天然气计量基础知识PPT课件.ppt

天然气计量技术讲座 1基础知识 2020 3 26 1 2020 3 26 2 1 1概述 天然气是一种洁净的燃料和优质的化工原料 在世界能源结构中所占比例正在不断上升 在我国 天然气价格从改革开放前的0 03调整至今的0 60元左右 某些地方的民用气在1元以上 天然气将会成为我国的主要能源之一 所以说 天然气计量是非常重要的 图1 1天然气在能源中所占的比例 2020 3 26 3 1 2流量测量 天然气流量测量是测定单位时间内流经封闭管道横截面的天然气量 有体积量 质量和能量之分 天然气流量计量是组合量测量 与其它热工参数测量相比 天然气流量测量有其自身的特点 1 2 1对流体流动状态的控制流量测量的理论是建立在一定的流动状态下 不同类型的流量计有不同的工作原理 对流动状态的要求也各不一样 要准确测量流量 必须按所选择的流量计的要求控制好流态 2020 3 26 4 图1 2空间双弯头流态 2020 3 26 5 流量测量的特点 1 2 2对流体物质属性的控制不同的流体其物理化学性质不同 对流量计的要求也不同 流量计的结构设计 安装设计 检定和校准要求等要求适应被检流体的属性 1 2 3对流体清洁程度的控制气体中含有过多的液体和固体微粒 不但对流量计的正常工作有影响 同时也影响流量测量的准确度 不同类型的流量计对流体清洁度的要求不同 2020 3 26 6 流量测量的特点 1 2 4相关参数的准确测量流量测量是组合量的测量 要准确测量流量 首先是准确测量各相关参数 1 2 5应考虑节约能源天然气的输送是靠压差进行的 必要时不要进行增压 在对其计量时 所选流量计的压损也是必须考虑的因素之一 2020 3 26 7 流量测量的特点 1 2 6标准状态条件的规定无论是体积计量或能量计量 都要求有一个参比条件 目前各国的参比条件各不相同 但可进行换算 ISO13223规定的标准参比条件 101 325kPa 15 美国的标准参比条件 14 7psi 60 欧洲的标准参比条件 101 325kPa 0或15 我国的标准参比条件 101 325kPa 20 2020 3 26 8 流量测量的特点 1 2 7测量过程中的安全性由于天然气是易燃 易爆的混合气体 某些天然气还含有有毒的硫化物 故在确保计量准确的同时 安全计量是极其重要的 2020 3 26 9 1 3压力测量 压力是流量从工作条件换算成标准参比条件必需的参数 某些类型流量计的流量计算还需要压力数据 在计量中常用的压力测量设备是压力变送器 2020 3 26 10 1 4温度测量 温度也是流量从工作条件换算成标准参比条件必需的参数 某些类型的流量计在计算流量时 要用到温度数据 2020 3 26 11 1 5压缩因子测量 压缩因子是不同条件体积换算必要的参数 某些类型流量计计算流量时需用此参数 压缩因子有工作条件和标准参比条件之分 工作条件压缩因子 Zf 通常的测量方法是计算 目前计算方法标准有 ISO12213 AGA8号报告 GB T17747和NX 19 前三种方法在管输条件下计算的不确定度不大于0 1 后一种方法为0 3 0 5 标准参比条件下的压缩因子 Zn 的计算方法标准有ISO6976 ASTMD3588和GB T11062 2020 3 26 12 压缩因子测量 在孔板等流量计的标准参比条件体积流量计算公式中 也出现过超压缩因子 FZ 计算公式如下 2020 3 26 13 1 6密度测量 密度是质量与体积和不同条件下体积之间换算必需的参数 某些流量计计算流量时 也需要此参数 密度也有工作条件和标准参考比条件之分 密度 可用状态方程计算得到 计算公式如下 2020 3 26 14 密度测量 标准参比条件下的密度 n 除可以用上述公式计算外 也可用ISO6976 ASTMD3588和GB T11062标准中规定的方法计算 在某些流量计算中 也有用标准参比条件下的相对密度 即相同状态天然气密度空气与空气密度 a之比 计算公式如下 密度和相对密度也可用仪器在线或离线测量 2020 3 26 15 1 7发热量测量 天然气发热量测量有直接和间接两种方法 1 7 1直接测量法发热量直接测量法有水流式和气流式两种 气流式对设备和环境的要求比水流式严格 但准确度和灵敏度高 美国70年代使用的是水流式 80年代以气流式 ASTMD1826 取代了水流式 我国用于煤气发热量测量的标准GB12206采用的是水流式 1 7 2间接测量法发热量间接测量法是利用组成分析数据进行计算 国内外标准有ISO6976 ASTMD3588和GB T11062 2020 3 26 16 1 8动力粘度测量 动力粘度主要用于计算雷诺数 目前流量测量标准中都使用甲烷的粘度代替天然气粘度 2020 3 26 17 1 9雷诺数计算 雷诺数是表征流动介质流动特性的无因次量纲 计算公式如下 2020 3 26 18 1 10等熵指数计算 等熵指数 是气体差压式流量计流量计算的物性参数 可由等压热容 CP 和等容热容 CV 计算得到 计算公式如下 目前流量测量标准中 天然气等压和等容热容的计算都是使用甲烷计算值代替 2020 3 26 19 1 11天然气组成分析 天然气组成数据是计算上述物性参数所必需的数据 不同气质所含重烃组份各不一样 其分析