低熱值

通常可根據燃料的燃發熱量將可燃氣體分為高熱值燃料（>15.07MJ/Nm3）、中熱值燃料（6.28-15.07MJ/Nm3）和低熱值燃料（<6.28MJ/Nm3）。工業中常見的低熱值氣體有高爐焦爐煤氣、煤生物質氣化氣、石油化工冶煉尾氣、垃圾填埋氣以及煤礦瓦斯等等，低熱值氣體的主要可燃成分除甲烷外，一般為一氧化碳和氫氣，同時存在大量不可燃組分，如二氧化碳和氮氣。不同低熱值氣體的主要組分存在一定差異，同種低熱值氣體的各組分的體積分數也通常存在較大的波動 ^[1]  。

從燃料的獲取來源上講，低熱值混合氣體燃料主要由煤層氣和沼氣等組成。煤層氣是在煤炭形成過程中高壓和厭氧條件下生成的可燃氣體，主要成份是甲烷，其次是二氧化碳、氮氣及其他微量的碳氫化合物，它與煤共伴生並儲存於煤系底層。我國的煤層氣資源十分豐富，埋深2000米以淺的煤層氣含量為30-50萬億立方米，超過我國陸上常規的天然氣含量，約佔世界煤層氣資源的20%。煤層氣是一種很適合發動機燃燒的氣體燃料，具有機械雜質少，燃燒熱效率高，發動機低温易啓動，排放污染低的特點，燃氣進入氣缸後不會對潤滑油產生稀釋，也不會加劇發動機零部件的腐蝕和磨損，減少了發動機故障，延長了發動機的使用壽命 ^[2]  。

沼氣是在厭氧條件下由複雜的有機物質經多種微生物的分解與轉化作用後產生的可燃氣體，工廠和農村中多種污、廢物質和污水、廢水均可經適當處理而製成沼氣，城市垃圾填埋後產生的垃圾填埋氣也是沼氣的一種。沼氣的主要成分是甲烷和二氧化碳，此外，還有氮氣和少量的硫化氫及一氧化碳等其它氣體。我國沼氣的儲量是極為豐富的，根據可再生能源中長期發展規劃，我國將重點發展生物質發電、沼氣和生物液體燃料。

用燃燒方法將有害氣體、液體或者煙塵轉化為無害物質的過程，稱為燃燒淨化。燃燒淨化時所發生的化學作用主要是燃燒氧化作用及高温下的分解。燃燒淨化是處理低熱值氣體的最有效的方法。這種方法不僅可以有效消除低熱值氣體中的有害物質，而且可以提取低熱值氣體中的能量，同時達到提高現有能源利用率和保護環境的目的。燃燒淨化方法有直接燃燒、熱力燃燒、催化燃燒、蓄熱燃燒及多孔介質燃燒。