其特性指标，而用燃气低热值华白数控制燃具的燃负荷与销售地情况保持一致。燃气华白数也可由华白数测定仪直接测定。2.3燃气燃烧势随着气源种类的增多，出现了燃烧特性差到较大的两种燃气的互换性问题，除了华白数以外，还必须引入燃气燃烧势因素。燃气燃烧势是反映燃气燃烧火焰所产生离焰、黄焰、回火和不完全燃烧的倾向性的一项反映燃具燃烧稳定状况的综合指标。当以氢燃烧速度为参照时，燃气燃烧势Cp按下式计算：H2+0.6(C0+CnHm)+0.3CH4Cp=K√d式中：H2、CnHm、CO、CH4—燃气中氢、碳氢化合物（除甲烷以外）一氧化碳、甲烷组分含量（体积%）0.3、0.6—实验系数d—燃气相对密度（空气=1）K—燃气中氧含量修正系数，按下式计算：K=1+0.005402²式中：02—燃气中氧组分含量（体积%）2.4气体的重度与比重：气体的重度是指气体在标准状态（0℃，1个标准大气压，干燥状态）下1M³气体以公斤作为单位的重量。例如空气的重度是1.293公斤/M³。在实验室测定的都是燃气的相对密度，这是指一定体积燃气的质量（或重度）与同温、同压下等体积空气的质量（或重度）的比值，由燃气的相对密度乘以空气的重度即得燃气的重度。燃气相对密度的测定通常使用三种方法：a.计算法燃气比重=燃气中各成分的百分数与各成分的比重乘积之和，（查附表4）d=0.0695×H2%+0.9671×CO%+0.5548×CH4%+1.111×O2%+…或根据气体定律，每mo1的气体在标准状态下体积为22.4。空气主要为氮与氧的混合物，其平均分子量定为28.8，燃气各组分的百分数含量与该组分分子量（见表4）的乘积之和，除以空气平均分子量，即得燃气的相对密度。d=（2×H2%+28×C0%+16×CH4%+32×02%+…）/28.8由计算法得到的相对密度,一般作为参考数值，应以实测得到的相对密度为准。b.扩散法当两种等体积的气体，在同温、同压下由锐孔流出时，则两气体的密度与流出时间的平方成比例，即：[燃气流出时间（s）]²燃气的相对密度=[空气流出时间（s）]²c.称量法：将比重瓶烘干称重，然后以一定速度，断续抽气样20次，经过无水氯化钙干燥管，在干燥器中放置20~30（min）后再称重，通过计算求得燃气的相对密度。3.燃气的分类随着燃气工业的发展，城市燃气的种类日益增多，其组分和性质都有很大的差异。而燃具是按某一特定组分设计、制造和调整的。虽然燃具能够适应燃气组分在一定范围内的变化，但还是有一定限度的，从燃烧应用和互换性角度出发，为了使燃气生产企业和燃具制造厂都有一个共同遵守的准则，有必要对燃气进行分类。能够用作燃料的种类很多，分类方法也很多。可以按气源或生产方式分类；也可以从应用上按燃气的热值分类；或者按燃气的燃烧特性分类，以便于设计和选择燃具。3.1按燃气形成过程分类—可分为天然气和人工燃气天然气：从广义上讲，天然气为蕴藏在地壳内的气体的总称，一般工业上所谓的天然气是指可燃性天然气，它包括天然气，石油伴生气、矿井气、沼气等。人工燃气：是指以煤、油等物质为原料，通过人工加工制造而产生的燃气，根据所采用以及加工方法不同可分为干馏煤气、气化煤气、油制气、液化石油气以及化工尾气。液化石油气：由于气源和输配方式的特殊性，有的分类法习惯把液化石油气单独列为一类，但严格来讲，它也是人工煤气中的一种，其主要成分为丙烷、丙烯、丁烷和丁烯。生物气：指有机物在隔绝空气及适室的温度、湿度、酸碱度条件下，受微生物而生成的气体。一般生物中含甲烷60%左右，其余主要成分为二氧化碳。3.2按燃气发热量分类—可分为低发热量燃气、中发热量燃气和高发热量燃气三类。低发热量燃气：发热量小于2500千卡/标准立方米中发热量燃气：发热量在2500—5000千卡/标准立方米高发热量燃气：发热量大于5000千卡/标准立方米3.3按燃气燃烧特性分类：燃气性质中会影响燃烧特性的参数主要有燃气的热值、相对密度以及火焰传播速度（即燃烧速度）。为此曾导出了一个热值和相对密度的综合系数，即燃气华白数。在压力一定的情况下，燃气华白数作为燃具相对热负荷的一个量度，是燃具设计或选用燃具的重要依据。由燃气华白数和燃烧势作为依据对燃气进行分类，能更全面地判断燃气的燃烧特征。城市燃气的分类方法有很多种，如果按它的来源和生产方式或按它的热值分类，无法反映出燃气的燃烧特性。例如，同属于人工煤气，热值相似，但燃气华白数和燃气燃烧势的值却相差悬殊，不在同一个互换城内，只有使分类后的各种燃气能与其相适应的互换域互相配合，才能使燃气生产规范化，同时使燃具的使用性能标准化，从而保证燃气分类的科学性，也就是说燃气的分类应按照它的燃烧特性来分，要以它的华白数，燃烧势为标准来划分燃气族。经过这样的分类之后，当某种燃具适合用某类燃气，那么应该在该类燃气范围中的各种气均能在此种燃具中稳定燃烧。城市燃气的分类与燃具的适应性和燃气的互换性有密切的关系，以燃烧特性对城市燃气分类，对燃气应用、生产、输配都更具有较好的经济效益和社会效益，根据燃气分类要求提出的配气技术也是燃气用具检测单径在与生产单位都应非常重视的问题。3.4我国城市燃气的分类1992年我国颁布了GB/T13611-92《城市燃气分类》标准，它主要是参考日本城市燃气的分类原则，经过各地城市燃气互换性试验结果确定的。