摘 要：討論城市燃?xì)鈿庠从扇斯っ簹庀蛱烊粴廪D(zhuǎn)化時(shí)，各類(lèi)用戶(hù)的流量計(jì)選型問(wèn)題，并以鎮(zhèn)江為例，對(duì)燃?xì)饬髁坑?jì)的選型進(jìn)行了實(shí)例分析，提出了相關(guān)選型的建議。

1 引言

隨著“西氣東輸”工程的建設(shè)，天然氣將逐步被引入沿線(xiàn)城市，各城市的氣化率及銷(xiāo)氣量也將逐步提高，以鎮(zhèn)江市為例，2010年供氣量將達(dá)2億m3，此時(shí)供銷(xiāo)差變化1%，將影響燃?xì)夤镜睦麧?rùn)近400萬(wàn)元，隨著市場(chǎng)的日趨成熟，燃?xì)夤九c上游的交割氣量，雙方都很重視，計(jì)量也相對(duì)準(zhǔn)確，供銷(xiāo)差的一個(gè)決定因素是各類(lèi)用戶(hù)的計(jì)量準(zhǔn)確性，要保證計(jì)量的準(zhǔn)確，流量計(jì)的選型是根本。

2 流量計(jì)選型的基本原則

2.1 計(jì)量真實(shí)、準(zhǔn)確

2.1.1 流量計(jì)的計(jì)量范圍合理

每一臺(tái)流量計(jì)都有一個(gè)在誤差范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量區(qū)間、*基本的始動(dòng)流量值，流量計(jì)選型時(shí)，要滿(mǎn)足下游用戶(hù)的用氣特性，要求用戶(hù)的*大用氣流量不超過(guò)其*大量值，*小用氣流量要大于其*小量值，至少要大于流量計(jì)的始動(dòng)量值，用戶(hù)的正常用氣量*好選在量程的20%~85%的范圍內(nèi)。

2.1.2 流量計(jì)的計(jì)量值客觀(guān)、真實(shí)

燃?xì)膺M(jìn)行貿(mào)易結(jié)算都是基于某一狀態(tài)下的基準(zhǔn)值，現(xiàn)中石油與下游燃?xì)夤具M(jìn)行貿(mào)易結(jié)算的標(biāo)準(zhǔn)溫度、壓力參數(shù)為：壓力p0=101.325kPa，溫度T0=293.15K，而用戶(hù)的用氣工況時(shí)的溫度、壓力與貿(mào)易結(jié)算的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)不相同，可選用理想狀態(tài)方程式換算：

--- （1）

為便于換算，可將燃?xì)饬髁繐Q算公式簡(jiǎn)化為：

--- （2）

式中：

V0— 貿(mào)易結(jié)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燃?xì)怏w積流量，m3/h；

V— 工作狀態(tài)下的燃?xì)怏w積流量，m3/h；

p— 工作狀態(tài)下燃?xì)獾慕^對(duì)壓力值。若計(jì)量過(guò)程中有波動(dòng)，則為燃?xì)鈱?shí)際平均絕對(duì)壓力值，p=p表+p'，kPa；

p表— 現(xiàn)場(chǎng)壓力計(jì)讀出的燃?xì)鈮毫χ担琸Pa；

p'— 當(dāng)?shù)卮髿鈮毫χ担琸Pa；

T— 燃?xì)獾膶?shí)測(cè)絕對(duì)溫度。若計(jì)量過(guò)程有波動(dòng)，則為燃?xì)鈱?shí)際平均絕對(duì)溫度，K；

T=t+ 273.15K ；

t— 現(xiàn)場(chǎng)讀出的燃?xì)馄骄鶖z氏溫度，℃。

從式（2）可以看出，燃?xì)鈮毫γ吭黾?kPa或溫度每降低2.9℃，貿(mào)易結(jié)算的流量值都將增加1%。一般情況下流量計(jì)出廠(chǎng)時(shí)不具備溫度和壓力自動(dòng)修正功能，所以，流量計(jì)選型時(shí)，設(shè)計(jì)人員還必須根據(jù)用戶(hù)用氣時(shí)要求的額定工作壓力、全年用氣時(shí)間段的平均氣溫有針對(duì)性地確定溫度及壓力的補(bǔ)償修正。中石油公司與燃?xì)夤娟P(guān)于氣量決算的標(biāo)準(zhǔn)溫度定為293.15K，在明確要進(jìn)行溫度修正的同時(shí)，還要告訴廠(chǎng)家進(jìn)行溫度、壓力修正的標(biāo)準(zhǔn)值，這樣，才能確保流量計(jì)真實(shí)、準(zhǔn)確的計(jì)量。

