天然气能量计量关键技术的探讨

天然气是支撑化石燃料最大限度减碳的清洁低碳能源,能量计量相对传统体积、质量计量方式,更能客观公平地反映天然气的价值属性。随着天然气来源的多样性、组成的复杂性,加之能量计量涉及的技术的广泛性、技术难度和数字化、智能化驱动的“智慧管网”革命,该文根据国内外能量计量的技术和标准发展现状,针对涉及的mt法、HPPP法、PVTt法不同流量计量方式的原理进行归纳,结合国内国家石油天然气大流量计量站的实际运行情况,总结各方法的技术难点,提出降低计量不确定度的优化措施;针对热值计量中直接法、间接法和关联法及智能化能量计量等关键技术,提出构建基于自主知识产权的零级热量计、气体标准物质、分析仪器的能量计量溯源体系,研发适用复杂气源气体流量、气质组成的智能在线校准方法是今后能量计量发展趋势。     

浅析天然气能量计量系统的检定现状

针对我国天然气流量计量向能量计量过渡的问题,介绍了国内外能量计量检定技术的现状,天然气能量计量的技术标准,能量计量系统组成、技术和计量要求,分析了能量计量的溯源性以及如何对能量计量系统进行计量控制.从完善天然气能量计量的标准体系、推行天然气能量计量试点、建立能量计量保证体系和溯源链等方面阐述了我国今后天然气能量计量的工作要点,以期促进我国天然气计量与国际接轨.     

天然气能量计量技术现状及展望

“十三五”以来，中国已在天然气能量计量溯源技术、测量技术等方面得到了显著提升，为实施能量计量提供技术保障。为此，分析了天然气流量量值技术、发热量测试技术、能量测量技术和能量计量关键设备国产化技术现状，介绍了国内在能量计量运行管理方面已成功实施的典型案例。结果表明：国内天然气能量计量溯源体系及测量技术基本满足实施天然气能量计量的要求；能量计量配套仪器仪表已基本实现国产化，但与国际先进水平尚存在差距。结论认为，持续提升天然气能量计量溯源技术水平，继续加大国产化智能计量仪器仪表研发力度，积累管网能量计量管理运行经验，展望能量计量技术发展方向。     

上海天然气贸易交接采用能量计量的探索

0引言随着各种气源的天然气和液化天然气(LNG)进入上海天然气管网,以及燃气公司下游用户的增加,天然气贸易计量的规模不断增大。由于国家现行天然气质量标准的宽泛,导致不同气源有着不同的品质,尤其是发热量的差异。如上海目前已有四种主要气源,其品质和热值不尽相同,不同质量的天然气却按相同的价格进行贸易结算,而用户使用     

我国天然气能量计量的现状与发展趋势

随着国家标准GB/T22723-2008《天然气能量的测定》的正式实施,我国的天然气的计量方式将由体积计量向能量计量转变。主要介绍国内外天然气的能量计量现状,指出我国与发达国家存在的差距;介绍天然气能量计量的基本原理、天然气能力计量系统的溯源及其不确定度,并分析比较天然气热值的测定方法,最后就我国从体积计量逐步转变为能量计量的过程中所需要开展的一系列工作进行阐述,指出能量计量相对于体积计量更能充分的体现出天然气作为燃料的真正使用价值,并在一定程度上能消除体积计量时因计量参比条件不同而引起的价格争议,促进我国天然气产业链的发展。     

多气源天然气管网发热量动态赋值方法研究

在天然气管网动态模拟水力计算方法的基础上，耦合了混输节点流量分配求解方法和发热量动态赋值方法，采用隐式差分法进行数值求解。基于上述方法，编写了多气源天然气管网发热量赋值软件，并进行了发热量赋值计算。经验证，发热量的模拟数值与实测结果的误差在0.36%之内，满足GB/T 18603《天然气计量系统技术要求》最大允差要求。该方法实现了多气源天然气管网气质跟踪和发热量动态赋值的功能。     

