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天然氣轉(zhuǎn)換過程中燃?xì)庥?jì)量儀表的配置與調(diào)整

字體: 放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2007-11-06  作者:袁懋宇  瀏覽次數(shù):1047
      調(diào)整城市能源結(jié)構(gòu),發(fā)展清潔能源,擴(kuò)大提高城市利用天然氣為"十五"計(jì)劃期間及今后更長一段時(shí)間內(nèi)城市燃?xì)馐聵I(yè)發(fā)展的重點(diǎn),已經(jīng)啟動的西氣東輸工程正在按計(jì)劃實(shí)施,海上天然氣登陸管網(wǎng)的建設(shè)、液化天然氣的引進(jìn)、煤層氣的開發(fā)使我國天然氣產(chǎn)銷量以前所未有的幅度增長,在此形熱下燃?xì)庥?jì)量儀表的配置與調(diào)整如何與天然氣轉(zhuǎn)換相適應(yīng)倍受同行業(yè)界的關(guān)注。
  1.不同種類燃?xì)饧夹g(shù)指標(biāo)不盡相同見“表1”
燃?xì)夥N類
天然氣
液化石油氣
人工煤氣
熱值MJ/Nm3
33.35
87.9
16.7
比重
0.58-0.62
1.5-2.0
0.3-0.4

  由于天然氣熱值遠(yuǎn)高于人工煤氣,在天然氣轉(zhuǎn)換后,在同等熱負(fù)荷條件下用戶的用氣量成倍減少,各轉(zhuǎn)換地區(qū)均面臨以較小流量范圍的計(jì)量表取代較大流量范圍計(jì)量表的問題。

  2.燃?xì)庥?jì)量表示值誤差特性分析

  在九十年代中期以后,國內(nèi)主要燃?xì)庥?jì)量儀表制造企業(yè)出廠的產(chǎn)品一般均可達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)及計(jì)量檢定規(guī)程的要求,但不同企業(yè)不同表型誤差特性曲線不盡相同,以宇翔"原型"系列表型為例,不同流量點(diǎn)示值誤差的變化量呈以下狀態(tài),見“表2”

  從上列曲線可以看出
  2.1在量程規(guī)定的流量范圍內(nèi)各流量點(diǎn)示值誤差均在國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)。
  2.2從供氣單位經(jīng)濟(jì)角度考慮,最佳常用流量點(diǎn)宜選擇在0.1Qmax-0.8Qmax范圍,即此范圍內(nèi)示值誤差均為正值。
  3.天然氣轉(zhuǎn)換地區(qū)表型選擇應(yīng)采取的對策

  3.1若燃?xì)庥脩粼诮趦?nèi)熱負(fù)荷不發(fā)生太大的變化,在天然氣轉(zhuǎn)換前使用的表型為G2.5或G4,天然氣轉(zhuǎn)換后則宜改用G1.6或G2.5表型。
  3.2從誤差曲線可見,表型選擇時(shí)常用流量點(diǎn)盡可能不要落在0.1Qm以下或0.8Qmax以上范圍,即不宜以較大流量計(jì)量表長期在小流量范圍使用,或較小流量的計(jì)量表長期在大流量條件下使用。以減少運(yùn)行過程中的丟氣損失。
  3.3新開管道天然氣城市,無實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)的,可參照當(dāng)?shù)赜脩羧細(xì)庠O(shè)施配置規(guī)律選擇表的流量范圍,常用燃?xì)庠O(shè)施熱負(fù)荷見表3
燃器具名稱
雙眼灶
熱水器6升/分
熱水器8升/分
熱水器10升/分
其它干衣機(jī)、掛壁爐烤箱等
熱負(fù)荷MJ/h
2×10.45
44
59
79.5
 
流量m3/h
0.6
1.37
1.6-1.8
1.9-2.2
 
 
 

