本发明专利技术涉及一种二甲醚与焦炉气、水煤气、改制气掺混配制的人工燃气。公开了一种人工燃气，由水煤气或天然气改制气中的一种或两种，以及二甲醚和焦炉煤气掺混配制而成。本发明专利技术利用新型的清洁高效能源二甲醚与煤气厂生产的焦炉煤气、水煤气、天然气改制气掺混配制成人工燃气，该混合燃气具有良好的燃烧适用性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于城市燃气工程领域。具体涉及一种二甲醚与焦炉气、水煤气、天然气改制气掺混配制的人工燃气。
技术介绍
城市燃气有天然气、人工燃气和液化石油气(LPG)三大类。其中人工燃气主要用煤或油类作为原料，其主要成分是H2、CO、CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8、O2、N2、CO2等。为了增加人工燃气的产量，常常用LPG作为补充掺混燃气。但是近年来作为石油产品的LPG价格飞涨，用其作为掺混燃气的成本大大提高。用煤或生物质制成的二甲醚(DME)是一种新型的清洁、高效、易于输运和貯存的可燃气体能源。二甲醚的物理特性与LPG比较接近，在常温、0.5MPa压力下呈液态；沸点低，容易气化；爆炸下限比LPG高，安全性比LPG好。二甲醚的热值约为LPG的2/3，但前者的价格不到后者的一半，经济性较好。目前二甲醚尚未应用于人工燃气。
技术实现思路
本专利技术解决了二甲醚与焦炉气、水煤气、天然气改制气掺混成人工燃气的可能性及其燃烧应用的适用性。利用焦炉煤气、水煤气、天然气改制气与二甲醚(DME)，按照一定的体积比例充入储气柜，掺混配制成人工燃气。本专利技术提供了一种人工燃气，由水煤气或天然气改制气中的一种或两种，以及二甲醚和焦炉煤气掺混配制而成。其中，二甲醚的体积百分比为0.45-5.0％，且各原料气组分总量为100％。水煤气是指以煤或焦为原料，以水蒸气为气化剂制造的燃气，其主要成分为：H2、CO、N2、CO2等。焦炉煤气指以炼焦配煤为原料，经高温干馏生成的燃气，其主要成分为：H2、CH4、CO、烃类、N2、CO2等。天然气改制气是指天然气与水蒸气经催化裂解生成的燃气，其主要成分为：H2、CH4、-->CO、烃类、N2、CO2等，由于DME极易溶解于水，所以配制的混合燃气必须是干气。本专利技术所配制的人工燃气为5R人工燃气，其高热值范围：15.49-16.33MJ/m3，华白数范围：21.1-24.3MJ/m3，燃烧势范围55-96。本专利技术所述人工燃气可由二甲醚、焦炉煤气与水煤气三种燃气掺混配制而成，各原料组分的体积百分比范围为：二甲醚0.45-5.0％，焦炉煤气56-71％，水煤气27-42％，各原料气组分总量为100％。同样的，本专利技术所述人工燃气也可由二甲醚、焦炉煤气与天然气改制气三种燃气掺混组成，各原料组分的体积百分比范围为：二甲醚0.45-5.0％，焦炉煤气24-50％，天然气改制气48-74％，各原料气组分总量为100％。同样的，本专利技术所述人工燃气也可由二甲醚、焦炉煤气、水煤气与天然气改制气四种燃气掺混组成，各组分的体积百分比范围为：二甲醚0.5-5.0％，焦炉煤气34-53％，水煤气12-27％，天然气改制气24-46％，各原料气组分总量为100％。配气的工艺流程如图1。根据各种原料燃气的体积成分，按照目标混合燃气要求的热值、华白数、燃烧势，可以计算出各种原料燃气所需要的体积百分比。由计算和试验表明，利用焦炉煤气、水煤气、天然气改制气与DME，按照上述三个方案配制成人工燃气是可行的。本专利技术配制的人工燃气适用于5R燃气的家用燃气灶，用家用燃气灶进行燃烧性能测试，结果如下：灶具燃烧火焰均匀，不出现离焰、熄火、回火和黄焰；点燃着火率达到100％，火焰传递时间小于4秒；热流量精度小于±10％；热效率在55.4-61.5％之间；燃烧烟气中CO含量(折合到过剩空气系数α＝1)为小于0.05％。测试结果表明，用二甲醚掺混配制的5R人工燃气能适用于燃具燃烧，各项燃烧性能指标都达到GB16410-1996《家用燃气灶具》国家标准的要求。本专利技术利用新型的清洁高效能源二甲醚与煤气厂生产的焦炉煤气、水煤气、天然气改制气掺混配制成人工燃气，该混合燃气具有良好的燃烧适用性。附图说明图1配气的工艺流程。1.阀门，2.调压器，3.过滤器，4.