累积取样在天然气能量计量中的应用及改进

天然气能量计量依托体积计量体系和发热量测定体系，累积取样因其适应范围广、运行成本低等特点，是天然气发热量测定体系中重要的样品获取方式。但在部分场站使用累积取样时，能量计量存在一定偏差。文章从设备原理、运行方式、天然气热值特征等方面，分析累积取样对天然气能量计量的影响，并提出相应改进建议。     

组成分析对混输天然气的能量计量影响探讨

针对天然气混输管网格局的形成,分析能量计量的必要性。鉴于我国已经形成了成熟的体积计量体系,体积计量对天然气能量计量的影响不再考虑,主要分析天然气组成分析准确性对能量计量的影响,包括气相色谱仪性能、天然气标准物质、天然气组成赋值等方面。提出需要对在线气相色谱仪进行性能评价,制定混输气质变化大的天然气组成分析所用标准物质的相关规范,对于多气源气质变化显著的贸易交接点,不建议采取人工赋值的方法,建议安装在线气相色谱仪实时分析天然气组成实现能量计量。     

天然气管网能量计量与管理系统的实现

对天然气进行能量计量,体现了天然气的能源价值,提高了管网的输送效率。系统整合天然气能量计量高端仪器仪表,构建具有能量计量的天然气管网能量计量与管理系统。对在天然气计量中的热值传递进行了研究,提出在工商用户终端和区域气体计量站,同时实现体积计量和能量计量的一种方法。     

天然气能量计量及实施方案探讨

天然气作为优质、清洁的能源在国民经济建设和人民生活中起着举足轻重的作用,而作为能源的天然气,人们关注的是它的热值,即热能(发热量)。由于历史的原因,我国的天然气贸易计量目前仍采用体积计量方式,即以立方米为结算单位。众所周知,天然气是一种混合物气体,除烷烃以外,还含有部分二氧化碳和氮气等不可燃物质,即不产生热值;因此,这种计量方式不可能充分体现天然气按质论价、优质优价的商品交易原则,不利于科学、合理地利用有限的天然气资源,对供需双方都不合理。当今世界上许多国家已采用能量计量作为贸易计量的结算方式。为了更科学地进…     

多气源环境下长输管道天然气质量控制探讨

在多气源环境下,进入长输管道的天然气及天然气代用品气质复杂,为保证管道的安全运行和天然气的准确计量,建立天然气质量检测方法对常规及非常规天然气和天然气代用品的气质情况进行质量检测,包括高位发热量、总硫、硫化氢、二氧化碳及水露点五项质量指标,以监测上游气源的气体质量情况和供下游用户气体质量情况,达到控制公司天然气产品质量的目的,保障公司管网安全运行,通过对检测数据进行统计分析,提出长输管道天然气质量控制工作存在的两类问题及六项措施建议。     

天然气发热量测定方式比较

根据GB 17820及国际惯例,国内天然气能量计量时发热量采用间接测定法,即发热量通过天然气组成数据计算,组成数据采用气相色谱仪分析获得。由于天然气的组成数据获取方式有在线测量、现场取样后送回实验室离线测量等。因此,发热量测定也有对应的方法。文章通过现场实验数据分别对以上几种发热量测定方式进行了分析比较,获得了不同发热量取值方式间的差异性,为国内天然气能量计量时发热量的测定方式提供建议。     

JJF 1993—2022《天然气能量计量技术规范》解读

文章阐述了JJF 1993—2022《天然气能量计量技术规范》的制定背景及制定依据，并就技术规范中的适用范围、能量计量参比条件、天然气单位体积/单位质量发热量、不确定度分析及最大允许误差等内容进行了说明解析。     

天然气标准物质与能量计量

目前,天然气能量计量大多数采用间接测量方法,即天然气能量由流量计量、发热量计量和组成分析三部分构成。其中,天然气组成分析需要相应的模拟天然气标准物质支持。本实验室研制了模拟天然气标准物质,并就模拟天然气标准物质参加了实验室间比对。比对结果表明,模拟天然气标准物质的量值准确可靠。模拟天然气标准物质的理论热值和实测热值吻合。     