我公司在門(mén)站所選用流量計(jì)為設(shè)計(jì)壓力40MPa，G1600和G250的進(jìn)口渦輪流量計(jì)，并選用流量修正計(jì)算機(jī)進(jìn)行溫度、壓力修正，將有關(guān)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳送至中控室。

2.2 流量計(jì)經(jīng)濟(jì)耐用

現(xiàn)燃?xì)饬髁坑?jì)主要類(lèi)型有容積式（皮膜表和羅茨表）、速度式（渦輪表）、振動(dòng)式（渦街表和旋進(jìn)旋渦表）、差壓式（孔板流量計(jì)）、超聲波流量計(jì)和靶式流量計(jì)。根據(jù)鎮(zhèn)江的情況，主要選用前三種。不同類(lèi)型的流量計(jì)具有不同的儀表特性（精確度、重復(fù)性、線(xiàn)性度、計(jì)量范圍、壓力損失、上下限流量、響應(yīng)時(shí)間等）和流體特性（流體壓力、溫度、密度、粘度、磨蝕、腐蝕、結(jié)垢、臟污等），要求的安裝條件（管道布置方向、流動(dòng)方向、上下游直管段的長(zhǎng)度、管徑、維護(hù)空間、過(guò)濾排污等輔助設(shè)備）和使用條件（環(huán)境的溫度、濕度、腐蝕性、安全性、電磁干擾、防爆等）不一樣，其價(jià)格、費(fèi)用（購(gòu)置費(fèi)、安裝費(fèi)、維護(hù)費(fèi)、檢定費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)及使用年限）也各不相同，所以流量計(jì)選型時(shí)要綜合考慮氣源的性質(zhì)、流量計(jì)的特性、管網(wǎng)壓力級(jí)制和用戶(hù)的經(jīng)濟(jì)承受能力等因素。常用流量計(jì)的性能特性及安裝要求見(jiàn)表1。

表1 常用流量計(jì)主要性能比較

3 民用戶(hù)的燃?xì)獗磉x型

目前，鎮(zhèn)江市民用戶(hù)所使用的燃?xì)馄骶咭话阌须p眼灶及熱水器，燃?xì)怆p眼灶具的總熱負(fù)荷約7kW，折算成天然氣的耗氣量為0.7m3/h（天然氣的低熱值按35.58MJ/m3計(jì)），熱水器主要為8L/min或10L/min的，其熱負(fù)荷一般為16或22kW，折算成天然氣的耗氣量為1.7或2.2m3/h，那么，居民家用燃?xì)馄骶呖偟暮臍饬浚ㄌ烊粴猓┰?.4~2.9m3/h之間，其*小用氣量約0.028m3/h，大于G2.5皮膜表的*小流量，建議民用戶(hù)家用燃?xì)獗磉x用G2.5型的。

4 普通公建用戶(hù)的流量計(jì)選型

4.1 單位食堂或餐飲用戶(hù)

這類(lèi)用戶(hù)的燃?xì)馄骶邤?shù)量較多，用氣量波動(dòng)較大。*大用氣量在65m3/h以下，燃?xì)馀涔苤苯訌牡蛪汗芫W(wǎng)接入、灶具額定工作壓力為2kPa（焦?fàn)t氣為1kPa）的建議選用G65以下的皮膜表，經(jīng)濟(jì)實(shí)用；*大用氣量雖然<100m3/h，但灶前壓力>3kPa，或*大用氣量>100m3/h，建議選羅茨表并帶溫度、壓力補(bǔ)償。

鎮(zhèn)江市現(xiàn)有焦?fàn)t氣用戶(hù)主要以民用戶(hù)和餐飲用戶(hù)為主，對(duì)使用智能表和普通羅茨表的部分餐飲用戶(hù)（焦?fàn)t氣1kPa）進(jìn)行了比較，天然氣用戶(hù)灶具額定工作壓力為2kPa，假設(shè)溫度為標(biāo)準(zhǔn)溫度，存在2%供銷(xiāo)差。因此在實(shí)際運(yùn)用中，用氣量<25m3/h時(shí)選用皮膜表：用氣量>25m3/h時(shí)選用羅茨表，將來(lái)?xiàng)l件允許時(shí)進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償。如*大用氣量>100m3/h，選用羅茨表并帶溫度、壓力補(bǔ)償。

4.2 采暖、熱水鍋爐及空調(diào)直燃機(jī)用戶(hù)