  注:①天然氣熱值按35.58MJ/m3計(jì)
   ?、诓煌放迫?xì)庠O(shè)施熱負(fù)荷不盡相同,表列數(shù)值供參考。
  3.4選擇靈敏度高的計(jì)量表,減少丟氣損失。
  GB6968-86規(guī)定計(jì)量表的始動流量為0.005Qn,新標(biāo)準(zhǔn)對始動流量無具體規(guī)定,理應(yīng)高于0.005Qn,本公司參照俄聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋼殼表的始動流量為0.002Qn,鋁殼表參照歐共體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定始動流量為0.001Qn,產(chǎn)品在出廠前均進(jìn)行檢驗(yàn),達(dá)到規(guī)定指標(biāo)方可放行,此數(shù)值大大低于火種用量 (約10升)。
  3.5因地制宜選擇計(jì)量表的壓力等級
  國內(nèi)多數(shù)地區(qū)采用中壓輸氣,通過區(qū)域調(diào)壓站或樓棟調(diào)壓器變?yōu)榈蛪哼M(jìn)入室內(nèi)管道,但也有地區(qū)中壓進(jìn)入樓棟立管,通過球閥及表前調(diào)壓進(jìn)入室內(nèi)管道,此外天然氣由于比重較輕,尚存在高層建筑附加壓問題,在某些情況下尚應(yīng)考慮終端調(diào)壓器在失靈情況下安全可靠性問題。國內(nèi)表具市場,不同表型最大工作壓力差異較大有3、5、10、15、20、30、35、40、50、100(單位Kpa)等多種級別。根據(jù)目前國內(nèi)多種氣源并存,且氣源逐步向優(yōu)質(zhì)氣源轉(zhuǎn)換、城市現(xiàn)代化進(jìn)程加快現(xiàn)實(shí),選擇表型工作壓力應(yīng)適度超前,中心城市用表最大工作壓力定位在 20-50Kpa較為穩(wěn)妥。
  3.6選擇可靠性高的燃?xì)庥?jì)量表,確保在使用壽命期內(nèi)無故障運(yùn)行。
  計(jì)量表的可靠性主要取決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)質(zhì)材料的選用、合成橡膠薄膜的使用壽命及表的制造、組裝、檢測精度等,為確保計(jì)量表的使用可靠性,燃?xì)獗韽S家應(yīng)按ISO9000族標(biāo)準(zhǔn)建立質(zhì)量保證體系,實(shí)施全過程質(zhì)量控制,并應(yīng)強(qiáng)化企業(yè)中心試驗(yàn)室的建設(shè),配置必要的理化性能測試手段,可以對計(jì)量表用料如金屬、合成橡膠、工程塑料及表的綜合性能進(jìn)行試驗(yàn),通過試驗(yàn)可適時(shí)對材料質(zhì)量進(jìn)行評價(jià),擇優(yōu)選料,對薄弱環(huán)節(jié)適時(shí)采取對策,確保出廠產(chǎn)品穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。

  4、國內(nèi)燃?xì)庥?jì)量儀表發(fā)展現(xiàn)狀
  民用燃?xì)庥?jì)量儀表在國內(nèi)主要為皮膜式燃?xì)獗?,上世紀(jì)八十年代前,國內(nèi)制造與使用煤氣表從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)性能、使用壽命等諸方面均較落后,八十年代初、中期,部分燃?xì)鈨x表制造企業(yè),引進(jìn)或消化吸收國外燃?xì)庥?jì)量儀表制造技術(shù),建成一批新的生產(chǎn)線、產(chǎn)品技術(shù)性能有較大的提高,可以達(dá)到GB/T6968-86標(biāo)準(zhǔn)的要求,基本上可以滿足城市管道煤氣,以人工煤氣為主導(dǎo)的消費(fèi)結(jié)構(gòu)。伴隨我國燃?xì)赓Y源開發(fā)的進(jìn)展、液化石油氣特別是管道液化氣或液混空氣在城市得到較快應(yīng)用,天然氣的供應(yīng)量日益增多,原有表型難以適應(yīng)現(xiàn)實(shí)形勢需要,反映在表的計(jì)量精度、耐壓等級、靈敏度、使用壽命、觀感性能、計(jì)費(fèi)控制等多方面,在需求的帶動下,九十年代中期以后,國內(nèi)主要燃?xì)鈨x表制造企業(yè),均在致力于新表型的開發(fā),方式是多樣的:有跨國燃?xì)獗砭咧圃旒瘓F(tuán)控股國內(nèi)表具制造企業(yè);或國內(nèi)表具制造企業(yè)與國外企業(yè)合資合作,將國外表型引入國內(nèi)市場;有國內(nèi)企業(yè)引進(jìn)或消化吸收國外表具制造技術(shù),自主開發(fā)推出新一代表型等。無論是采取那一種方式,均帶動了我國燃?xì)庥?jì)量儀表工業(yè)的發(fā)展,縮小了我國燃?xì)庥?jì)量儀表與國外的差距,使國內(nèi)主要燃?xì)鈨x表企業(yè)制造的產(chǎn)品基本上可以滿足西氣東輸及天然氣轉(zhuǎn)換的需要,主要系列產(chǎn)品分述如下:
  4.1適用于以天然氣為主要?dú)庠吹匿摎ば陀?jì)量表。
  (1)計(jì)量室采用優(yōu)質(zhì)工程塑料整體注塑成型,與板金沖壓件計(jì)量室比較、零件數(shù)量減少、組裝及計(jì)量精度提高、抗蝕能力增強(qiáng)。
  (2)流道設(shè)計(jì)優(yōu)化、壓力損失降低、同一機(jī)芯具有較寬的流量范圍,可適用于多種表型。
  (3)較小的計(jì)量容積,采用跑道形合成橡膠薄膜,傳動機(jī)構(gòu)配置有微調(diào)裝置,確保整表有較大的輸出扭距,較高的靈敏度。
  (4)高等級材料的選用,確保零部件有較長的使用壽命。
  以宇翔"B"系列表型為例廠內(nèi)耐久性試驗(yàn)后主要技術(shù)指標(biāo)見4:
表號
檢測項(xiàng)目
流量點(diǎn)
試驗(yàn)前
運(yùn)行至5000m3
運(yùn)行至20000m3
0012010015
示值誤差%
Qmax
-0.6
-0.4
-1
0.2Qmax
+0.6
+1.2
+2
Qmin
+1
+0.5
-1.4
總壓力損失Pa
Qmax
74
58
54
0012060093
示值誤差%
Qmax
-0.5
-0.1
0
0.2Qmax
+1.2
+1.2
+1.6
Qmin
+0.5
+0.25
-1.2
總壓力損失Pa
Qmax
78
72
60

