曾 文，刘 靖，刘 宇，刘爱虢

（沈阳航空航天大学 航空航天工程学院，沈阳 110136）

0 引 言

随着中国社会经济的发展，城市数量、城市人口的增加以及人民生活水平的提高，城市生活垃圾的产量也迅速地增加。预计在未来的10～15 a内，中国城市生活垃圾将以每年 2.3%～3.3%的速度递增，城市生活垃圾污染问题已成为一个十分严峻的社会及环境问题。如何实现城市生活垃圾的减量化、资源化和无害化，有效控制其对环境的污染，已成为中国城市化进程中迫切需要解决的一个重大课题。垃圾填埋气体是垃圾填埋后在缺氧条件下，垃圾中有机物厌氧降解所产生的混合气体（沼气），其热值约为19 256 kJ/m3，属于低热值气体。随着世界范围日益紧张的能源趋势，且由于其具有可循环性、原料多样性、环保性等优势特点，生物质气的资源化利用已成为能源节约与生态环保的重要研究方向。

沼气中可燃成分主要为CO、H2、CH4等，惰性气体成分主要为N2、CO2等。但是，由于受诸多因素的影响，沼气中各组分比例的含量变化明显。由于各组分比例含量的变化，将对其热值、着火特性与燃烧特性等产生较为显著的影响。目前，燃气轮机的设计燃料基本为天然气或轻柴油。以沼气为燃料的燃气轮机，在将燃料由天然气改为沼气时，燃料成分发生变化，热值降低（甲烷热值为35 916 kJ/m3、柴油热值为46 000 kJ/kg），且需要满足环境保护和燃气轮机可靠性、经济性要求。因此，需在充分了解沼气燃烧特性及沼气组分比例的变化对其燃烧特性的影响规律[1-4]（燃烧稳定性及层流燃烧特性）的基础上对燃气轮机的燃烧室结构和运行参数进行相应调整与改进[5-9]。……