該類(lèi)用戶(hù)用氣壓力一般在5~16kPa，用氣量較大，以*小的一體化空調(diào)直燃機(jī)（熱負(fù)荷為840MJ/h）為例，用氣量約為25m3/h天然氣，*小運(yùn)行負(fù)荷一般在額定負(fù)荷的45%以上，用戶(hù)一般僅1~2臺(tái)燃燒設(shè)備。*大用氣量<300m3/h，建議選用羅茨表，并帶溫度、壓力補(bǔ)償，安裝在調(diào)壓器后。*大用氣量>300m3/h，氣源為天然氣時(shí)，建議選用帶溫度、壓力補(bǔ)償?shù)闹悄苄蜏u輪流量計(jì)；若用焦?fàn)t氣，建議選用帶溫度、壓力補(bǔ)償?shù)闹悄苄托M(jìn)流量計(jì)，且安裝在調(diào)壓器前，旋進(jìn)流量計(jì)阻力損失較大，選型時(shí)可降低一個(gè)規(guī)格。

鎮(zhèn)江市區(qū)內(nèi)已嚴(yán)禁使用燃煤鍋爐，近年來(lái)柴油、液化氣價(jià)格漲幅較大，為天然氣用戶(hù)發(fā)展提供了良好的市場(chǎng)環(huán)境，市區(qū)的采暖、熱水鍋爐用戶(hù)現(xiàn)均使用焦?fàn)t氣，考慮不久將使用天然氣，結(jié)合性?xún)r(jià)比，*大用氣量在300m3/h以上采暖、熱水鍋爐用戶(hù)均選用帶溫度、壓力補(bǔ)償?shù)闹悄苄蜏u輪流量計(jì)，如鎮(zhèn)江*四人民醫(yī)院鍋爐房一臺(tái)熱水爐一臺(tái)蒸汽爐，調(diào)壓器出口壓力10kPa，總流量1000m3/h，始動(dòng)流量20m3/h，選用了帶溫度、壓力補(bǔ)償?shù)臏u輪流量計(jì)，假設(shè)溫度為標(biāo)準(zhǔn)溫度，用戶(hù)每天用氣4h，供銷(xiāo)差為10%，每年的補(bǔ)償量為14萬(wàn)m3。

5 普通小工業(yè)用戶(hù)的流量計(jì)選型

該類(lèi)用戶(hù)的*大用氣量可能并不大，一般小于300m3/h，但燃燒設(shè)備多，*小用氣量可能不到*大用氣量的5%，用氣壓力一般在5~20kPa，建議選用羅茨表并帶溫度、壓力補(bǔ)償。現(xiàn)印染廠(chǎng)使用300m3/h（焦?fàn)t煤氣）的羅茨表，調(diào)壓器的出口壓力控制在4000kPa，未進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償。假設(shè)溫度為標(biāo)準(zhǔn)溫度，用戶(hù)每天用氣6h，供銷(xiāo)差為4%，每年損失2.5萬(wàn)m3，在今后置換過(guò)程中這些小型工業(yè)用戶(hù)的流量計(jì)將逐步加設(shè)溫度、壓力補(bǔ)償。

6 大型公建用戶(hù)及工業(yè)用戶(hù)選型

該類(lèi)用戶(hù)一般指用氣壓力在6~20kPa，*大用氣量>600m3/h的工業(yè)及大型公建用戶(hù)，用戶(hù)不僅單臺(tái)設(shè)備用氣量大，設(shè)備數(shù)量也較多，單臺(tái)機(jī)組*低用氣量一般不低于額定用氣量的45%，在*大用氣量的10%以上，如氣源為天然氣，選用帶溫度、壓力補(bǔ)償?shù)闹悄苄蜏u輪或旋進(jìn)流量計(jì)均可以。

現(xiàn)市內(nèi)一些大型工業(yè)用戶(hù)均安裝渦輪流量計(jì)，新安裝的鈦白粉廠(chǎng)工業(yè)窯爐，調(diào)壓器出口壓力10kPa，選用兩臺(tái)帶溫度、壓力補(bǔ)償?shù)倪M(jìn)口渦輪流量計(jì)（Q=1600m3/h）。假設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)溫度，用戶(hù)每天用氣6h，供銷(xiāo)差為10%，每年的補(bǔ)償量67.2萬(wàn)m3。

在實(shí)際工作中，除綜合考慮用戶(hù)燃燒器具的多少、用氣量的大小、用氣的特性外，還要考慮所選流量計(jì)對(duì)氣質(zhì)的適應(yīng)能力，特別是燃燒器具比較多的食堂或餐飲用戶(hù)，其*大用氣量要計(jì)算準(zhǔn)確，否則不利于準(zhǔn)確計(jì)量，建議對(duì)該類(lèi)飲食公建用戶(hù)的流量計(jì)選型時(shí)可保守些，以確保流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確。