以燃气性质（主要是燃气华白数、燃烧势）为分类依据，分类表如下：我国城市燃气的分类见附表5：附表5 我国城市燃气的分类及燃烧特性值（干气，0℃101.3kPa）类别华白数W[兆焦/米³]华白数W[kcaI/M²]燃烧势Cp标准范围标准范围标准范围人工气5R22.721.1~24.354305000~58009455~966R27.125.2~29.064706000~690010863~1107R32.730.4~34.978007200~830012172~128天然气4T18.016.7~19.343003900~46002522~576T26.424.5~28.263005800~67002925~6510T43.841.2~47.3105419800~112003331~3412T53.548.1~57.81276811400~138004036~8813T56.554.3~58.81350012900~140004140~94液化气19Y81.276.9~92.71938718300~221004842~4922Y92.776.9~92.72215218300~221004242~4920Y84.276.9~92.72011318300~221004642~49注：1、6T为液化石油气混空气，燃烧特性接近天然气。2、本表摘自“城市燃气分类”CB/T13611-1992我国基准煤气及界限煤气燃烧特性见附表6。附表6我国基准煤气及界限煤气燃烧特性类别基准煤气界限煤气波动范围（%）典型地区采用国外标准W（兆焦/米³）CPWCPWCP基准气界限气国家和地区标准采用程度人工然气5R21.49019.9~22.853~92-7~7-41~2上海天津、东北等S2093-88JIS参照6R27.110825.2~29.063~110-7~7-42~2沈阳东北、南京7R32.712130.4~34.972~128-7~7-40~6北京鞍山、马鞍山天然气4T18.02516.7~19.322~57-7~7-12~128抚顺阳泉S2093-88JIS参昭6T26.42924.5~28.225~65-7~7-14~124锦州10T43.83341.2~47.331~34-6~8-10~120广东12T53.54048.1~57.836~88-10~8-6~3四川中原、华北等等效13T56.54154.3~58.840~94-4~4-3~129天津JIS参照液化气10Y81.24876.9~92.742~49-5~14-13~2全国全国JIS、IGUJOCT、EN等效22Y92.74276.9~92.742~49-7~00~17全国全国20Y84.24676.9~92.742~49-9~10-9~7全国全国4.模拟气源配气系统4.1建立配气系统的目的与意义 随着国内燃气事业的蓬勃发展，城市建设的突飞猛进，以及我国经济技术和消费水平的不断提高，城镇及广大农村（以液化石油气为主）的燃气化水平不断普及推广，对燃气用具的需求量日益扩大，应运而生的燃气用具生产企业的数量也急剧增加，从私营企业，乡镇企业到外资、独资企业，形成了多层次的竞争局面，燃具生产企业如雨后春笋在浙江、江苏、广东等地出现，已一些地区已形成了一定规模的生产基地。许多主要零配件生产日趋专业化，新型燃具品种繁多，这对于满足市场需求，提高人民生活水平起到了积极作用，但目前燃气具的生产尚存在许多亟待解决的问题，最主要的问题是：燃气用具生产企业数量多，规模大小不一，分布散，技术水平参差不齐。其次目前具有的生产能力已大于国内消化能力，许多制造商把竞争重心放在降低成本打价格战而不是在技术、质量上下工夫，想办法把产品打出国门，如此下去不利于燃气用具行业的健康发展，燃气用具的质量优劣以是直接关系到人们人生安全的大事，如果燃具质量有问题，轻则造成能源浪费，重则还会引起中毒、火灾、爆炸等不良后果。因此，灶具产品被国家列入严格审查与检测的商品，对灶具生产企业实行生产许可证制度，而城市燃气的多样性又给燃具生产厂生产适合各地区使用的合格灶具以及燃气行业主管部门实施有效监督带来困难，因此，从规范、安全生产的角度来说，燃具生产厂建立燃气配气实验室是完全必要的，而从长远来看，激烈的市场竞争又要求燃气用具生产企业不断提高自身的技术水平，研发水平，不断提高产品的质量，所以建立配气系统，作为燃气用具生产企业最基本的技术措施，能为企业进一步提高技术，提高质量，增强自身新产品试制及开发能力，为自己在激烈的市场竞争中占据有利位置等起到积极的推动作用；于是管理部门将其合乎情理地作为“质量体系考核办法”的必要条件，也能为燃气行业的生产企业朝着“十五大”所指引的“两个根本性转变”的道路不断前进。建立连续配气系统，为燃气用具生产企业解决了气源问题。能简单方便地配制人工煤气与天然气等的试验用气，能解决产品出厂检验（生产线试火）及产品型式检验（实验室性能检测）的问题，也能为新产品的开发与试制提供必需的检验条件。同时为燃气管理部门的监督工作提供良好的基础，配气系统依据燃气互换性原理对不同性质的燃气进行模拟配制，对于满足目前燃气多样性而为生产厂商开发、生产、检测提供了条件，提高了企业竞争能力，保证了燃具的安全和用户的利益。4.2建立配气系统的理论依据——燃气的互换性4.2.1燃气的互换性是城市燃气气的重要指标。任何燃具，都是按一定的燃气成份设计的，一般地燃具要求能够适应燃气性质，燃气压力的有限变动，但是使用多种气源时，如果单纯考虑燃气热值，不可能取得满意的燃烧效果。事实上，在各种燃气之间存在着可互换的极限范围，这就是燃气的互换性。当燃具使用可互换的燃气时，无须对燃具进行调整或调换，就能以相同的热负荷完全燃烧，而且火焰稳定性相同，废气中一氧化碳含量也大致相等。设某一燃具以a燃气为基准进行设计和调整，若以S燃气来置换a燃气，如果燃具此时不加任何调整与能保证正常工作，则表示S燃气可以置换a燃气，或称S燃气对a燃气具有“互换性”。反之，如果燃具不能正常工作，则称S煤气对a煤气没有互换性。为了达到互换性的要求，制气方法不能随意选用，新的制气方法（置换气）须对原制气方法（基准气）具有互换性。决定燃气互换性的基本因素是燃气的燃烧特性指标：燃气华白数（或称发热指数）和燃烧势（或称燃烧速度指数）。燃气华白数决定了燃具的热负荷，燃气燃烧势则对燃具的离焰、回火、黄焰有影响，决定了燃具的燃烧稳定性，当然灶具的适应性也影响到燃气互换性。