低熱值氣體是指燃料氣體完全燃燒後，其煙氣被冷卻到初始溫度，其中的水蒸氣仍以蒸汽的狀態排出，這樣的燃料氣體稱為低熱值氣體。單位低熱值氣體完全燃燒時的反應熱稱為低熱值。它與高熱值氣體和高熱值相對應。高熱值氣體是指燃料氣體完全燃燒後，其煙氣被冷卻到初始溫度，其中的水蒸氣以凝結水的狀態排出，這樣的燃料氣體稱為高熱值氣體。單位高熱值氣體完全燃燒時所釋放的全部熱量稱為高熱值。
根據上述定義，高熱值和低熱值之間存在以下關係：
低熱值=高熱值-水蒸發和燃料燃燒時加熱物質所需要的熱量
顯然，低熱值在實際工作中意義更大。兩者之間的換算關係為：
Hn=H0[(100-I-W)/(100-Wl]*5.85W
式中：Hn:低熱值， H0：高熱值， I：惰性物質含量， W：燃料的表面濕度， Wl：剩餘的和吸濕性的濕度。
基本介紹
- 中文名：低熱值氣體
- 外文名：lowcaloric gas，Low-Heat-ValueGas
- 狀態：燃燒後生成水蒸氣
- 成分：含氫
- 注意事項：經常會有安全事故發生
特點,分類,強化燃燒措施,專利與套用,
特點
中國的低熱值氣體資源豐富，然而一直以來都被視為“廢氣”大部分白白排放掉，既污染環境，又浪費能源，還帶來一系列社會問題：
a 低熱值氣體易燃易爆，各種事故層出不窮，帶來巨大的人員傷亡和財產損失。
b 低熱值氣體中的甲烷是一種強溫室氣體，溫室效應是二氧化碳的21倍，這些氣體大量排入大氣將導致氣候變暖，影響全球環境。
c 填埋氣、沼氣中還有很多硫化氫、氨等有毒有害物質，對人體有一定傷害。
這些低熱值氣體又是一種綠色、潔淨能源，加以利用，將會產生“一石三鳥”的效益——增加可再生能源供應、改善生產安全、保護全球環境
分類
常見的低熱值氣體如下：
煤炭形成過程中，在高壓和厭氧的條件下產生大量氣體，其成分主要是甲烷(占85%以上)，吸附在煤體上，成為煤層氣，通常稱為“瓦斯”。其熱值與常規天然氣相當，是一種潔淨的能源。
我國煤層氣儲量巨大，位居世界第三，相當於450億噸標煤。據初步估算，全國埋深2000m以淺的煤層甲烷氣儲量約為35萬億立方，幾乎與常規天然氣儲量相當。
填埋氣
國內的生活垃圾約有85%採取填埋處理方式。垃圾中的有機物在填埋後經厭氧反應會產生一種混合氣體——填埋氣。填埋氣通常含有45%-60%的甲烷、40%-50%的二氧化碳以及其他上百種微量氣體。 中國的填埋氣排放量巨大，據初步估算，每年排放約90億立方，相當於45億立方天然氣，居世界第二。
污水、污泥、有機廢液等在厭氧單元處理時，會有大量的氣體產生，稱為沼氣。沼氣通常含有60%～70%的甲烷，其成分與垃圾填埋氣比較類似。我國沼氣資源豐富，據初步估算，年排放約158億立方，相當於95億立方天然氣。
其它低熱值氣體
除了上述的低熱值氣體外，還有許多其它的低熱值氣體可以利用，如焦爐煤氣、轉爐煤氣、高爐煤氣、水煤氣等，這些氣體都有一定的利用價值。
強化燃燒措施
低熱值燃氣的熱值和成分均不穩定，文獻對低熱值氣體中所含有的可燃氣體H2、CO、CH4的燃燒特性進行了研究，提出了一種可行性解決方法，即:燃氣輪機在燃燒低熱值氣體燃料時，可以根據可燃氣體成分的變化情況，添加一定量的H2、CO、CH4中的一種或幾種，使燃燒可以穩定進行。文獻則介紹了幾種常見的低熱值氣體燃料的製造工藝和特性，通過對氣體燃料穩定燃燒條件的分析，找到影響低熱值氣體穩定燃燒的因素，提出了強化低熱值氣體燃燒穩定性的措施：添加氧氣、摻燒高熱值燃氣、局部高溫和煙氣再循環。
專利與套用
發明專利公開了一種低熱值氣體高效燃燒鍋爐，包括鍋爐本體、位於所述鍋爐本體左側的燃燒器和位於所述鍋爐本體右側的空氣預熱器；所述鍋爐本體包括筒體、位於所述筒體內側的爐膽、位於左下方的燃燒氣體接口、位於右下方的回燃室、位於上方的第二回程煙管、位於所述第二回程煙管上方的第三回程煙管、位於左側的前煙箱和位於右側的後煙箱；所述空氣預熱器通過一煙道和所述鍋爐本體連線。有益效果：低熱值氣體由於穩焰困難，長期以來直接排放，造成巨大的能源浪費，通過此項目研發，可通過鍋爐直接燃燒，為企業節約運行成本。實用新型專利則提供一種可燃燒低熱值氣體的雙燃料噴嘴與旋流器一體化結構，包括燃油噴射系統、氣體噴射系統、旋流器系統，油路管道、油路墊圈、油路彈簧、油路旋流器依次相連並全部安裝在主油路外壁里，氣路管道與氣路外壁相連並安裝在主油路外壁的外部，氣路管道、氣路外壁和主油路外壁構成氣路通道，氣路通道的端部設定一圈旋流葉片，該圈旋流葉片的外部設定旋流器殼體，旋流葉片為空心結構，旋流葉片的尾緣設定葉片尾緣噴射孔，旋流葉片的迎風面設定葉片迎風面噴射孔。本實用新型的雙燃料噴嘴即可使用燃油作為燃料，又可採用富含不可燃氣體的低熱值氣體作為燃料，可強化燃燒效果，又可滿足大流量下的氣體燃料的穩定燃燒。
國際科技合作專項項目“採用低熱值燃氣輪機減少溫室氣體排放”，通過與澳大利亞聯邦研究院開展合作，共同研製出一種用於煤礦的低熱值燃料燃氣輪機的催化燃燒設備。該設備可使煤礦排氣中80～90%的甲烷氣體得到有效利用，實現1%濃度甲烷空氣混合物的穩定燃燒。在減少污染排放的同時增加能源資源，符合我國當前經濟發展中對於節能減排的要求。