  注:①試驗(yàn)條件符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求,試驗(yàn)介質(zhì)為空氣。
   ?、诎礃?biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗(yàn)時(shí)間為2000小時(shí),G1.6B折合流量為5000m3
   ?、?0000m3試驗(yàn)為本公司內(nèi)控超耐久性試驗(yàn),試驗(yàn)流量為6m3/h,目的考核表的可靠性。
   ?、馨礃?biāo)準(zhǔn)規(guī)定耐久性試驗(yàn)后的基本誤差"B"級表在分界流量以上為±2.5%,分界流量以下為-6%,+3%。
  (5)同一表型可具有多種配置,如表接頭中心距、輸出軸結(jié)構(gòu)、封殼卡、壓力等級、脈沖輸出量等。
  (6)由于此系列表流量范圍寬、計(jì)量精度高、可選擇項(xiàng)多、使用壽命長等特點(diǎn),既可用于天然氣計(jì)量用表也可用于人工煤氣向天然氣過渡階段用表,避免了天然氣接通后需要更換表型帶來的經(jīng)濟(jì)損失。
  4.2適用于以液化氣為主要?dú)庠吹匿X殼型計(jì)量表。
  (1)上殼體及計(jì)量室采用鋁合金壓鑄工藝壓制成型,具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、觀感性能好等特點(diǎn)。但需要注意的由于壓鑄機(jī)壓鑄比壓等級較多,合理的選擇壓鑄機(jī)機(jī)型直接關(guān)系到鑄件的成型精度及致密性。目前國內(nèi)部分鋁殼表耐壓等級較低,其中重要原因之一為壓鑄比壓較低,不能滿足高質(zhì)量鑄件的需要。  
  (2)采用單體旋轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu),丟氣損失小,具有較高的靈敏度,始動流量不大于0.001Qn。
  (3)低壓損設(shè)計(jì)、流量范圍寬,同一結(jié)構(gòu)機(jī)芯可適用于多種表型。
  (4)閥座、閥蓋、傳動件、膜片等零部件采用優(yōu)質(zhì)高檔材料,使用壽命長。
  (5)此系列表既可用于液化氣,也可用于天然氣。

       5、結(jié)束語:

  天然氣轉(zhuǎn)換在一些地區(qū)如北京、上海、沈陽等地區(qū)已有豐富運(yùn)作實(shí)踐,本文僅是對燃?xì)庥?jì)量儀表如何為天然氣轉(zhuǎn)換服務(wù)發(fā)表一些看法,不當(dāng)之處還請到會領(lǐng)導(dǎo)與專家指正。為適應(yīng)國內(nèi)在相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)多種氣源將長期并存,消費(fèi)結(jié)構(gòu)多樣化的需要,從九十年代中期以來,宇翔實(shí)業(yè)公司已先后開發(fā)成功可適用于天然氣、液化石油氣、人工煤氣等民用與工商業(yè)用表,并形成四大系列二十余種表型,這些表型為西氣東輸,天然氣轉(zhuǎn)換提供了廣闊的選擇余度。
 
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