4.2.2模拟气源配制基本原理一般的常用燃具通常是按一定的热负荷和一定的燃气组分（燃烧性质）进行设计的。燃气在此燃具上燃烧有其一系列的燃烧特性。而决定其燃烧特性的参数主要有燃气的华白数和燃烧势。如果我们有一种实验气，它的华白数和燃烧势与设计气完全相同。那么这种实验气在同一燃具上燃烧获得的燃烧特性就与设计气完全相同。配气就是根据这一原理，按照设计气的华白数和燃烧势，用几种单一气体配制与设计华白数、燃烧势完全相同的实验气，用这种实验气来模拟设计气，对燃具的质量进行检测。4.3模拟气源配制基本计算：各类燃气的华白数和燃烧势可由测定燃气组成或测定燃气物理性质后计算得到。4.3.1燃气华白数计算：当燃具前（指燃烧器前）燃气压力恒定时，燃具的热负荷Q与燃气热值H成正比，与燃气相对密度d的平方根成反比，即HhW=√d式中Qc—燃气高热值[兆焦/立方米]；d—燃气相对密度（空气=1）。只需分别测出城市燃气的热值及其相对密度，即可按上式计算出城市燃气的华白数。当使用燃气低热值来计算华白数W时，应注意注明，并在燃气互换时应统一计算单组份低热值。4.3.2燃气燃烧势计算随着气源种类的增多，出现了燃烧特性差别较大的两种燃气的互换性问题，除了华白数外，还必须引入燃烧势因素，燃烧势是反映燃气燃烧火焰所产生离焰、黄焰、回火和不完全燃烧的倾向性的一项反映燃具燃气燃烧稳定状况的综合指标。当以氢燃烧速度为参照时，燃烧势CP 按下式计算：H2+0.6(CO+CnHm)+0.3CH4Cp=K√d式中：H2、CnHm、CO、CH4—燃气中氢、碳氢化合物（除甲烷以外）、一氧化碳、甲烷组分含量（体积%）；0.3、0.6—实验系数d—燃气相对密度（空气=1）；K—燃气中氧含量修正系数，按下式计算：K=1+0.005402²式中：02—燃气中氧组分含量（体积%）一般情况下我们用H2、N2、CH4或C3H8来作为配气的气源，根据已知的设计气的华白数和燃烧势来配制实验气，配气比例计算公式如下：（a）如果用N2、H2、CH4来配气时，实验气的华白数QGCH4CH4+QCH2H2W=dCH4CH4+dH2H2+dN2N2式中：CH4、H2、N4分别为实验气中CH4、H2、N4成分的体积百分比。QGCH4、QCH2分别为CH4、H2的高位热值（MJ/M³）；dCH4、dH2、dN2分别为CH4、H2、N2的相对密度。因为CH4+H2+N2=1，所以N2=1-CH4-H2，则QGCH4CH4+QGH2H2W=（dCN4－dN3）CH4+（dN2－dN2）H2+dN2N2如果用N2、H4、CH4来配气时，实验气的燃烧势100*（H2+0.3CH4）CP=（dCN4－dN3）CH4+（dN2－dN2）H2+dN2N2设Wθ、CPθ分别为准备被模拟气源的华白数、燃烧势。则有 W=WθCP=CPθ将附表6所查气体组分热值、密度代入上式得到简化的联立方程39.78CH4+12.73H2W=WO=0.967－0.4122CH4－0.8975H2H2+0.3CH4Cp=Cpo=0.967－0.4122CH4－0.8975H2N2=100－H2－CH4解方程可得到CH4、H2、N2=100－H2－CH4。计算热值，相对密度为测试时使用。（b）用H2、N2、C3H8来配气，C3H8便宜、易得，常被用作配气气源。当用C3H8代替CH4时，同样C3H8=H2+N2=1，则有QGC3H8CH4+QCH2H2W=dN2+（dC3H8－dn2）C3H8+（dN2－dN2）H2（H2+0.6C3H8）×100CP=dN2+（dC3H8－DN2）C3H4+（dN2－dN2）H2N2=100－H2－C3H8将具体燃值,相对密度代入后得到101.1C3H8+12.73H2W=0.967+0.587C3H8－0.8975H2H2+0.6C3H8CP=0.967+0.587C3H8－0.8975H2(c)如果选用其他气源(如丙烯、丁烯、丁烷或液化石油气)代替CH4时，可根据华白数，燃烧公式作类似计算。4.4配气气源的要求配气成分计算的准确性，直接影响到检测结果。对于用来配制实验气的单一气体，其纯度不宜低于：N2—99%、H2—99%、CH4—95%、C3H6—90%、C3H8—95%、C4H8—95%在CH4、C3H6、C3H8、C4H气源中，H2、CO2、和O2的总含量应低于2%；N2和CO2的总含量应低于2%。如果以上几种碳氢化合物供应有困难时，也可以采用天然气或液化石油气代替，但是其质量应符合GB50028-93的规定。4.4计算结果实例以氢气、氮气和甲烷为三种原料气，根据试验气的华白数和燃烧势，可以求出与试验气相等价的混合气的组分即氢气、氮气和甲烷的比例，继而求出模拟气源热值，相对密度。表7模拟气源配制基本计算（以H2、N2、CH4为原料气）类别代号华白数KcaL/M³燃烧势Cp氢气%氯气%甲烷%高热值KcaL/M³低热值KcaL/M³相对密度d人工煤气5R-054309454.0727.0318.9344630150.40385R-158338447.8527.1125.05384133820.43435R-253599655.2326.9817.79337529490.39805R-349685431.7339.1029.71374233200.56205R-s510080.047.6331.5220.85343530160.4536人工煤气6R-0643710857.9520.1921.85384533680.35686R-170469851.8019.032938186R-2659211158.8719.1222.02388834060.34796R-359956334.9531.1033.95429538130.5134人工煤气7R-0781012160.0312