一种气体热值流量计及应用方法技术

本发明专利技术提供了一种气体热值流量计及其应用方法，其中气体热值流量计包括计量基表，计量基表包括壳体和热值积算仪，热值积算仪包含体积流量运算的功能，壳体的两端连通管路，壳体上设有激光传感器，激光传感器与热值积算仪连接，流量信号线与热值积算仪连接；激光传感器用于检测可燃气体中各种组份成份的浓度，同时将检测到的组份参数传输给热值积算仪，热值积算仪根据检测到的体积再加上各组份的浓度计算出检测气体的热值，再通过体积、浓度和热值计算出可燃气体热值及流量并显示。本发明专利技术通过在计量基表上集成了激光传感器、热值积算仪，实现了对可燃性气体集成检测的功能，减少了设备体积也便于安装和拆修，节省了维护和管理的成本。理的成本。理的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种气体热值流量计及应用方法


[0001]本专利技术涉及可燃性气体的检测，属于气体流量计的
，尤其涉及一种气体热值流量计及其应用方法。

技术介绍

[0002]随着我国天然气消费规模持续增长，天然气对外依存度不断攀升，以及天然气管网设施独立开放后天然气来源趋于多元化，因计量单位不统一，不同来源的天然气混输于同一管网产生的矛盾纠纷日渐凸显。
[0003]在众多贸易计量的方式中，热值计量是目前国际上最流行的天然气贸易结算方式。国际上大多数国家均采用热值计量方式结算，并制定了天然气热值计量的相关法令法规、能源政策和价格政策。而我国天然气以体积计量为主，但随着国内经济发展，天然气对外依存度逐渐提升，天然气管网涉及气源种类愈发繁多，且不同类型的天然气组分各不相同，单位体积热值相差较大。因此，我国天然气计量方式由体积计量向热值计量转变迫在眉睫。与此同时，体积计量方式也并不利于我国在天然气国际贸易中与国际惯例接轨。
[0004]以西气东输陕京一线和陕京二线为例，前者体积热值可达8500千卡，而后者为7900千卡，两者热值相差600千卡，使用体积计量方式易导致用户使用燃气的质量存在较大差异。
[0005]相对于体积计量，热值计量更能充分体现天然气作为燃料的真正价值，可为用户提供更为稳定的产品和服务。不仅如此，采用热值计量也是降低天然气供销差率的有效手段。伴随着我国用气量的不断增加，进气量与销气量之差也不断上升，这不仅损害了广大消费者的利益，也会使天然气公司遭受损失。而热值计量能够实现对天然气科学、公平的精准计量，是降低天然气供销差率的关键。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种将检测可燃气组份、体积的功能集成在一套气体流量计上，实现对可燃气体热值流量自动化测量和检测的流量计。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0008]一种气体热值流量计，包括流量基表和热值积算仪，所述热值积算仪表设置在壳体上，所述热值积算仪内包含流量计算功能，所述壳体的两端连通管路，所述壳体上设有激光传感器，所述激光传感器与修正仪连接；所述激光传感器用于检测可燃气体中各种组份成份的浓度，同时将检测到的组份参数传输给修正仪，修正仪根据检测到的体积再加上各组份的浓度和热值计算出检测气体的热值，再通过体积、浓度和组份由计算仪算出热值后显示。
[0009]优选地，所述激光传感器包括外壳，所述外壳的顶部设有气体探测孔，所述外壳内设有激光发射器和激光反射镜面，所述激光反射镜面设置在激光发射器的正上方且激光发射器和激光反射镜面相互平行。
[0010]优选地，所述计量基表采用气体腰轮流量计、涡轮流量计、超声流量计等。
[0011]优选地，所述激光传感器安装设置在超声流量计的壳体内、壳体上或与壳体连接的管路上。
[0012]优选地，所述激光传感器安装设置在涡轮流量计的壳体内、壳体上或与壳体连接的管路上。
[0013]优选地，所述激光传感器安装设置在气体腰轮流量计的壳体内、壳体上或与壳体连接的管路上。
[0014]优选地，所述计量基表的壳体内设有隔板，所述激光传感器通过隔板设置在计量基表的壳体内。
[0015]优选地，所述计算可燃气体体积基高位发热量的公式：H
s
＝qV；
[0016]式中：
[0017]H
s
——可燃气体体积基高位发热量，单位为兆焦每立方米(MJ/m3)。
[0018]q——激光传感器(4)的激光探头发出不同波长的激光，从而对待测气体的特征进行增强、收集、处理和识别，得到的各组分的含量(甲烷、乙烷、丙烷和丁烷等)和该组份纯气体的热值，计算每种组份的发热量贡献，累加在一起得到单位体积可燃气体的发热量；
[0019]V——计量参比条件下天然气体积流量或质量流量，单位为立方米每小时(m3/h)，通过流量计的体积计量基表测试得出。
[0020]优选地，所述可燃气体能量流量的计算公式：q
e
＝VH
s
[0021]式中：
[0022]q
e
——可燃气体能量流量，单位为兆焦每小时(MJ/h)
