摘 要：討論城市燃氣氣源由人工煤氣向天然氣轉(zhuǎn)化時，各類用戶的流量計選型問題，并以鎮(zhèn)江為例，對燃氣流量計的選型進行了實例分析，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城市，各城市的氣化率及銷氣量也將逐步提高，以鎮(zhèn)江市為例，2010年供氣量將達2億m3，此時供銷差變化1%，將影響燃氣公司的利潤近400萬元，隨著市場的日趨成熟，燃氣公司與上游的交割氣量，雙方都很重視，計量也相對準確，供銷差的一個決定因素是各類用戶的計量準確性，要保證計量的準確，流量計的選型是根本。

2 流量計選型的基本原則

2.1 計量真實、準確

2.1.1 流量計的計量范圍合理

每一臺流量計都有一個在誤差范圍內(nèi)的標準計量區(qū)間、*基本的始動流量值，流量計選型時，要滿足下游用戶的用氣特性，要求用戶的*大用氣流量不超過其*大量值，*小用氣流量要大于其*小量值，至少要大于流量計的始動量值，用戶的正常用氣量*好選在量程的20%~85%的范圍內(nèi)。

2.1.2 流量計的計量值客觀、真實

燃氣進行貿(mào)易結(jié)算都是基于某一狀態(tài)下的基準值，現(xiàn)中石油與下游燃氣公司進行貿(mào)易結(jié)算的標準溫度、壓力參數(shù)為：壓力p0=101.325kPa，溫度T0=293.15K，而用戶的用氣工況時的溫度、壓力與貿(mào)易結(jié)算的標準狀態(tài)不相同，可選用理想狀態(tài)方程式換算：

--- （1）

為便于換算，可將燃氣流量換算公式簡化為：

--- （2）

式中：

V0— 貿(mào)易結(jié)算標準狀態(tài)下的燃氣體積流量，m3/h；

V— 工作狀態(tài)下的燃氣體積流量，m3/h；

p— 工作狀態(tài)下燃氣的絕對壓力值。若計量過程中有波動，則為燃氣實際平均絕對壓力值，p=p表+p'，kPa；

p表— 現(xiàn)場壓力計讀出的燃氣壓力值，kPa；

p'— 當?shù)卮髿鈮毫χ担琸Pa；

T— 燃氣的實測絕對溫度。若計量過程有波動，則為燃氣實際平均絕對溫度，K；

T=t+ 273.15K ；

t— 現(xiàn)場讀出的燃氣平均攝氏溫度，℃。

從式（2）可以看出，燃氣壓力每增加1kPa或溫度每降低2.9℃，貿(mào)易結(jié)算的流量值都將增加1%。一般情況下流量計出廠時不具備溫度和壓力自動修正功能，所以，流量計選型時，設(shè)計人員還必須根據(jù)用戶用氣時要求的額定工作壓力、全年用氣時間段的平均氣溫有針對性地確定溫度及壓力的補償修正。中石油公司與燃氣公司關(guān)于氣量決算的標準溫度定為293.15K，在明確要進行溫度修正的同時，還要告訴廠家進行溫度、壓力修正的標準值，這樣，才能確保流量計真實、準確的計量。

我公司在門站所選用流量計為設(shè)計壓力40MPa，G1600和G250的進口渦輪流量計，并選用流量修正計算機進行溫度、壓力修正，將有關(guān)數(shù)據(jù)遠程傳送至中控室。

2.2 流量計經(jīng)濟耐用

現(xiàn)燃氣流量計主要類型有容積式（皮膜表和羅茨表）、速度式（渦輪表）、振動式（渦街表和旋進旋渦表）、差壓式（孔板流量計）、超聲波流量計和靶式流量計。根據(jù)鎮(zhèn)江的情況，主要選用前三種。不同類型的流量計具有不同的儀表特性（精確度、重復(fù)性、線性度、計量范圍、壓力損失、上下限流量、響應(yīng)時間等）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、流動方向、上下游直管段的長度、管徑、維護空間、過濾排污等輔助設(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，其價格、費用（購置費、安裝費、維護費、檢定費、運行費及使用年限）也各不相同，所以流量計選型時要綜合考慮氣源的性質(zhì)、流量計的特性、管網(wǎng)壓力級制和用戶的經(jīng)濟承受能力等因素。常用流量計的性能特性及安裝要求見表1。

表1 常用流量計主要性能比較

3 民用戶的燃氣表選型

目前，鎮(zhèn)江市民用戶所使用的燃氣器具一般有雙眼灶及熱水器，燃氣雙眼灶具的總熱負荷約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），熱水器主要為8L/min或10L/min的，其熱負荷一般為16或22kW，折算成天然氣的耗氣量為1.7或2.2m3/h，那么，居民家用燃氣器具總的耗氣量（天然氣）在2.4~2.9m3/h之間，其*小用氣量約0.028m3/h，大于G2.5皮膜表的*小流量，建議民用戶家用燃氣表選用G2.5型的。

