城市气源转换后对燃气计量仪表选型原则的分析与调整

2011-08-30马韬

科技传播 2011年17期

马韬

石家庄新奥燃气有限公司，河北石家庄 050031

0 引言

天然气作为一种清洁、高效的优质能源正逐步替代煤气成为国内许多城市能源结构调整的首选。气源转换后的仪表如何重新选型成为能源企业所必须考虑的问题。石家庄新奥燃气有限公司在2008年完成全市天然气置换人工煤气的工作后通过近3年来的实践应用分析了两种燃气不同的流体特性对仪表选型的影响，并对仪表的选型原则做了相应的补充和调整。

1 气源杂质对仪表选型的影响。

不同类型的计量仪表由于其工作原理、内部结构上的不同，对气源杂质的适应性也各有不同。

1.1 膜式燃气表

膜式燃气表是气体进入容积恒定的计量囊室并做周期性的充气和排气，通过特殊机构累计充气和排气的循环次数得出燃气所通过的容积量，它的外壳与计量囊室间有较大空间，利于气体的净化，因此，膜式燃气表对气体杂质适应性较强，使用范围也更为广泛。

1.2 罗茨流量计

罗茨流量计是通过被测气体驱动罗茨轮转动，罗茨轮与壳体内壁和压盖之间形成的密闭空间-计量腔周期地充气和排气，由罗茨轮的转数来推算流经气体的体积量。它的转子灵敏度要求较高，对气源洁净度有一定的要求，杂质较多会增大了它们之间的摩擦阻力，甚至发生卡表现象，影响流量计的正常计量。所以罗茨流量计的使用需要在前端安装过滤装置并定期进行拆装清洗。

1.3 涡轮流量计

涡轮流量计对气源洁净程度要求很高，主要是因为涡轮在正常启动情况下所需克服的阻力矩和摩擦力矩必须很小，以保证流量计的计量精度和下限测量范围，如果气源杂质较多会影响机械转动部件的使用寿命，使涡轮启动力矩增大，附着物的聚积也会改变流量计部分关键部件的几何尺寸，使仪表精度受到很大的影响[1]。因此涡轮流量计并不适用于杂质较多的气源如人工煤气的流量计量。

1.4 孔板流量计

差压式流量计计量精度受影响的因素较多，若单从气源气质角度考虑气体中的杂质对孔板流量计的影响还是较为明显的，如果杂质长期附着于孔板表面会影响孔板直角入口边缘圆弧半径和测量管内壁相对粗糙的规定标准，孔板流出系数也将发生变化，使测量准确度达不到要求[2]，这就需要在使用差压式孔板流量计时需要定期进行拆装清洗工作。

由于气质的变化，对流量计量仪表的选择已从单纯地适应介质的要求而逐渐向仪表选型更合理，计量更精确的要求转变。

2 管道输送压力的改变对仪表选型的影响

人工煤气置换成天然气后，由于压力增加，使用带温压补偿

装置的仪表就显得尤为重要。

根据气体状态方程式（1）可知，如果仅考虑被测气体压力的影响，当工况压力Pa+Pg提高10Kp时，工作状态下气体体积量V折合成标准状态下气体体积量V0后约为1.1倍的V，可见，没有压力补偿的情况下流量计计量损失接近10%，而石家庄新奥燃气有限公司在人工煤气时代受安装环境、使用条件以及成本价格等因素的影响一些小流量的罗茨流量计以及大部分膜式燃气表均未带温压补偿修正装置，这就对供销差率产生了不小的影响。因此，罗茨流量计和大部分应用于餐饮行业的膜式燃气表在气源转换后都应使用带有温压补偿装置的流量仪表。

3 气源燃烧热值大小对仪表选型的影响

气源燃烧热值直接关系用气负荷的大小，用气负荷则决定着仪表测量范围的选取。天然气的热值与人工煤气相比提高近一倍，因此在气源转换工作中除了对管网压力和调压设备需做相应调整外，还应重新对用气负荷进行核算，合理选择流量仪表的测量范围。流量仪表的使用范围以其流量测量上限20%～85%这一工作段最为理想，流量低于20%时，仪表精度低，没有达到仪表线性段，高于85%时运行会降低仪表使用寿命，因此，通过重新核算用气负荷，公司对石家庄市近40%的工业公福流量计进行了调整更新，尽量保证流量计的计量在其最佳测量范围之内。

4 天然气流量计的选型原则

通过近三年来对天然气流量计量方面的一些实践经验，结合石家庄市天然气用户的实际用气特点，总结了一些针对不同类型用户的选型原则。

居民用户根据日常用气量宜选用G1.6或G2.5型号的膜式燃气表。餐饮用户的用气设备种类繁多且流量范围大小不一，流量变化大，宜选用起步流量小的膜式燃气表或罗茨流量计，G16以上的膜式燃气表和所有罗茨流量计均需带有温压补偿装置；严禁选用涡轮流量计。热水茶炉、小型锅炉等用户的用气情况稳定，流量范围波动小。一般选用罗茨流量计。锅炉（直燃机）用户压力、流量较大，用气情况稳定，仪表若出现故障不能影响用气设备的正常使用，所以选用涡轮流量计。工业用户的用气压力大，流量大，绝对不能因为仪表故障而对生产造成影响，所以一般选用涡轮流量计。