发布时间:2014-08-01 浏览:947次 字号:大 中 小
天然气作为一次能源,在世界一次能源结构中的比重逐年上升。发达国家一般已达到30%~40%,因此天然气贸易交接计量所涉及的金额是巨大的,引起国际上的广泛重视。为了保证天然气生产及利用企业的贸易计量公正合理,维护贸易双方的正当权益,欧洲最早制订了EN1776:1998《天然气测量系统基本要求》。我国在这一标准基础上也制订了相应的标准GB/T18603-2001《天然气计量系统技术要求》。
天然气计量系统具有下列主要特点和基本要求。
防爆要求 流体易燃易爆,可能的危险区域应按GB3836.1进行分级,在危险区域内,任何仪表和电器设备选型和安装都应符合GB3836的规定。
不中断供气要求 为了保证连续输气,不能因计量仪表维修等中断供气,计量站和计量回路宜设置旁通,对于重要的大流量用户,推荐采用并联双计量回路。旁通阀和并联双计量回路上游阀或(下游阀)应选择关闭性能好、耐用、有检漏装置的截断阀,避免非计量流失。流量计的选择与要求。
工况的多样性 天然气从采集、处理、运输到分配的各个环节都需要计量,采集环节流体脏污,气体带液甚至混有固相。不同的气井压力差异大。运输环节流体压力也较高,但分配到最终用户处,压力可能将得很低。因此,不同环节的流量测量应了解清楚流体工况和具体条件,不能一概而论。
不同的准确度要求 天然气计量属大宗能源计量,而且流量值越大,涉及到的结算金额越大。而所配置的计量仪的价格与准确度有关,准确度越高,价格也越高,计量值相对较小的计量系统,一般承但不起价格昂贵得多的高准确度仪表,因此,只能降低要求,但仍应达到有关标准的要求。表2.1所列是不同等级的天然气计量系统仪器仪表配备指南。表2.2是不同等级的计量系统配套仪表准确度要求[4]。
表2.1 不同等级的天然气计量系统仪器仪表配备指南
设计能力qnv(m3/h)(标准参比条件)qnv=≥5005000≤qnv≤50000qnv≥50000
1.用于测量的校验用系统例如串联标准流量计 √
2.温度转换√√√
3.压力转换√√√
4.Z转换√√√
5.发热量和气体质量的确定 √
6.每一时间周期的流量记录 √√
7.密度测量(代替2、3、4) √
准确度等级C级(3.0)B级(2.0)A级(1.0)
2.“√”建议配套内容。
参数测量计量系统配套仪表准确度等级
A级(1.0%)B级(2.0%)C级(3.0%)
温度0.5℃0.5℃1℃
压力0.2%0.5%1.0%
密度0.25%0.75%1.0%
压缩因子0.25%0.5%0.5%
发热量①0.5%1.0%1.0%
工作条件下体积流量0.75%1.0%1.5%
当供用气双方用能量流量交接时需要配套的项目。
计量系统不同的输出量类型和计量单位 计量系统由天然气流量计和进行不同参数测量的变送器、流量计算及确定各输出参数的转换装置组成,根据系统的组成和需要,输出量可以是:标准体积流量、质量流量和能量流量。标准状态体积流量以Nm3/s为单位;工作状态体积流量以m3/s为单位;质量流量以kg/s为单位;能量流量以MJ/s为单位[4]。
天然气组分变化 由天然气组分变化引起的标准状态密度变化,压缩因子变化,都将影响流量测量准确度,因此在计量值大的计量系统中,应根据天然气组分稳定度定时取样,进行全组分分析。
超压缩因子变化 天然气超压缩因子FZ是因天然气特性偏离理想气态定律而导入的修正系数。超压缩因子不仅受流体温度、压力影响,而且随天然气组分变化。因此应实时计算其数值。
实流校准 天然气干线流量计主要特点为高压(2Mpa以上)、大口径(DN150以上)、高精确度(0.5级以上)。我国从塔里木到上海的输气干线总长为4000多公里,压力为10Mpa,管径为DN1000,这些特点要求输气干线流量计应具有高精确度、稳定可靠的计量系统和配备相应的校准装置。
实流校准应在与实际操作条件相近的条件下进行,然而,如果将条件差异锁引起的不确定度估算考虑在内,在不同条件下校准的也是可行的。
在计量值大的计量站,应在计量管道上串联安装一套校准用附加流量计,以便定期进行实流校准。
2.2.7楼宇中的流量测量的特点
楼宇自动化系统中地测量流量 在楼宇自动化系统中,对进出重点设备或装置地流体流量进行测量,测量结果用于设备运行状态监视、控制和设备管理。测量结果一般不用于贸易结算,所以对测量精确度要求不高。仪表一般由楼宇自动化工程公司选型,主要考虑地是安装方便、价格和仪表故障后不影响系统运行。