4 普通公建用戶的流量計選型

4.1 單位食堂或餐飲用戶

這類用戶的燃氣器具數(shù)量較多，用氣量波動較大。*大用氣量在65m3/h以下，燃氣配管直接從低壓管網(wǎng)接入、灶具額定工作壓力為2kPa（焦爐氣為1kPa）的建議選用G65以下的皮膜表，經(jīng)濟實用；*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、壓力補償。

鎮(zhèn)江市現(xiàn)有焦爐氣用戶主要以民用戶和餐飲用戶為主，對使用智能表和普通羅茨表的部分餐飲用戶（焦爐氣1kPa）進行了比較，天然氣用戶灶具額定工作壓力為2kPa，假設(shè)溫度為標準溫度，存在2%供銷差。因此在實際運用中，用氣量<25m3/h時選用皮膜表：用氣量>25m3/h時選用羅茨表，將來條件允許時進行溫度、壓力補償。如*大用氣量>100m3/h，選用羅茨表并帶溫度、壓力補償。

4.2 采暖、熱水鍋爐及空調(diào)直燃機用戶

該類用戶用氣壓力一般在5~16kPa，用氣量較大，以*小的一體化空調(diào)直燃機（熱負荷為840MJ/h）為例，用氣量約為25m3/h天然氣，*小運行負荷一般在額定負荷的45%以上，用戶一般僅1~2臺燃燒設(shè)備。*大用氣量<300m3/h，建議選用羅茨表，并帶溫度、壓力補償，安裝在調(diào)壓器后。*大用氣量>300m3/h，氣源為天然氣時，建議選用帶溫度、壓力補償?shù)闹悄苄蜏u輪流量計；若用焦爐氣，建議選用帶溫度、壓力補償?shù)闹悄苄托M流量計，且安裝在調(diào)壓器前，旋進流量計阻力損失較大，選型時可降低一個規(guī)格。

鎮(zhèn)江市區(qū)內(nèi)已嚴禁使用燃煤鍋爐，近年來柴油、液化氣價格漲幅較大，為天然氣用戶發(fā)展提供了良好的市場環(huán)境，市區(qū)的采暖、熱水鍋爐用戶現(xiàn)均使用焦爐氣，考慮不久將使用天然氣，結(jié)合性價比，*大用氣量在300m3/h以上采暖、熱水鍋爐用戶均選用帶溫度、壓力補償?shù)闹悄苄蜏u輪流量計，如鎮(zhèn)江*四人民醫(yī)院鍋爐房一臺熱水爐一臺蒸汽爐，調(diào)壓器出口壓力10kPa，總流量1000m3/h，始動流量20m3/h，選用了帶溫度、壓力補償?shù)臏u輪流量計，假設(shè)溫度為標準溫度，用戶每天用氣4h，供銷差為10%，每年的補償量為14萬m3。

5 普通小工業(yè)用戶的流量計選型

該類用戶的*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、壓力補償。現(xiàn)印染廠使用300m3/h（焦爐煤氣）的羅茨表，調(diào)壓器的出口壓力控制在4000kPa，未進行溫度、壓力補償。假設(shè)溫度為標準溫度，用戶每天用氣6h，供銷差為4%，每年損失2.5萬m3，在今后置換過程中這些小型工業(yè)用戶的流量計將逐步加設(shè)溫度、壓力補償。

6 大型公建用戶及工業(yè)用戶選型

該類用戶一般指用氣壓力在6~20kPa，*大用氣量>600m3/h的工業(yè)及大型公建用戶，用戶不僅單臺設(shè)備用氣量大，設(shè)備數(shù)量也較多，單臺機組*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、壓力補償?shù)闹悄苄蜏u輪或旋進流量計均可以。

現(xiàn)市內(nèi)一些大型工業(yè)用戶均安裝渦輪流量計，新安裝的鈦白粉廠工業(yè)窯爐，調(diào)壓器出口壓力10kPa，選用兩臺帶溫度、壓力補償?shù)倪M口渦輪流量計（Q=1600m3/h）。假設(shè)為標準溫度，用戶每天用氣6h，供銷差為10%，每年的補償量67.2萬m3。

在實際工作中，除綜合考慮用戶燃燒器具的多少、用氣量的大小、用氣的特性外，還要考慮所選流量計對氣質(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，其*大用氣量要計算準確，否則不利于準確計量，建議對該類飲食公建用戶的流量計選型時可保守些，以確保流量計的計量準確。