浅谈燃气自适应技术及气源变化趋势

浅谈燃气自适应技术及气源变化趋势

沈黎峰

广东美的厨卫电器制造有限公司

摘要：能源作为人类社会发展的基础，在发展过程中能源消耗结构发生过多次革命，天然气作为现代能源的重要组成部分，对于人类社会发展具有重要的作用。但是随着相关能源利用技术的不断创新，燃气具需要适应不同的燃气成分，且需要适应未来天然气成分的变化，所以燃气自适应技术具有重要意义，需要掌握燃气自适应技术的关键要点。因此，本文将对燃气自适应技术及气源变化趋势方面进行深入地研究与分析，并结合实践经验总结一些措施，以期能够对相关行业有所帮助。

关键词：燃气资源；自适应技术；气源变化；发展趋势；优化策略

在全世界范围内的能源供应结构调整以及低碳转型发展背景下，燃气具也需要进行转型与创新，才能够追赶时代发展的脚步，确保燃气资源得以充分、高效的利用。氢能已经成为未来的主要清洁能源之一，但是当前关于氢能的开发利用不够成熟，而将氢气与天然气进行混合使用，能够有效减少碳排放，是氢能开发利用过程中的一项主要思路，这就要求燃气具有自适应能力，能够有效适应燃气成分发生的变化，是当前燃气相关技术研究的重点内容。

1燃气自适应技术的优势分析

燃气自适应技术在面对不同类型的燃气时，设备自身具有能够满足燃气的自适应能力，在这种情况下燃气具生产商不需要对不同燃气开发针对性产品，从而能够减少燃气具开发与生产成本。

以欧洲燃气市场为例，当前欧洲燃气市场中具有地热值燃气与高热值燃气同时存在的情况，所以欧洲燃气市场中计价以热值为基础，单位为kW·h或兆焦；我国当前燃气以立方米作为计价单位，但是由于我国燃气储量不足，对于燃气进口较为起来，天然气的来源日益丰富，不同地区的燃气其热值差异不断加大，所以未来我国燃气市场中可能会出现多种燃气类型同时存在的局面，在此背景下燃气自适应技术具有良好的发展前景[1]。

与此同时，燃气自适应技术具有较好的可调节比例，应用传统气动燃烧系统的冷却锅炉时，功率通常在70kW左右，负荷调节比通常在1:5左右，我国市场中常见的传统负荷调节比一般在1：4左右，应用分段燃烧的传统热水器，负荷调节比一般在1:7左右；当前具有燃气自适应技术的燃气阀能够达到1:50的调节比，燃气最高与最低通量的比值为1:50，但是在具体适配时，决定整体功率调节比的因素不仅为燃气阀自身的调节比，还会受到变频风机等参数影响；从采暖的角度来看，当前建筑保温性能不断提升，且群众的低碳意识不断提高，对于负荷采暖的需求提高；从热水角度来看，用户对于热水大负荷的需求提升，具有燃气自适应技术的燃气具则能够有效满足用户需求，是燃气自适应技术的重要优势。

2燃气自适应技术分析

燃气自适应技术当前正处于研发过程中，受到燃气成分变化的影响，为了适应不同形式的燃气，燃气具需要具有良好的适应能力，尤其是在燃气市场变化较大的情况，需要明确燃气自适应技术的具体内涵。

2.1燃烧方式分析

本文从燃气热水器与燃气采暖炉的角度对其进行分析，燃烧具有本生燃烧与全预混燃烧两种类型，为了能够提升热效率，并降低烟气中的一氧化碳与氮氧化合物，提出了低氧燃烧与低氮氧化合物燃烧的要求，当前全预混合燃烧室降低碳排放的有效方式；燃气与空气混合燃烧期间，过剩空气系数一般在1.2左右，系数过低会增加一氧化碳排放，过高则会导致烟气热量损失，降低锅炉燃烧效率；在燃烧过程中，尤其是负荷变化期间，需要确保空燃比处于恒定状态，从而能够确保燃烧稳定、高效，并降低碳排放。

