天然气计量_培训

1中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBase2中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBase王法良，2014.08天然气计量3中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBase天然气计量基础知识一天然气计量仪表二计量仪表的运行三主要内容4中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBase天然气计量基础知识一1）天然气基础知识2）天然气计量原理3）计量仪表的基本术语主要内容5中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBase天然气是从油气藏中开采的可燃气体，它是埋藏在地下的生物有机体，经过漫长的地质年代和复杂的转化过程生成的。通过石油工人的辛勤劳动，把天然气从地下开采出来，经过净化、调压、输配（计量），再送到用户。天然气是一种优质的燃料和化工原料。a）燃料：燃烧完全，单位发热量大，燃烧后产生的物质对环境污染小，因而深受人们的青睐。b）化工原料：洁净，质优，成本低廉，可用它生产种类众多的精细化工产品和高附加值产品，近四分之一的天然气被用作化工原料，其中90%以上用于生产化肥。1）天然气基础知识天然气：6中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBasea）主要组分：烃类（碳氢化合物）含量为60％～90％（更高）。其中最简单的烷烃是甲烷，CH4。一般来说，甲烷含量很高，通常为70%～90%。b）甲烷是无色无臭比空气轻的可燃气体，是优质的气体燃料。天然气中除甲烷组分外，还有乙烷、丙烷、丁烷，它们在常温常压下都是气体。c）其他成分：二氧化碳、一氧化碳、氧、氢、氦、氩以及水蒸气等。必要时，需进行组分分析。天然气组分1）天然气基础知识7中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBase天然气是一种储量很大、输送方便、成本低廉、其清洁无灰渣、热值较高及燃烧产物对环境污染较小的优质能源。用作城镇燃气，主要具有如下优点：a）热值高。单位发热量约为人工煤气的两倍。天然气:8600千卡/Nm3人工煤气:3500千卡/Nm3b）对人体无害。输送到城镇的天然气，一般都已经过净化处理，因此，对人体基本无毒害作用。天然气的优点1）天然气基础知识8中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBasea）基本的流体概念-温度，压力，流量，密度，粘度-牛顿流体，马赫数，雷诺数。b）基本的流体方程-理想气体状态方程，-连续性方程，-伯努利方程。2）天然气计量原理主要内容：9中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBasea）温度一般采用摄氏度（℃），但在具体的标准流量计算上采用国家法定计量单位--开尔文（K），即规定在冰点时为273.15K。我国规定理想气体在一个大气压下，20℃状态下为气体的标准状态。用开氏度（K）表示即为273.15+20=293.15K。测量方法：玻璃温度计、热电偶热电阻温度计（或传感器、变送器）等。基本流体概念2）天然气计量原理10中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBaseb)压力垂直作用在单位面积上的力，我国采用法定计量单位-帕斯卡，字母为Pa。表示方法：相对压力（表压）:压力仪表直接显示的压力值；绝对压力（绝压）:标准大气压＋相对压力。基本流体概念2）天然气计量原理11中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBasec)流量流体在一定单位时间内，通过某一固定截面的体积或质量，也可解释为流体通过某一固定截面的体积或质量与时间之比，称为流量。流量有二种表示方法：体积流量Q：流体流速v与流通截面F之积，Q＝v×F质量流量qm：密度ρ（测量温度/压力）与体积流量Q之积，qm＝ρ×Q基本流体概念2）天然气计量原理12中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBased)密度流体的质量m和体积V之比，ρ＝m/V各种流体的密度都随温度、压力改变而变化。对气体而言，温度、压力变化对其密度的影响较大。所以表示气体密度时，必须严格说明其所处的压力、温度状况。工业测量中，有时还用“比容”这一参数。比容是密度的倒数，单位为m3／kg。基本流体概念2）天然气计量原理13中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBasea）理想气体状态方程基本流体方程PV=nRT单位：pPa；Vm3；TK；nmol；R摩尔气体常数8.314510Jmol-1K-1mbbbmbmmPTZVVPTZ2）天然气计量原理14中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBaseb)连续性方程连续性方程是质量守恒定律应用于运动流体的数学表达式。对于可压缩流体非定常流动，认为表征流体属性的密度、速度、压力的流体物理量是连续分布的。对于定常流，根据质量守恒关系，在同一管道内，截面1的质量流量qm1和截面2的质量流量qm2应有如下关系：qm1=qm2基本流体方程2）天然气计量原理15中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBasec)伯努利方程伯努利方程是能量守恒定律应用于流体力学的一种数学表达式。在流体运动时，不同性质的机械能可以相互转换，且总的机械能守恒。因此，流管中两截面间有如下关系成立：基本流体方程2212121222ppvvzgzghw2）天然气计量原理16中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBasea)准确度accuracyofmeasurement测量结果与被测量真值之间的一致程度。b)重复性repeatability[ofresultsofmeasurements]在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。c)复现性reproducibility[ofresultsofmeasurements]在改变了的测量条件下，同一被测量的测量结果之间的一致性。d)范围度rangeability：量程比e)压力损失pressureloss：能量损耗。3）计量仪表的基本术语17中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBasea)精确度好，精密度不好b)精密度好，精确度不好c)准确度好！关于准确度：3）计量仪表的基本术语18中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBase主要内容1）天然气的贸易结算2）天然气计量仪表3）仪表的通讯连接天然气计量仪表二19中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBase结算方式：a）按体积：用气量（标方NM3）b）按质量：进口LNG、CNGc）按能量：组分（MJ/m3）能量计量是天然气作为能源的一种合理和科学的计量方式，能公平公正地反映天然气价值。用户分类：a）国家间贸易b）分输商/天然气公司c）工业用户d）商用及居民用户1）天然气贸易结算20中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBaseLNG运输船西气东输场站1）天然气贸易结算21中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBase1）天然气贸易结算22中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBase按功能：a）一次仪表-机械式：十进制计数器-直接显示读数-涡轮、腰轮、超声波等b）二次仪表：-电子式：数显-采集一次仪表测量的参数，进行计算、存储、通讯-体积修正仪、流量计算机2）天然气计量仪表23中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBase按结构原理，a）容积式流量计测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计；适于测量气体流量的容积流量计、皮膜式等；b）叶轮式流量计（属速度式流量计）:水表和涡轮流量计；c）差压式流量计:变径流量计、V锥流量计、孔板流量计d）变面积式流量计(等压降式):玻璃转子(浮子)流量计e）电磁流量计f）超声波流量计g）流体振荡式流量计:涡街流量计、旋进旋涡流量计h）质量流量计:科里奥利力式质量流量计、热式流量计2）天然气计量仪表24中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBasea）孔板流量计常用气体流量计介绍2）天然气计量仪表25中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBase26中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnologyDemonstration&TrainingBaseb）皮膜流量计27中国城市燃气管理与应用新技术示范与培训基地CityGasManagement&ApplicationNewTechnolo