城市氣源轉換后對燃氣計量儀表選型原則的分析與調整

馬 韜

石家莊新奧燃氣有限公司，河北石家莊 050031

0 引言

天然氣作為一種清潔、高效的優質能源正逐步替代煤氣成為國內許多城市能源結構調整的首選。氣源轉換后的儀表如何重新選型成為能源企業所必須考慮的問題。石家莊新奧燃氣有限公司在2008年完成全市天然氣置換人工煤氣的工作后通過近3年來的實踐應用分析了兩種燃氣不同的流體特性對儀表選型的影響，并對儀表的選型原則做了相應的補充和調整。

1 氣源雜質對儀表選型的影響。

不同類型的計量儀表由于其工作原理、內部結構上的不同，對氣源雜質的適應性也各有不同。

1.1 膜式燃氣表

膜式燃氣表是氣體進入容積恒定的計量囊室并做周期性的充氣和排氣，通過特殊機構累計充氣和排氣的循環次數得出燃氣所通過的容積量，它的外殼與計量囊室間有較大空間，利于氣體的凈化，因此，膜式燃氣表對氣體雜質適應性較強，使用范圍也更為廣泛。

1.2 羅茨流量計

羅茨流量計是通過被測氣體驅動羅茨輪轉動，羅茨輪與殼體內壁和壓蓋之間形成的密閉空間-計量腔周期地充氣和排氣，由羅茨輪的轉數來推算流經氣體的體積量。它的轉子靈敏度要求較高，對氣源潔凈度有一定的要求，雜質較多會增大了它們之間的摩擦阻力，甚至發生卡表現象，影響流量計的正常計量。所以羅茨流量計的使用需要在前端安裝過濾裝置并定期進行拆裝清洗。

1.3 渦輪流量計

渦輪流量計對氣源潔凈程度要求很高，主要是因為渦輪在正常啟動情況下所需克服的阻力矩和摩擦力矩必須很小，以保證流量計的計量精度和下限測量范圍，如果氣源雜質較多會影響機械轉動部件的使用壽命，使渦輪啟動力矩增大，附著物的聚積也會改變流量計部分關鍵部件的幾何尺寸，使儀表精度受到很大的影響[1]。因此渦輪流量計并不適用于雜質較多的氣源如人工煤氣的流量計量。

1.4 孔板流量計

差壓式流量計計量精度受影響的因素較多，若單從氣源氣質角度考慮氣體中的雜質對孔板流量計的影響還是較為明顯的，如果雜質長期附著于孔板表面會影響孔板直角入口邊緣圓弧半徑和測量管內壁相對粗糙的規定標準，孔板流出系數也將發生變化，使測量準確度達不到要求[2]，這就需要在使用差壓式孔板流量計時需要定期進行拆裝清洗工作。

由于氣質的變化，對流量計量儀表的選擇已從單純地適應介質的要求而逐漸向儀表選型更合理，計量更精確的要求轉變。

2 管道輸送壓力的改變對儀表選型的影響

人工煤氣置換成天然氣后，由于壓力增加，使用帶溫壓補償

裝置的儀表就顯得尤為重要。

根據氣體狀態方程式（1）可知，如果僅考慮被測氣體壓力的影響，當工況壓力Pa+Pg提高10Kp時，工作狀態下氣體體積量V折合成標準狀態下氣體體積量V0后約為1.1倍的V，可見，沒有壓力補償的情況下流量計計量損失接近10%，而石家莊新奧燃氣有限公司在人工煤氣時代受安裝環境、使用條件以及成本價格等因素的影響一些小流量的羅茨流量計以及大部分膜式燃氣表均未帶溫壓補償修正裝置，這就對供銷差率產生了不小的影響。因此，羅茨流量計和大部分應用于餐飲行業的膜式燃氣表在氣源轉換后都應使用帶有溫壓補償裝置的流量儀表。

3 氣源燃燒熱值大小對儀表選型的影響

氣源燃燒熱值直接關系用氣負荷的大小，用氣負荷則決定著儀表測量范圍的選取。天然氣的熱值與人工煤氣相比提高近一倍，因此在氣源轉換工作中除了對管網壓力和調壓設備需做相應調整外，還應重新對用氣負荷進行核算，合理選擇流量儀表的測量范圍。流量儀表的使用范圍以其流量測量上限20%～85%這一工作段最為理想，流量低于20%時，儀表精度低，沒有達到儀表線性段，高于85%時運行會降低儀表使用壽命，因此，通過重新核算用氣負荷，公司對石家莊市近40%的工業公福流量計進行了調整更新，盡量保證流量計的計量在其最佳測量范圍之內。

4 天然氣流量計的選型原則

通過近三年來對天然氣流量計量方面的一些實踐經驗，結合石家莊市天然氣用戶的實際用氣特點，總結了一些針對不同類型用戶的選型原則。

居民用戶根據日常用氣量宜選用G1.6或G2.5型號的膜式燃氣表。餐飲用戶的用氣設備種類繁多且流量范圍大小不一，流量變化大，宜選用起步流量小的膜式燃氣表或羅茨流量計，G16以上的膜式燃氣表和所有羅茨流量計均需帶有溫壓補償裝置；嚴禁選用渦輪流量計。熱水茶爐、小型鍋爐等用戶的用氣情況穩定，流量范圍波動小。一般選用羅茨流量計。鍋爐（直燃機）用戶壓力、流量較大，用氣情況穩定，儀表若出現故障不能影響用氣設備的正常使用，所以選用渦輪流量計。工業用戶的用氣壓力大，流量大，絕對不能因為儀表故障而對生產造成影響，所以一般選用渦輪流量計。

5 結論

任何類型的燃氣流量計都有其優缺點，都有特定的使用條件和范圍，在選型時應綜合考慮流體特性、儀表性能、安裝要求、環境條件、經濟因素等對儀表的影響，并對所計量的用氣設備及設備用氣情況進行詳細調查，并通過嚴格地科學論證、科學計算選擇符合流量計量要求的流量計。

[1]張芷華，高秀民，肖強.燃氣流量計的精度分析與選用[J].煤氣與熱力，2003，23(6)：376-378．

[2]梁光川，袁宗明，蒲愛華，等.天然氣輸差問題分析與研究[J].天然氣工業，1999，19(5)：70-75.