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电子温度压力修正膜式燃气表的理论基础和应用


  来源: 《城市燃气》 时间:2021-04-15 编辑:仪器仪表WXF
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天然气作为一种重要的清洁能源,已广泛应用于国民生产和生活的各个领域。目前,在世界能源消费结构中,天然气消费占能源消耗总量的比例也不断提高,伴随着天然气贸易的持续扩大,对天然气计量方式的要求也不断提高。


2019年5月国家发改委、国家能源局、住建部、市场监管总局发布了《油气管网设施公平开放监管办法》。在天然气计量方式上有了新的突破,首次规定了天然气使用热值的新计量方式。天然气计量包括体积计量、质量计量和热值计量3种方式。当前,我国天然气通常是按照体积计量,而国际上采用的能量计量更能体现不同天然气品质差别。


天然气作为用于燃烧的能源,其价值在于其提供的热量。但是天然气是一种多组分混合气体,由于产地来源不同,各组分及含量也存在差异,这使得不同来源的同样体积和质量的天然气,其燃烧产生的能量也不同。因此,从科学公平计量的角度看,天然气计量采用能量计量比体积计量更加合理,有利于准确计量、体现公平、减少结算纠纷和天然气行业的健康发展。天然气能量计量是在体积测量的基础上,再测量天然气发热量,用天然气单位体积的热量乘以天然气标况体积,以获得天然气总能量。其计算式如下:

E=Q×Hs (1)


式中:

E——时间段内天然气的能量,MJ;

Q——时间段内天然气标准状态的体积流量或质 量流量,m3 或 kg;

H——天然气单位发热量,MJ/m3 或MJ/kg。


燃气公司沿用体积计量已几十年,技术、运作方式和运维成熟,经验充足收益高。而且体积计量技术 虽然相对成熟,却依旧在不断发展,从体积计量改为能量计量,对燃气公司最大挑战是技术上的飞跃。对燃气公司来说,能量计量在标况下进行结算,避免了很多原来没有体积补偿的损失。在推行天然气的能量计量大背景下,必然催生了显示标况体积的电子温度压力修正膜式燃气表,为将来的能量计量打下基础。


团标的理论基础和政策支撑


2020年9月1日中国城市燃气协会团体标准T/ CGAS 011-2020《电子温压修正膜式燃气表》开始实 施。电子温度压力修正膜式燃气表,主要用于燃气公司末端用户的计量,把原来的工况变成标况,这样能够降低燃气公司管网末端的气损问题,从而提高燃气 公司管理的效率。电子温度压力修正膜式燃气表是在膜式燃气表基 表上嵌入电子温度传感器、压力传感器,使用积算器 等部件,将测量条件下的体积累积量修正成标准条件下的体积累积量的燃气计量仪表,见图1结构示意图。


图1结构示意图


1. 国际标准和国家标准的支撑

电子温压修正膜式燃气表是近几年才开发应用的新产品,将测量条件下(工况)的体积量转换成标准条件下(标况)的体积量的新一代的燃气计量仪表,有相关的国际标准和国家标准的支撑:

(1)GB/T 6968-2019 膜式燃气表(EN 1359)

(2)GB/T 36242-2018 燃气流量计体积修正仪(EN 12405-1:2005)

(3)GB/T 32201-2015 气体流量计(OIML R137:2012)

(4)GB/T 19205-2008 天然气标准参比条件 (ISO 13443)


GB/T 32201-2015(R137)《气体流量计》规定:对于带内置转换装置的流量计,如果它只显示基准条件下的体积,在tsp-15℃至tsp+15℃的温度范围内,可在给出的最大允许误差上增加0.5%。超出此范围时,允许每10℃再增加0.5%。指定温度tsp由制造商确定。


GB/T 6968-2019《膜式燃气表》附录A“内置气体体积转换装置的燃气表”中要求:内置气体体积转换装置的燃气表,中心温度tsp应在15℃~25℃之间。如果只显示基准条件下的体积量,示值误差应符合以下要求:初始MPE在tsp±15℃范围内,可在初始MPE的基础上放宽±0.5%。在此范围外但在制造商声明的温度范围内,允许每增加10℃再放宽±0.5%。耐久MPE不超过初始MPE的2倍。


GB/T 36242-2018(EN 12405-1:2005)《燃气流量计体积修正仪》中要求:修正仪的分量误差包括温度测量误差、压力测量误差和积算器的误差。


GB/T 19205-2008《天然气标准参比条件》中规定:天然气计量时,使用的压力和温度参比条件分别为 101.325kPa和20℃。而实际计量时,很少在标准状态,若未安装温压补偿装置,计量结果将与实际值存在偏差。据理想气体状态方程计算可知,当实际供气压力相对参比压力每升高1kPa,燃气企业损失的气量约为1%;若温度低于参比温度3℃,损失的气量约为1%。


电子温压修正膜式燃气表由积算器、温度传感器、压力传感器和基表组成,根据基表测得的体积流量、燃气的温度和压力等参数进行计算,将测量条件下的体积量转换成基准条件下的体积量,并进行积算、存储和显示的装置。也可以这样理解:电子温压修正膜式燃气表是带微型积算仪的燃气表。


2.相关政策的支撑

关键词:电子温度压力修正膜式燃气表 理论基础 应用    浏览量:1379

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