天然气中混入氢气可以加快天然气燃烧速率,还有可能降低燃具的污染物排放,但也可能给现有应用设备带来不利影响。对于天然气掺氢的相关研究主要还集中于内燃机方面,对于加热用燃烧设备的氢气影响研究还不够深入。煤制天然气也是解决我国天然气供需矛盾的一个重要新途径,对于煤制天然气在12T燃具上的燃烧情况还少有研究。本文将氢气混入天然气,研究天然气中氢含量对燃烧设备的热负荷、污染物排放和火焰稳定性影响。同时,根据煤制天然气含有少量氢气的气质特性,利用天然气混入少量氢气模拟代替煤制天然气进行实验,通过理论计算和实验分析相关互换性方法对煤制天然气的适用性以及对煤制天然气在12T燃具上的燃烧稳定性进行研究。通过混合燃气的组分计算得到不同氢含量的混合燃气的高热值、华白数和燃烧势等,分析含氢量变化对混合燃气各个参数的影响。同时根据标准规定的特性范围,得到当混合燃气的特性指数超出12T天然气范围时的氢气体积分数。选择判定燃气互换性方法中的德尔布燃烧势和A.G.A指数法,对不同含氢量的混合燃气与挑选的基准气的互换性进行判定,同时计算得到在混合燃气超出稳定性指数极限时的掺氢比。通过实验发现:燃具热负荷会随着混合燃气的氢含量增大而下降,在混入不超过5%氢气时,设计热负荷与实测热负荷偏差不超过±10%,符合标准规定的要求。在燃具污染物排放测试中,CO排放值会随着含氢量的增大而减小,大部分燃具的NOX排放值并没有明显的变化趋势,也没有太大波动。在天然气中混入少量氢气的情况下,燃具燃烧都不会出现稳定性问题;在100%、50%负荷比条件下的稳定性测试结果基本一致。理论计算结果中的极限掺氢比与实验结果接近。同时实验证明,煤制天然气的少量氢气不会对12T燃具造成稳定性问题,燃气互换性方法对于煤制天然气同样适用。