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天然气热值计量 新方法推动能源改革

仪表产业 2020年12月16日 13:51:33 来源:仪器网人气:16760
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  【仪表网 仪表产业】随着环保工作的持续推进与经济发展面临能源瓶颈,我国对于能源改革与转型也越来越重视。用清洁能源天然气代替会带来严重大气污染的煤炭成为我国能源改革的基本措施。近年来,我国不断采取各种措施推动“煤改气”进程,天然气在能源消费结构中的占比已经开始逐渐上升。然而“煤改气”的改革不仅要提高天然气消费量,还要完善配套措施,例如天然气计量问题。
 
  天然气计量是天然气生产、贸易、使用不可回避的问题。其计量方法主要有体积计量法、质量计量法和能量计量法。国外发达国家在天然气国际贸易中采用的计量标准为能量计量法,而我国目前普遍采用的是体积流量法。天然气作为多组分混合气体,产地不同,各组分及含量有所区别,这导致即使体积和质量相同,天然气热值也存在差异。而能量计量反映的是天然气的热能,是最能反映其燃料特点的一种合理和科学的计量方式。我国正在推动天然气消费,无论是国际贸易还是国内消费的计量和结算都要求尽快推广天然气能量计量。
 
  在天然气能量计量上我国已经有了一些突破性的研究成果。在2020年12月9号“第十三届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会”的大会报告上,重庆科技学院电气工程学院院长唐德东教授就为我们带来了一种天然气热值计量的新方法。
 
  报告中,唐德东教授先介绍了天然气热值计量的必要性与天然气主要计量方法。天然气的计量的技术需求与贸易需求以及计量技术的发展趋势都要求我国天然气计量方法向能量计量方向发展,这是未来天然气计量技术发展的必然趋势。
 
  目前国内外天然气成分热值分析普遍使用的方法较多,有气相色谱法、热导式热量仪、NDIR非分光红外光谱法、多传感器集成式热值分析仪、激光拉曼光谱法和可调滤波红外光谱法。这些热值分析技术均存在一定的局限性,如气相色谱法需要定期标定、需要消耗载气、成本较高、操作复杂等,NDIR非分光红外光谱法总体精度/重复性较差、需要频繁标定、受环境因素影响较大等。
 
  随后唐德东教授介绍了可调滤波红外光谱技术及其在天然气成分热值分析中的应用。可调滤波光谱仪的测量原理是可调滤镜扫描光谱法,可提供全热值组分的高精度定量分析测量,仪表可直接计算输出热值。与其他方法相比,可调滤波光谱仪响应时间快、无需载气、永久标定,是可以实现无人管理的自动化系统。在应用上,这种方法适用于多种场合的天然气全组分分析与热值测量,包括天然气钻探、天然气的运输和储存、天然气管道的传输和计量应用等。
 
  “煤改气”是我国坚决推行的能源政策,未来天然气在我国能源结构中必然会占据很大的比重,天然气计量设备也将迎来巨大的发展空间。而能量计量作为我国天然气计量的发展方向,相关的技术与设备将更受重视。
 
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