.9826.99439738620.31707R-1833611054.1312.0033.87487243000.34167R-2785812963.0112.0324.9642.9437650.29867R-371897136.7323.13404719天然气4T-043232510.7154.0235.26368233000.72554T-146572610.5951.4138.00393935320.71534T-242755735.8642.1721.98318428090.55464T-33965229.0957.76337488天然气6T-06329298.2439.635267816T-16831307.6536.185666686T-264016635.7628.2436.01451640100.49776T-35804256.2444.4549.31488343900.7077在配制10T、12T、13T实验气时，光用H2、N2、CH4为原料气就不不够了，常添加部分丙烷；表8模拟气源配制基本计算（以H2、N2、CH4、C3H8为原料气）类别代号华白数KcaL/m³燃烧势Cp氢气%氮气%甲烷%丙烷%高热值KcaL/m³低热值KcaL/m³相对密度d天然气10T-01046133---14.0086.00---8183.7673750.612510T-11129734---13.0080.007.009305.9684200.678310T-21046133---14.0086.00---8183.7673750.612510T-3984031---18.0082.00---7803.1270320.6289天然气12T-01276840------100.0---951685760.554812T-11379641------87.0013.0011423103560.684712T-2116808835.00---65.00---725164770.383612T-31149536---7.5092.50---880279330.585712T-D1268040.6210.933.1---56.0138811272711923天然气13T-01356641------90.0010.001098399460.654713T-11402041------84.0016.0011864107670.714713T-2135199449.00---23.0028.001045494720.595013T-31292240------98.002.00980988500.5748注：试验气：0－基准气；1－黄焰和不完全燃烧的界限气；2－回火的界限气；3－脱火的界限气；S－上海管道煤气；D－东海平湖天然气；以氢气、氮气和丙烷为三种原料气，根据试验气的华白数和燃烧势，可以求出与试验气燃烧性能相等的混合气的组分即：氢气、氮气和丙烷的比例，继而求出模拟气源高低燃值、相对密度。表9模拟气源配制基本计算（以H2、N2、C3H8为原料气）类别代号华白数KcaL/M³燃烧势Cp氢气%氯气%甲烷%高热值KcaL/M³低热值KcaL/M³相对密度d人工煤气5R-054309460.032.17.9374133100.4755R-158338455.134.210.7427038000.5365R-253599660.931.77.4364932140.4645R-349685437.749.812.5417737630.7025R-s510080.053.537.88.7374233230.538人工煤气6R-0643710865.4925.259.26423437500.43276R-170469861.1126.1512.74494344130.49216R-2659211166.6124.059.34428837980.42316R-359956342.6442.4414.93490944240.6705人工煤气7R-0781012170.0618.1811.75497744240.40607R-1833611065.8218.9915.19567950790.46397R-2785812972.7116.5110.78482342760.37677R-371897146.5335.2918.19581652500.6543天然气4T-043232514.8369.8715.30415237890.92214T-146572615.0668.2916.65448640970.92804T-242755740.6350.189.19346130950.65544T-339652212.7373.0314.25383435020.9350天然气6T-063292914.2361.6824.09626157320.97836T-168313014.0759.5526.37680762360.99296T-264016644.1539.8615.99521346990.66306T-358042511.4466.0822.49578853030.9941天然气10T-010461338.2046.3345.4711248103381.155810T-111297347.0642.8150.1312341113471.192910T-210461338.2046.3345.4711248103381.155810T-39840317.6349.8142.561052796761.1441天然气12T-012768409.8733.3456.7914055129021.206112T-113796418.1928.8462.9715506142351.256812T-2116808852.8613.8333.31