对天然气发热量测定溯源体系的探讨

国际上天然气计量的方式主要有3种：体积计量、质量计量和能量计量,但在天然气贸易计量中以能量计量为目前国际通行的也是最公平的方法。随着人世和天然气市场竞争的加剧,天然气计量准确性和合理性倍受关注。目前,国家发改委对原油、成品油和天然气的计量方式都提出了与国际接轨的要求,大型贸易的天然气交接计量将采用能量计量方式。然而要推广实施天然气能量计量方式,迫切需要解决的问题是其相关技术的标准化问题。天然气由体积计量向能量计量转化,迫切需要有权威、准确的测量方法作为技术支持。     

基于局部管网的天然气能量计量赋值算法

现阶段我国天然气贸易交接过程中,计量方式较多采用体积计量,这种计量方式不仅不能满足天然气按质论价、优质优价的商品交易原则,而且需要依靠价格昂贵的色谱仪分析来实现。天然气能量计量能够避免体积计量所带来的缺陷,同时计量方式又具有较高准确性,越来越成为世界上各个国家天然气贸易结算的方式。基于局部天然气管网建立的天然气能量计量的赋值算法,对1周内天然气能量进行了预测,并将预测值与测量值进行了对比,预测值与测量值的相对误差控制在1.8440%左右,表明所建立的赋值算法能够较好地预测在一定时间内的天然气热值。     

浅议天然气计量用涡轮流量计

目前,天然气贸易交接中采用质量流量进行计量的非常少,国内几乎所有的天然气贸易交接均采用体积量进行结算,但伴随着GB/T22723-2008《天然气能量的测定》的颁布,能量计量将会得到更多的关注。能量计量是通过两个不相关的测量来完成的,即体积或质量流量的测量和体积或质量发热量的测量,将这两种测量合成,计算出燃气的能量。本文主要介绍城市燃气体积计量用涡轮流量计,无论是目前的体积计量方式或将来的能量计量,气体涡轮流量计都是天然气计量系统中的重要组成部分。     

工矿企业天然气能量计量方案的探讨

随着天然气能量计量体系的建立与完善,国内天然气计量将逐步由体积计量向能量计量转型,为维护贸易双方的经济利益,确保转型后上下游计量数据统一、结果合规有据,文章探讨了下游工矿企业计量仪表获取天然气实时气质数据(组分、发热量等)的方法,以及实现低成本能量计量技术方案。     

天然气能量计量应用的探讨

近年来,我国已经在能量计量技术开发方面取得了长足的进步,我国天然气计量方式与国际惯例接轨是大势所趋,实行天然气按能量计量和计价在我国已迫在眉睫。我国实施天然气按能量计价,技术上已没有任何障碍,标准体系已基本具备,天然气生产、运输、销售企业也基本具备器具设备条件,天然气用户企业无需进行技术和设施改造。已持续开展多项前期研究与模拟试验,企业与用户普遍赞同实施能量计价。因此,更多的是需要质检部门进一步完善相关的实施技术标准和规程,建立更高水平的天然气量值溯源体系,建立天然气质量监督体系,政府出台合理的天然气能量价格政策,支持和引导天然气实施能量计量。     

油气对外交接计量现状与适应性分析

综述了现阶段油气交接面临的原油和天然气的新品质要求,政府天然气能量计量计价体系建设要求,国家油气管网公司成立对油气交接的影响。对新形势下中石油油气对外交接计量适应性进行了分析,指出上游业务油气对外交接计量的管理体系、器具配置、技术能力,能够基本满足现行油气业务运行要求,油气品质分析自动化程度待提高,交接计量管理制度、争议处理机制和交接协议模板需要进一步更新,天然气能量计量站点配置、能量计量技术和标准体系都有待进一步加强。