阀门，5.U型压力计，6.取样阀，7.干式流量计，8.阀门，9.放散阀，10.充气阀，11.储气柜，12.放散阀，13.输气阀。-->图2二甲醚混合燃气燃烧性能试验的工艺流程。14.阀门，15.干燥器，16.阀门，17.调压器，18.阀门，19.U型压力计，20.取样阀，21.阀门，22.家用燃气灶，23.水流式燃气热量计。具体实施方式下面列举具体实例进一步阐述本专利技术，应理解，具体实例并非用于限制本专利技术的保护范围。实施例1-12二甲醚、焦炉煤气、水煤气或改制气掺混配制人工燃气利用图1所示的工艺流程配制人工燃气：三种原料燃气分别经过阀门1、过滤器3、干式流量计7和充气阀10，按照要求的体积流量充入储气柜11。由于二甲醚的压力过高，需经调压器2减压。U型压力计5用于测定燃气压力。开启取样阀6可以进行各原料燃气的取样，并由气相色谱仪分析燃气的成分。干式流量计7用以燃气体积的计量。放散阀9和12用于必要时将管路内的气体放散到大气中。储气柜11内混合均匀的人工燃气，经输气阀13输出应用。配气方案如下：项目配气比例(体积％) 焦炉煤气 水煤气 改制气 二甲醚 混合配制人工燃气实施例1 61.18 37.48 1.34 100实施例2 65.25 34.30 0.45 100实施例3 69.61 28.74 1.65 100实施例4 59.11 36.31 4.58 100实施例5 38.94 59.76 1.30 100实施例6 49.74 49.77 0.49 100实施例7 24.51 72.66 2.83 100实施例8 25.98 69.82 4.20 100实施例9 44.22 14.33 39.60 1.85 100实施例10 52.46 12.17 34.54 0.83 100实施例11 46.33 26.83 24.16 2.68 100实施例12 36.75 24.53 33.79 4.93 100实施例13二甲醚、焦炉煤气和水煤气掺混配制人工燃气的性能测试结果采用在图2所示的工艺流程测试燃烧性能：储气柜内的二甲醚混合人工燃气，依次经-->过阀门14、干燥器15、阀门16、调压器17、阀门21输出至家用燃气灶22进行燃烧性能测试；或者输出至水流式燃气热量计23测量燃气热值。调压器17将混合燃气调节至所需压力，并通过U型压力计19测定。开启取样阀20可以进行混合燃气的取样，由气相色谱仪分析燃气的成分。采用实施例1的配气方案，其混合人工燃气成分及燃烧性能测试的结果参见表1，其中各种燃气组分含量均为气相色谱分析结果。用上海林内有限公司生产的、适用于5R燃气的JZR-2型家用燃气灶进行燃烧性能测试。表1 焦炉煤气、水煤气与DME配制人工燃气及其燃烧性能测试 项目 焦炉煤气 水煤气改制气 二甲醚混合配制人工燃气 组 分 含 量 H2 56.21 22.644 - 44.249 O2 0 0.15本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种人工燃气，其特征在于，所述人工燃气是由水煤气或天然气改制气中的一种或两种，以及二甲醚和焦炉煤气掺混配制而成。
【技术特征摘要】
1.一种人工燃气，其特征在于，所述人工燃气是由水煤气或天然气改制气中的一种或两种，以及二甲醚和焦炉煤气掺混配制而成。2.如权利要求1所述人工燃气，其特征在于，所述人工燃气为干气。3.如权利要求1所述人工燃气，其特征在于，所述人工燃气由二甲醚、焦炉煤气与水煤气三种燃气掺混配制而成，各原料组分的体积百分比范围为：二甲醚0.45-5.0％，焦炉煤气56-71％，水煤气27-42％，各原料气组分总量为100％。4.如权利要求1所述人工燃气，其特征在于，所述人工燃气由二甲醚、焦炉煤气与天然气改制气三种燃气掺混配制而成，各原料组分的体积百分比范围为：二甲醚0.45...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈金龙，魏敦崧，蔡国光，丁晓敏，李光先，杨秀玉，贺琳，桂璐廷，
申请(专利权)人：上海浦东煤气制气有限公司，同济大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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