968687810.684812T-311495368.8240.7150.4712513114681.179112T-D1268040.6210.933.156.013881127271.20天然气13T-013566418.8629.7461.4015121139021.241713T-114020417.5928.0264.3915806145371.270413T-2135199454.935.0540.0211354103290.704913T-312922409.4832.8257.7114246130961.2149如果丙烷（C3H8）供应确实有困难的场合，根据《燃气燃烧器具实验技术通则》的规定：可以用液化石油气代替，且液化石油气一般按丙烷（C3H8）和丁烷（C4H10）各50%计算，即高热值28605KcaL/m³，相对密度L81.9，这样其配气比例（上海地区的5R、12T）如下表所示：表10用液化石油气代替丙烷的配气比例计算类别代号华白数KcaL/M³燃烧势Cp氢气%氯气%液化气%高热值KcaL/m³低热值KcaL/m³相对密度d人工煤气5R-054309460.932.36.8375333310.4785R-158338456.234.69.2428738310.5405R-253599661.831.96.3366032250.4675R-349685439.950.310.7419638000.7085R-s510080.054.438.17.5375533450.542天然气12T-0127684015.235.649.214271131361.24912T-1137964114.131.354.615764145061.32912T-2116808856.614.628.8980189190.70412T-3114953613.542.843.712687116671.21812T-D1268040.6216.135.548.514093129781.235以下，是我们收集的我国部分城市气源情况以及以H2、N2、C3H8为原料气的配气比例，供配气用户参考。须注意：如前面已谈到的，各地气源情况亦在不断变化之中，因此，提供的数据有时效性，实验之前要进行核实。表11我国部分城市气源情况及模拟气源配制基本计算（高热值华白数） （以H2、N2、C3H8为原料气）城市气源类别华白数KcaL/M³燃烧势Cp氢气%氯气%甲烷%高热值KcaL/M³低热值KcaL/M³相对密度d兰州水煤气318182.655.8442.102.06219918980.4777秦皇岛水煤气355090.359.1638.442.40238220590.4499大连5R584494.548.7538.6312.61453640660.6022长春5R583991.558.6931.709.61411236530.4957大同5R520679.753.2037.6595423武汉5R5504108.765.9727.756.29353031010.4112上海5R546794.360.1131.907.99376333280.4736上海浦东5R545294.160.0132.027.97375633220.4744上海浦西5R5221.685.456.0735.548.39373733140.5121钦州5R518684.855.8235.838.35371932980.5142城市气源类别华白数KcaL/M³燃烧势Cp氢气%氯气%甲烷%高热值KcaL/m³低热值KcaL/m³相对密度d唐山5R426570.949.1143.807.10321228460.5142合肥5R575394.860.2130.938.86397735250.4777山西晋城5R431380.654.339.85.96309427260.5144三明5R507983.054.9636.808.24366732520.5213南京5R593790.458.1031.7910.11421537490.5038烟台5R540396.662.1231.407.48367132420.4616兰州5R5931118.669.4024.206.40366132140.3811天津5R552089.157.6833.438.88390634650.5005南通5R557098.962.0430.247.72375633180.4547苏州5R502192.059.2933.386.83345830500.4743南京6R625992.158.7630.2910.95443939540.5028佳木斯6R683998.561.4026.6411.96476342470.4849德州6R623778.751.9035.0613.05473642430.5765长春6R6666101.762.8626.2510.89455040470.4657烟台6R5988118.569.3424.086.58370532540.3827滩坊6R666192.358.6629.0312.31476542550.5116济南6R6471111.466.7824.318.91419037060.4191西安6R652597.461.07278711.05453440360.4827无锡6R636594.959.9829.1210.90446339730.4915石家庄6R6508103.363.5826.27104549株洲6R6689104.964.1925.3110.50449539930.4514宜昌6R6675110.066.1823.7610.06444939470.4311哈尔滨7R7102100.862.3425.1812.49491943880.4796广州