天然气高位发热量和低位发热量计算说明

天然气高位发热量和低位发热量计算说明

1、 计算混合物中第j 种组分的“体积分数/压缩因子（V j /C j ）”，“压缩因子”的物理意义为实际气体体积分数与理想气体体积分数的差别，“体积分数/压缩因子（V j /C j ）”就相当于把实际气体体积分数折算成理想气体体积分数。

2、 计算混合物中第j 种组分的“摩尔分数X j ”。

10

1j

j

j j j j

V C X V C ==∑ 3、 计算1 mol 混合物中第j 种组分的高位发热量。

HS j ×X j

4、 计算1 mol 混合物的高位发热量。

10

1

()j

j j HS

X =⨯∑

5、 计算在P 压力、T 温度下的高位体积发热量，计算公式：

10

1

()8.31451j j j P

HS HS X T ==⨯⨯⨯∑ MJ/m 3

式中：8.31451为天然气混合物的气体常数R 。

6、 计算在P 压力、T 温度下的低位体积发热量，与高位体积发热量相似，从步骤1

到步骤5，只不过把步骤3、4、5中的高位发热量换成低位发热量。

性能计算中用到的是天然气的低位发热量，燃烧室的能量平衡关系公式为：

(3.9)

式中：

— 燃烧室的空气摩尔流量 — 压气机出口空气焓 — 燃烧室的燃料摩尔流量 — 燃料的低位发热量 — 燃烧室的燃烧效率

— 燃气透平进口燃气焓

上式中燃料的低位发热量Q l 单位为MJ/kMol ，

所以3122.4/36.37/22.4/814.688/Q HI L Mol MJ m L Mol MJ kMol =⨯=⨯=，其中22.4L/Mol 为天然气在标准状态下的摩尔体积。

由于Q 1单位为MJ/kMol ，所以在计算天然气的低位发热量时，统一使用标准状态下的压力P 和温度T 计算HI ，其目的是能够使用标准状态下天然气的摩尔体积22.4L/Mol 。