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天然气能量计算与天然气热值气相色谱仪在天然气计量方面,有体积计量、质量计量、能量计量几种方式,目前国际上普遍采用能量计量方式进行贸易结算,即将流量计测得的体积(或质量)流量乘以在线分析仪测得的发热量(热值),从而得到其能量。作为燃料的天然气,其商品价值是其所含的发热量,即使用天然气的实质是天然气的能量,采用能量计量方式进行贸易结算是科学、合理的,因为同样体积(或质量)的天然气,其发热量不一定相同,甚至差异较大。我国以前采用体积(或质量)计量方式进行贸易结算,近年来国家颁布了一系列标准,规定逐步采用能量计量方式替代体积(或质量)计量方式进行贸易结算,以便与国际标准接轨,同时也使天然气的贸易结算更趋科学、合理。与此有关的标准主要如下:GB/T 18608-2001 天然气计量系统技术要求GB/T 18604-2001 用气体超声流量计测量天然气流量GB/T 18940-2003 封闭管道中气体流量的测量 涡轮流量计SY/T 6148-2004 用标准孔板流量计测量天然气流量GB 17747.1~8-1999 天然气压缩因子的计算GB/T 11062-1998 天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法GB/T 13609-1999 天然气取样导则GB/T 1368-1999 天然气的组分分析 气相色谱法GB/T 17281-1998 天然气中丁烷至十六烷烃类的测定 气相色谱法天然气的发热量、密度和沃泊指数计算由天然气热值色谱仪自动完成,下面根据GB/T11062-1998《天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法》,简单介绍有关概念、计算步骤和公式。(1)气体的发热量高位发热量(superior calorific value)规定量的气体在空气中完全燃烧时所释放出的热量。在燃烧反应发生时,压力p1保持恒定,所有燃烧产物的温度降至与规定的反应物温度t1相同的温度,除燃烧中生成的水在温度t1下全部冷凝为液态外,其余所有燃烧产物均为气态。低位发热量(inferior calorific value)规定量的气体在空气中完全燃烧时所释放出的热量。在燃烧反应发生时,压力p1保持恒定,所有燃烧产物的温度降至与规定的反应物温度t1相同的温度,所有燃烧产物均为气态。高位发热量用H,表示,低位发热量用H;表示,两者的区别在于:Hs包括燃烧产物中的水蒸气完全冷凝为水时放出的气化潜热,而H;不包括这部分气化潜热。天然气能量计量中一般按高位发热量进行计算。当上述规定量的气体分别由摩尔、质量和体积给出时,发热量分别称为摩尔发热量(用H表示)、质量发热量(用Ĥ表示)和体积发热量(用H表示)。(2)燃烧参比条件和计量参比条件燃烧参比条件 指规定的燃料燃烧时的温度t1和压力P1.计量参比条件 指规定的燃料燃烧时,计量的温度t2和压力P2.我国目前使用的计量和燃烧参比条件相同,即t1=t2=20=293.15K,p1=P2=101.325kPa.国际标准化组织ISO规定的计量和燃烧参比条件为:t1=t2=15℃=288.15K,P1=P2=101.325kPa.世界各国使用的计量和燃烧参比条件不完全相同,如美、英等国的计量和燃烧参比条件为15.6℃(60°F)及101.325kPa.(3)计算示例用在线色谱仪测得天然气各组分的摩尔分数如表所示,试计算其体积高位发热量和密度。参比条件为国际标准化组织ISO标准参比条件:t1=t2=15℃=288.15K,p1=P2=101.325kPa.天然气各组分的摩尔分数 |