7R893380.450.6826.0023.32718565010.6467唐山7R7760111.566.5720.4213.01517546140.4446济南7R7295114.167.6321.2411013475242220.4243湘潭7R835213073.0214.83123817北京7R8269127.472.2015.5412.25516345900.3897韶钢7R813713574.5614.6410.80488443280.3602三明7R796411869.0818.2812.64516245670.4200武钢7R7922109.265.5920.4813.93536647920.4587石家庄7R783013173.2516.2810.47476342200.3700柳州7R769911467.6019.9912.41506145060.4319六盘水7R7775111.866.6620.3213.03518146190.4439太原7R7527117.969.0019.0211.30482942990.4131城市气源类别华白数KcaL/M³燃烧势Cp氢气%氯气%甲烷%高热值KcaL/M³低热值KcaL/M³相对密度d苏州7R7846121.670.2617.9611.78499044350.4043昆明7R7856115.968.2319.1212.65513845760.4276湘潭7R7738121.170.1118.3811.51492043710.4042冷水江7R7345116.268.4220.610.98474042090.4162张家口7R7247125.571.6018.989.43446139450.3788柳钢7R7080110.466.2922.7410.9646.7141510.4353芜湖7R7035103.663.5424.6311.83479842740.4650徐州7R7866143.376.8514.178.98451339810.3291本溪7R7606111.266.4820.9712.55506245100.4428牡丹江7R7757111.566.5720.4213.00517346120.4445呼和浩特7R73761196904219.9010.68469941690.4056通化7R7601122170.4618.5910.95479442550.3978马兰矿7R7410133.474.0217.078.91441038930.3540景德镇7R7724117.768.9119.1311.96499244400.4175武昌7R7368115.968.3020.6011.10476442320.4180安阳7R7403120.770.0119.4610.53467941500.3994汝州7R7804114.967.8419.5112.64512545650.4311锦州7R7212113.467.3821.6510.97470541800.4256锦州4T504363.343.8545.02116377抚顺4T420413.33.1279.5517.32428639391.0389焦作4T423513.43.1579.4217.44431839691.0395济南6T562717.84.2372.3023.47580653371.0644库尔勒10T1088334.38.5643.9647.4811745107941.1641华北油田12T1231839.810.7635.8153.4313252121781.1788郑州12T1259940.310.7433.7655.5013752126381.1909济南12T1258939.810.1534.1755.691377912664101973蒲田12T1224739.310.4735.7653.7713326122461.1833云南12T1247539.510.0734.8155.1113638125341.1946上海12T1268440.610.8333.2855.8913849127271.1923济南13T1261841.511.9432.9355.1313698125831.1779北京13T1242240.411.2734.3654.3713495124001.1796天津13T1323140.89.6031.1059.3014636134541.223廊坊13T1337741.39.7430.2460.0214815136181.2263.5使用高热值华白数作为配气计算基准和使用低热值华白数作为配气计算基准的区别：由于我国燃具测试计算方法中参与计算的是燃气的低热值，与燃具实际热负荷等指标相对应的是该地燃气的低热值华白数。因此，使用低热值华白数作为配气计算基准似乎更加合理。但目前采用的计算方法大多为使用高热值华白数作为配气计算基准。我们曾对全国各地近300多个城市的实际气源成分的配气计算进行研究发现：绝大部分地区以高热值华白数作为配气计算基准和以低热值华白数作为配气计算基准的计算结果区别不大！即以高热值华白数作为配气计算基准得到的配气成份计算得到的低热值华白数积以低热值华白数作为配气计算基准得到的配气成分计算得到的低热值华白数的偏差大多在±1%以内，少量的例子中两种计算方法所得到的低热值华白数的偏差达到-2%~+3%或+4%。以高热值华白数作为配气计算基准产生计算偏差情况还是有规律可寻的：我们发现目标燃气中不含氢的组份（特别是一氧化碳）的量增大会产生正偏差，如一氧化碳含量为10%时，约会产生1%的正偏差，一氧化碳含量为20%时，约会产生2%的正偏差，一氧化含量为30%时，约会产生3%的正偏差……，而目标燃气中含氢的组份（氢气和甲烷）会产生负偏差，一般氢气或甲烷对配气低热值华白数的偏差的影响为：50%的含氢组份会产生1%的负偏差。