[0023]V——计量参比条件下天然气体积流量或质量流量，单位为立方米每小时(m3/h)，通过流量计的体积计量基表测试得出；
[0024]H
s
——可燃气体体积基高位发热量，单位为兆焦每立方米(MJ/m3)。
[0025]本专利技术还提供了一种气体能量流量计的应用方法，步骤如下：
[0026]S1：将计量基表的壳体的两端分别与管路连接，可燃气体从管路内流经的过程中进入壳体内，并入激光传感器的气体探测孔内；
[0027]S2：通过激光传感器的激光探头即激光发射器发出不同波长的激光，从而对待测气体的特征进行增强、收集、处理和识别，对气体成份进行定量计算，其中甲烷的波长为1654nm；具体如下：待测的可燃气体从激光传感器的顶部的气体探测孔进入激光传感器的壳体内，激光发射器发出激光光源，通过不同波长的光源测量进入的待测气体，并根据气体的浓度和组分，激光的波长被不同程度的射至倾斜设置的激光反射镜面上，并反射至激光发射器一侧的激光接收器上，如此计算识别出可燃气体的组分和浓度数据；
[0028]S3：将得出可燃气体组分和浓度的数据传输给计量基表的热值积算仪，与热值积算仪检测出的气体积流量或质量流量进行计算得出热值；热值积算仪再将多种气体的浓度、体积、热值的数据计算公式得出热值；最后通过热值积算仪显示最终数据结果。
[0029]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
[0030]本专利技术通过在计量基表上集成了激光传感器可做到体积及热值的运算，通过激光传感器对待测气体的特征进行增强、收集、处理和识别，对气体成份进行定量(各组分的浓度和热值)计算并将数据传输给热值积算仪，由热值积算仪检测体积进行计算得出热量；再
根据现有数据计算得出可燃性气体的热值并显示。从而达到集成检测的功能，在减少了设备体积的作用上，同时集成的相应的功能，便于安装和拆修，也节省了维护和管理的成本。
附图说明
[0031]图1为本专利技术提出的一种气体热值流量计中采用气体腰轮流量计的结构示意图一；
[0032]图2为本专利技术提出的一种气体热值流量计中采用气体腰轮流量计的结构示意图二；
[0033]图3为本专利技术提出的一种气体热值流量计中采用涡轮流量计的结构示意图一；
[0034]图4为本专利技术提出的一种气体热值流量计中采用涡轮流量计的结构示意图二；
[0035]图5为本专利技术提出的一种气体热值流量计中采用超声流量计的结构示意图一；
[0036]图6为本专利技术提出的一种气体热值流量计中采用超声流量计的结构示意图二；
[0037]图7为本专利技术提出的一种气体热值流量计中激光传感器的结构示意图；
[0038]图8为本专利技术提出的一种气体热值流量计中激光传感器的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体热值流量计，包括计量基表，其特征在于，所述计量基表包括壳体(2)和热值积算仪(1)，所述热值积算仪(1)设置在壳体(2)上，所述热值积算仪(1)内包含体积流量运算功能，所述壳体(2)的两端连通管路，所述壳体(2)上设有激光传感器(4)，所述激光传感器(4)与热值积算仪(1)连接；所述激光传感器(4)用于检测可燃气体中各种组份成份的浓度，同时将检测到的组份参数传输给热值积算仪，热值积算仪(1)根据检测到的体积再加上各组份的浓度和热值计算出检测气体的热量，再通过体积、浓度和热量计算出可燃气体热值并显示。2.根据权利要求1所述的一种气体热值流量计，其特征在于，所述激光传感器(4)包括外壳，所述外壳的顶部设有气体探测孔(41)，所述外壳内设有激光发射器(43)和激光反射镜面(42)，所述激光反射镜面(42)设置在激光发射器(43)的正上方且激光发射器(43)和激光反射镜面(42)相互平行。3.根据权利要求1所述的一种气体热值流量计，其特征在于，所述计量基表采用气体腰轮流量计、涡轮流量计、超声流量计。4.根据权利要求2所述的一种气体热值流量计，其特征在于，所述激光传感器(4)安装设置在超声流量计的壳体内、壳体上或与壳体连接的管路上。5.根据权利要求2所述的一种气体热值流量计，其特征在于，所述激光传感器(4)安装设置在涡轮流量计的壳体内、壳体上或与壳体连接的管路上。6.根据权利要求2所述的一种气体热值流量计，其特征在于，所述激光传感器(4)安装设置在气体腰轮流量计的壳体内、壳体上或与壳体连接的管路上。7.根据权利要求2所述的一种气体热值流量计，其特征在于，所述计量基表的壳体(2)内设有隔板(6)，所述激光传感器(4)通过隔板(6)设置在计量基表的壳体(2)内。8.根据权利要求1所述的一种气体热值流量计，其特征在于，所述计算可燃气体体积基高位发热量的公式：H
s
＝qV；式中：H
s
——可燃气体体积基高位发热量，单位为兆焦每立方米(MJ/m3)。q——激光传感器(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵卓识，张琳佳，张冬伟，卢小林，
申请(专利权)人：上海埃科燃气测控设备有限公司，
类型：发明
国别省市：