以能源计量为目的地流量测量 楼宇中地自来水、燃气、燃油等要靠外部供给,空调冷冻水、热水、冷却水等要供给用户使用,自己发生地蒸汽有时还外供到其他单位,因此,需对这些流体进行计量,计量精确度必须满足贸易结算的要求,计量结果用于对外收费的表计,还应按规定进行强制检定。
由于空调用冷冻水温度不是很低,一般为5~6℃的淡水;空调用热水主要用于采暖、洗澡、洗簌等,所以温度不是高,大多在90℃以下,这样的使用要求和流体条件,合理的选型是电磁流量计。
2.2.8企业能源计量器具性能要求
GB/T17167规定了企业能源计量器具性能要求,其中不同用途流量计准确度要求如表2.3所示。
表2.3企业能源计量器具性能要求(流量计部分)
计量器具类别计量目的准确度要求
油流量表进、出企业的结算汽油、柴油、原油0.35%
分厂(车间)和重点用能设备
能耗考核汽油、柴油、原油0.5%
重油、渣油2.5%
气(汽)体
流量表(装置)进、出企业的结算煤气、天然气2.0%
蒸汽2.5%
分厂(车间)和重点用能设备能耗考核煤气、天然气2.0%
蒸汽2.5%
水流量表
(装置)进、出企业及企业内部车间、重点用水设备的净水计量2.5%
企业排放污水的计量5.0%
温度计用于水温、气温、汽温及废气、乏汽、废水排放温度的计量2.0%
压力表①用于气体、液体及蒸汽压力的计量1.0%~2.5%
计量器具类别计量目的准确度要求
油流量表进、出企业的结算汽油、柴油、原油0.35%
分厂(车间)和重点用能设备
能耗考核汽油、柴油、原油0.5%
重油、渣油2.5%
气(汽)体
流量表(装置)进、出企业的结算煤气、天然气2.0%
蒸汽2.5%
分厂(车间)和重点用能设备能耗考核煤气、天然气2.0%
蒸汽2.5%
水流量表
(装置)进、出企业及企业内部车间、重点用水设备的净水计量2.5%
企业排放污水的计量5.0%
温度计用于水温、气温、汽温及废气、乏汽、废水排放温度的计量2.0%
压力表①用于气体、液体及蒸汽压力的计量1.0%~2.5%
计量器具类别计量目的准确度要求
油流量表进、出企业的结算汽油、柴油、原油0.35%
分厂(车间)和重点用能设备
能耗考核汽油、柴油、原油0.5%
重油、渣油2.5%
气(汽)体
流量表(装置)进、出企业的结算煤气、天然气2.0%
蒸汽2.5%
分厂(车间)和重点用能设备能耗考核煤气、天然气2.0%
蒸汽2.5%
水流量表
(装置)进、出企业及企业内部车间、重点用水设备的净水计量2.5%
企业排放污水的计量5.0%
温度计用于水温、气温、汽温及废气、乏汽、废水排放温度的计量2.0%
压力表①用于气体、液体及蒸汽压力的计量1.0%~2.5%
计量器具类别计量目的准确度要求
油流量表进、出企业的结算汽油、柴油、原油0.35%
分厂(车间)和重点用能设备
能耗考核汽油、柴油、原油0.5%
重油、渣油2.5%
气(汽)体
流量表(装置)进、出企业的结算煤气、天然气2.0%
蒸汽2.5%
分厂(车间)和重点用能设备能耗考核煤气、天然气2.0%
蒸汽2.5%
水流量表
(装置)进、出企业及企业内部车间、重点用水设备的净水计量2.5%
企业排放污水的计量5.0%
温度计用于水温、气温、汽温及废气、乏汽、废水排放温度的计量2.0%
压力表①用于气体、液体及蒸汽压力的计量1.0%~2.5%
计量器具类别计量目的准确度要求
油流量表进、出企业的结算汽油、柴油、原油0.35%
分厂(车间)和重点用能设备
能耗考核汽油、柴油、原油0.5%
重油、渣油2.5%
气(汽)体
流量表(装置)进、出企业的结算煤气、天然气2.0%
蒸汽2.5%
分厂(车间)和重点用能设备能耗考核煤气、天然气2.0%
蒸汽2.5%
水流量表
(装置)进、出企业及企业内部车间、重点用水设备的净水计量2.5%
企业排放污水的计量5.0%
温度计用于水温、气温、汽温及废气、乏汽、废水排放温度的计量2.0%
压力表①用于气体、液体及蒸汽压力的计量1.0%~2.5%
①与气体、蒸汽质量计算相关的压力表,其准确度不得低于1.0%。
当计量器具是由传感器(变送器)、二次仪表组成的测量装置或系统时,见表2.3给出的准确度应是装置或系统的准确度(装置或系统未明确给出其准确度时,可用传感器与二次仪表的准确度按误差合成方法合成[7])。
能源作为生产原料使用时,其计量器具的准确度应满足相应的生产工艺要求。
能源计量器具的性能必须满足相应的生产工艺特点及使用环境要求,如抗腐蚀、耐高温、耐振动、防粉尘、抗电磁干扰等。
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