由此可见：用高热值华白数作为配气计算基准计算天然气得到的配气成份计算得到的低热值华白数会比实际天然的低热值华白数低2%。随着天然气的普遍使用，这个问题值得注意。我们认为：使用高热值华白数作为配气计算基准和使用低热值华白数作为配气计算基准的在大多数情况下区别不大，但根据目标气源配制模拟气源使用低热值华白数作为配气计算基准得到的结果更准确些。九.配气系统的安全运行应符合下列要求：1.设备、管道和阀门等部位的严密性能，可用肥皂水检查，严禁用明火检查。2.当然气发生大量泄漏或积聚时，应立即切断气源进行通风，不得进行可能发生火花的一切操作。3.新安装或大修后的配气系统必须采用氮气吹扫、置换，置换后系统内的氧含量应低于3%。十.输气管道（适用于燃具实验室产品型式检验和生产车间产品出厂检验用输气管道的设计和安装。）管道公称直径应根据实验用气量，配气柜配气能力、输气压力、管线长度等因素综合考虑后确定。a.干管：DN25或DN50； b.支管：DN20或DN25c.分支管：DN20或DN15 d.放散管：DN15 配气系统至用气部位的干管长度宜小于300mm。十一.燃气管道阀门宜选用快速切断式球阀或旋塞阀，位置应符合下列要求：1.干管、支管、分支管、放散管上。2.调压器、煤气表、安全阀、压力表进口。3.用气设备和燃烧器进口。4.点火器、测压点、取样点进口。管道应明设，管道穿过建筑物的墙、楼板、平台等部位时，应加钢制套管，低压管道可用镀锌管。十二.设备的安全操作1.实验室的工作人员，应经专业培训合格方可上岗操作。2.实验室应由专人管理，并制定出行之有效的管理制度，管理制度应包括安全管理制度、操作规程、人员培训及考核办法等。3.配气站周围应设置禁火标志。4.实验室、配气站按有关规定必须设置足够的消防设施。十三.实验室安全操作规程湿式间歇配气系统的操作方法（5M³以上气柜）（1）初次使用湿式间歇配气装置时，应关闭放散阀门、气柜进出口阀门，打开湿式气柜的进水阀门，直至溢流口有水溢出（此时配气柜内桶处于升起状态）。（2）关闭放散阀门和进水阀门，关闭溢流阀门，打开气柜的进气阀门，通氮气0.1~0.3立方米。然后打开放散阀门，如此用氮气置换气柜原有的空气三次，取样分析气柜中气体成分，到O2含量低于3%为合格。（3）转换结束，配气系统进入正常工作状态，按照进气顺序和进气比例逐一向湿式贮罐中配入单一气体。（4）配气结束后静置4~8小时后，待气体混合均匀后湿式气柜中的实验气方可以使用。湿式间歇配气系统的操作方法（0.4M³、1M³、2M³不锈钢气柜）（1）初次使用湿式间歇配气装置时，应关闭放散阀门、气柜进出口阀门，打开湿式气柜的进水阀门，直至溢流口有水溢出（此时配气柜内桶处于升起状态），关闭进水阀门。（2）依照配气总量和各气体百分含量计算各气体配气体积，按照进气顺序和进气比例逐一向湿式贮罐中配入单一气体，读取流量数据达到要求体积。（3）配气结束后启动搅拌装置，5分钟后气体混合均匀后湿式气柜中的实验气就可以使用。（4）定期检查封闭水量，注意应在气柜有气状态加水。（5）柜内气体压力可通过调节气柜上层负重水量达到压力要求。配气时的注意事项（5M³以上气柜）（1）配气前先确认气柜、钢瓶、管道、软管、阀门是否状态良好。（2）配气系统投产前，必须用惰性气体转换柜内的空气，转换后系统内的氧含量必须低于3%方可投产运行。（3）配气时进送气先后顺序应按照先丙烷，后氮气，再氢气的原则（先重后轻或比例小的先进，比例大的后进）。（4）各种单一气体的体积由流量计计量，进气时应尽量保持流量计前的压力相同。认真读取表读取，精确到小数点后4位。（5）严禁高压配气，进气时务必将减压阀至要求的进气压力。（6）缓缓开启减压阀，控制进气流量不得超过煤气表的额定流量。（7）配气结束后，确认钢瓶，进气管路，湿式气柜所有阀门是否关闭。（8）混合气一定要静置4小时，待气体充分混合后才能使用。（9）长期不用时，气柜内多余的气体应通过柜顶的放散阀放散。（10）定期检查柜内水位是否过低，并放水补足水位至溢流口（有气状态）。配气时的注意事项（0.4M³、31M³、2M³不锈钢气柜）（1）配气前先确认气柜、钢瓶、管道、软管、阀门是否状态良好。（2）配气系统投产前，必须用惰性气体转换柜内的空气，转换后系统内的氧含量必须低于3%方可投产运行。（3）配气时送气先后顺序应按照先丙烷，后氮气，再氢气的原则（先重后轻或比例小的先进，比例大的后进）。（4）各种单一气体的体积由流量计计量，进气时应尽量保持流量计前的压力相同，认真读取表读数，精确到小数点后4位。（5）严禁高压配气，进气时务必将减压阀减至要求的进气压力。（6）缓缓升启减压阀，控制进气流量不得超过煤气表的额定流量。（7）配气结束后，确认钢瓶，进气管路，湿式气柜所有阀门是否关闭。（8）混合气经过搅拌5分钟，待气体充分混合后才能使用。（9）长期不用时，气柜内多余的气体应通过柜顶的放散阀放散。（10）定期检查柜内水位是否过低，并放水补足水位至溢流口（有气状态）。安全注意事项（1）配气及分析工作应由专人负责。未经培训，未掌握安全知识及操作规程者不得擅自操作。（2）配气过程中，要定时进行巡回检查，发现异常情况立即停止配气。（3）可燃气体瓶库内严禁存放氧气瓶，乙炔瓶及其它设备，各种高压气瓶应按原有颜色标准标注，不得混装混放。氢气、氮气钢瓶用到0.05Mpa左右压力时，即认为已用空，不允许用压力为零，空瓶要做好标记，以免混淆。（4）气源间、配气间、分析室、要保持良好的通风，严禁吸烟，必须设置灭火器等必要的消防设施。并严格执行有关消防规范。气源间、配气间内应拆除所有电器装置，并应保持一定的防火间距，严禁堆放杂物。瓶库内各类气体钢瓶数量不得超过4瓶。（5）进行配气分析期间，现场操作人员不得少于两人。