2.2燃气互换性分析

假设某燃气具以X燃气为基础进行设计，因为一定因素的影响，需要使用Y燃气作为基础，如果不对该燃气具进行调整使其能够正常运行，那么说明Y燃气能够置换X燃气，两种不同燃气之间具有置换性。X燃气则为基准燃气，S燃气为置换燃气；在不对燃气具进行调整的情况下，燃气具无法正常运行，说明两种燃气之间不具有置换性。其中，燃气具正常运行是指运行负荷不发生变化，且在允许调节范围内各项指标不超过标准规定[2]。

2.3燃烧控制系统

现阶段，传统的气动空燃混合控制原理中，燃烧粒子电流只在火焰监测中应用，粒子电流值的修正系数主要受到燃烧负荷影响，燃烧负荷受到风机影响。在燃气自适应技术应用过程中，空气与燃气流量都由主控制系统进行调控，在启动燃气具时，控制器能够设定一个点火功率时的风机转速；点火过程中，控制器独立控制燃气阀的开度，利用开关按钮对燃气流量进行调节，燃气流量则能够缓慢提升，直到燃烧器点火，为此所有类型的燃气都能够点火，还不会产生声学共振的问题；在燃烧过程中，控制器能够按照实时离子电流信号反馈，从而独立对燃气阀、风机等进行控制，确保其能够达到最佳燃烧状态[3]。

2.3燃气自适应技术的离子电流值

在应用燃气自适应技术时，燃烧过程中不同离子电流值对于燃烧会产生直接影响，所以在锅炉控制器中，可以利用检测燃烧离子电流的方式，明确当前的燃烧状态，从而能够实现对燃气与空气流量的实时化控制，确保燃气始终处于最佳燃烧状态。离子电流的电极杆性能会受到形变、氧化以及绝缘变化的影响，所以需要按照等离子物理学，假设该等离子中引入电荷，那么会出现磁场，使得带电的等离子体离子运动，利用该特性能够降低对离子电流的影响。燃气自适应技术能够兼容不同的冉启源，主要是由于虽然燃气成分相同、热值不同，其离子电流存在差异，但是其曲线形状基本相同，所以能够通过对离子电流值进行调控，使得燃气燃烧效果提升。

3燃气气源变化趋势分析

燃气是气体燃料的总称，通过气体燃料的燃烧释放热量，在现代社会中具有重要的作用。现阶段，燃气的种类依据其来源主要可以分为天然气、人工煤气、液化石油气以及沼气；我国城市燃气中应用较多的包括天然气、人工煤气以及液化石油气。结合当前大部分应用的气源来看，人工煤气的成本较高，且应用过程中会对环境产生污染，当前的应用逐渐减少；天然气、液化石油气是燃气气源的主流，具有良好的情节性与环保性，整体发展空间较为广阔，但是由于天然气属于不可再生资源，且我国天然气总储量较低，过于依赖对外进口，整体成本较高，且无法保障能源安全。

结合近些年来燃气技术的发展来看，未来燃气气源的种类将会逐渐丰富，其中氢气与天然气的混合应用，将会逐渐成为燃气气源主流。氢气相比于天然气而言，其燃烧更加清洁环保，理论上氢气燃烧不会产生污染物，所以将其与天然气结合构成燃气气源，是未来燃气领域发展的主要方向。为了使得氢气、天然气混合气体能够使用，则需要加强对燃气自适应技术的开发与创新，当前氢气与天然气混合的研究正在不断取得突破，燃气成分变化较大，对于燃气具的适应性具有较高要求，所以需要结合现代信息技术，加强对燃气自适应技术的创新，使得燃气具具有良好的适应性，能够适应多种不同成分的燃气，是未来燃气工程领域发展的重要趋势。

结束语

综上所述，本文简要阐述了燃气自适应技术的优势，并对燃气自适应技术的基本内容进行分析，最后对燃气气源发展趋势进行展望，希望能够对能源领域起到一定的借鉴与帮助作用，不断提升燃气自适应技术水平。

参考文献

[1]林锐勤. 燃气具燃烧自适应控制技术的研究[J]. 日用电器, 2020,000(002):8-8.

[2]任静, 李雪英, 郭欣欣,等. 燃气涡轮高效冷却技术及设计方法发展趋势[J]. 清华大学学报：自然科学版, 2022(004):62-62.

[3]任若轩, 游双矫, 朱新宇,等. 天然气掺氢输送技术发展现状及前景[J]. 油气与新能源, 2021,32(002):1-1.