2020-04-24 00:29
目前我国城市天然气计量仍采取体积计量方 式，而国际天然气贸易和消费通行能量计量方式。 天然气按能量计量能保证天然气的质量，实现按值 定价，确保用户使用不同天然气在价格上的公平性， 体现天然气作为燃料的核心价值，减少天然气交易 中的供需矛盾。随着城市燃气多气源供气格局的形 成和全球经济一体化的加快，按能量计量已成为我 国天然气计量、结算的必然趋势。
为确定热值仪应用于下游天然气能量计量的可 行性，本文建立了基于热值仪的能量测定实验系统。 通过与在线色谱仪的测量数据进行对比，得到热值 仪测量偏差、测量重复性; 通过连续运行，北京中惠普分析技术研究所验证仪器 可靠性及稳定性。实验结果用于改进热值仪热值测 定程序、提高测量准确性，为在供热厂站、一般工商 业用户等推广能量测量、降低实施成本提供参考。
热值仪工艺特点
热值仪可在线测量天然气高热值，测量原理基 于物性关联，由于质量流量取决于气体组成，通过测 量样品气质量流量与参考气( 12T 天然气) 质量流量 的差异以及测量温度和压力，根据一定的映射关系 通过与热值仪相连的计算机中的软件得到样品气热 值与参考气热值的差异，最终由软件计算得到样品气热值。中惠普SPH-300氢气发生器制备气源。
性能及特点
① 连续测量样品气和参考气的质量流量、温 度及压力，数据采集分析系统连续计算样品气热值， 并每隔 5 min 记录热值结果。
② 对欧洲天然气气源，天然气热值测量准确 度优于 1% 。
③ 装置配备仪器记录数据，可以通过 Mini － USB 线连接到电脑，并读取数据。在线数据可连接 到本地 SCADA。
④ 操作步骤少，操作简单，无需人工值守。 ⑤ 运行维护费用低，仅需纯度 99． 9% 的 CH4 气瓶进行自动校准。
⑥ 结构紧凑，热值仪尺寸( 长 × 宽 × 高) 为 300 mm × 140 × mm × 600 mm ，便于各类用户安装 使用。
热值仪测定实验系统
该热值仪在欧洲已得到应用，无须测定组成，且 测量准确度满足能量计量要求。由于测量原理基于 热值和质量流量等物理性质的映射关系，该映射关 系与气源气质有关，国内燃气与欧洲燃气气质存在 差异，因此为达到准确度要求，需要根据测量结果修 正现有映射规律。分别对 2 种气源进行热值测定。 气源 1 为常规管道天然气，由 CH4、C2H6、C3H8、i － C4H10、n － C4H10、i － C5H12、n － C5H12、N2、CO2 等组 成。气源 2 为煤制天然气，由 CH4、H2、C2H6、C3H8、 N2、CO2 组成。
结论
介绍一种热值仪的工作原理、性能和安装要求。 搭建热值测定实验系统，与在线色谱仪比对，分别对 常规管道天然气和煤制天然气进行热值测定。对于 常规管道天然气，采取修正系数修正后，中惠普发生器与在线色谱 仪测量结果平均相对误差为 0． 136% 。对于煤制天 然气，热值仪的热值计算方法中未考虑氢气组分，热 值关联模型和参数应该体现氢气组分的影响。