（6）平时分析室、配气室要上锁，非操作人员不得擅自入内。（7）分析室内仪器，工具等物品均应按要求摆放在固定位置，分析室台面，地面应保持干净、整洁、无多余物品堆放。（8）如闻到燃气或不正常气味，或听到不正常燃烧声音，应及时关闭燃气阀门，检查故障。（9）试验完闭后，检查水、电、煤气所有开关头，在确认完全关闭后方可离开试验室同时上锁。表13配气原始记录配气原始记录配气名称配气比例体积初读数终读数配气体积丙烷C3H8%配气时间氮气N2%配气人员氢气H2%配气原始记录配气名称配气比例体积初读数终读数配气体积丙烷C3H8%配气时间氮气N2%配气人员氢气H2%配气原始记录配气名称配气比例体积初读数终读数配气体积丙烷C3H8%配气时间氮气N2%配气人员氢气H2%附表14燃气燃烧器具实验室试装置和仪器（灶具实验室）灶具试验室应备仪器仪器型号检定周期制造厂家参考价（元）联系燃烧效率分析议1台M900或9003上海英盛仪器有限公司58998999吴伟力水流式热量计1套SY-4上海英盛仪器有限公司58998999吴伟力干湿球温度计1台272上海医用仪表厂福州路300号动槽式水银气压计1台DYM-1宁波市温度表厂福州路300号（或空盒气压计1台）福州路300号比重计1台上海英盛仪器有限公司58998999吴伟力电子称20㎏5㎏市购秒表1块SJ9-1上每手表五厂市购数字式点温计1台6801A福州路300号数字式声级计精密温度计2支0-100℃0.2℃上海医用仪表厂U型压力计2根10Kpa市购Ф28cm铝锅1口上海铝制品二厂市购湿式流量计1台上煤表具厂取样环、搅拌器（配标准锅）、固定夹（选择规格）18、20、22、24、26、28、30、32、34、36cm上海铝制品一厂180/规格套市购、定做测试用标准锅（可选择配置）注：上海英盛仪器有限公司目前提供以上检测仪器的采购以及检定等相应服务。地址：上海浦东新区云桥路电话系人：吴伟力广东省中山市小揽镇绩溪联合一村利民路28号李长印亦提供以上检测仪器的采购以及检定等相应服务。电话45页）附表15灶具实验室设备管理——仪器设备检定周期序号名称检定周期检定日期下次检定日期备注1湿式气体流量计2200元2电子秒表2年/30元3数字式声级计1年/200元4单点数字温度计2年/100元5游标卡尺3年6燃烧效率仪90032年7U型压力计2年8盒型大气压计3年9温湿表3年10气体相对密度计2年自校11热值仪2年自校12电子台称2年13配气装置半年自校14精密温度计1年三、家用灶的开发开发家用灶具的基本要求是：满足使用要求，结构简单，美观大方，便于清洁，便于装配与检修。开发嵌入式灶具要注意手柄的位置，应特别防止其使用时表面温度过高。目前，家用灶燃烧器多采用部分预混式（大气式燃烧器）或完全预混式（如无焰式红外式燃烧器）。炊用大气式燃烧器设计资料：3.1.1大气式燃烧器的头部设计基本要点：大气式燃烧器的头部设计须以保证稳定燃烧为原则。一个设计合理的大气式燃烧器的头部首先应该能在一定的燃气压力波动范围内（0.5~1.5倍额定压力）稳定燃烧，使用中火焰不离焰、不回头、不出现黄焰，并使火焰特性满足加热工艺的需要，炊用大气式燃烧器设计应特别考虑火焰分布的均匀性、合理性。大气式燃烧器一般由引射器、喷嘴、炉头、火盖、调风板、一次空气进风口和调风板等组成的。3.2设计参数选择要点表16家用灶大气式燃烧器常用设计参数燃气种类焦炉煤气天然气液化石油气火孔尺寸（mm）圆孔dp2.0-2.62.9-3.22.9-3.2方孔2.0×1.21.5×5.02.0×3.02.4×1.62.0×3.02.4×1.6火孔中心间距S（mm）(2~3)dp火孔深度h（mm）(2~3)dp额定火孔热强度qp（W/mm²）11.6~1.985.8~8.76.8~9.3额定火孔出口流速vp（Nm/s）2.0~3.51.0~1.31.2~1.5一次空气系数a0.55~0.60.6~0.650.6~0.65喉部直径与喷嘴直径比dt/d5~69~1015~16火孔面积与喷嘴面积比Fp/F44~50240~320500~6003.2.1火孔尺寸（直径dpmm）根据火焰传播及燃烧稳定理论和实验结果我们知道：火孔尺寸（直径）越大，火焰传播速度越快，越容易回火。火孔尺寸越小，火焰传播速度越慢，越容易脱火。焦炉煤气含氢量大，火焰传播速度快，主要要防止回火，故应采用较小的火孔尺寸（临界孔径为1.5~2毫米）。天然气与液化石油气的火焰传播速度较慢，主要要防止脱火，故应采用较大的火孔尺寸（临界孔径为3毫米）。随着火孔尺寸的增大，二次空气的供给发生困难，要求有较大的一次空气系数才能消除黄焰。天然气与液化石油气比焦炉煤气容易出现黄焰，燃气性质不同，消除黄焰的一次空气系数也不同，为了防止容易被污染或堵塞，火孔尺寸一般不宜小于2.0毫米。条型火孔的缝隙宽度通常为圆火孔直径的三分之二。3.2.2火孔中心间距s（mm）火孔中心间距的取值应综合以下因素考虑：1.能保证自由传火，2.保证二次空气的供给。一般取火孔中心间距为火孔直径dp的2~3倍。火孔最小间距不能使火焰合并。3.2.3火孔深度火孔深度一般取火孔直径dp的2~3倍，以保证速度场的均匀分布和提高燃气燃烧稳定性。火孔深度一般取值为3.2~9.5mm。火孔深度加深可降低回火极限（防止回火）并增大脱火极限（不易脱火）。但火孔深度增大，也增大了气流阻力，不利于一次空气的吸入。火孔深度增大，火盖消耗金属较多。采用有凸缘火孔来增加孔深既可节约金属，又可增强二次空气的供给效果。3.2.4火孔排数火孔排数增多将限制二次空气的供给，为消除黄焰，每增加一排火孔，一次空气系数要增大5~7%。因此，火孔排数最好不超过两排，两排或两排以上的火孔应叉开推列，火孔做成凸出的形状。3.2.5火孔朝向：火孔朝天有利于锅底中心部分加热（中国人炒菜