煤气管网测量精度提升方法与流程

本发明涉及煤气管网测量，更具体地说，特别涉及一种煤气管网测量精度提升方法。

背景技术：

1、混合煤气由高炉煤气、焦炉煤气以及天然气混合而成，经加压站以及混合站按一定比例将各组分气体混合后，送到煤气管网，在管网上接有一定的用户和放散系统。

2、混合煤气的生产与使用包括产量参数(生产层面)以及耗量参数(使用层面)。对于产量参数而言：管网混合对应的产量由1#掺混站高炉煤气、焦气、天然气，2#掺混站高炉煤气、焦气、天然气，3#掺混站焦气，外供转炉煤气，共计八个一级计量组成。对于耗量参数而言：管网用户由大、中、小棒、锻造、钢管厂等数十个二级计量组成耗量。放散量可以保证管网的安全运行。耗量参数与产量参数的比值即为耗产比，即：耗产比m＝(数个耗量+两个放散量)/八个产量。以二级计量个数为51个、放散量个数2个、一级计量个数8个为例，耗产比m＝(h1+h2+h3……+h51+h52+h53)/(c1+c2……+c7+c8)，其中m为耗产比，c1～c8为8个产量，h1～h51为51个用户耗量，h52～h53为2个放散耗量。

3、在实际的生产与应用中，煤气流量测量元件一般为孔板、威力巴、v锥等，取压后采用差压变送器进行测量，差压变送器输出电流信号经过配电器一分为二，一路进plc，另一路进能源中心。经统计调查发现，由于在一个管网上计量点较多，每个计量点的测量系统都有一定误差，误差累积后，产耗比波动较大，影响到成本结算，例如：测量不准，产量耗量相差过大，将造成计量异议，导致下游多个用户产生经济纠纷，并且存在生产安全隐患。

4、经过技术人员的走访调查，发现现有技术的缺陷和不足总结如下：由于管网上流量测点有较多，以上述实施例为例，测量点共计有61点(二级计量个数为51个、放散量个数2个、一级计量个数8个)，测量点数量较多且每个测点都可能会存在一定的测量误差，在误差累积后，总测量误差较大，根据某一次的实际测量统计，其产耗比只有94％左右，产量有6％煤气没有结算，影响产气单位收入，同时也影响管网平衡和安全。

5、造成上述问题的主要影响原因为：

6、1、硬件设备的测量误差：

7、煤气流量测量所使用的孔板、威力巴、v锥，差压变送器以及配电器等预测量相关的设备生产厂家较多，各个厂家的执行标准、产品精度等各有不同。例如，差压变送器会采用横河eja或罗斯蒙特3051等产品，配电器会采用优倍或kingbow产品。一般情况下，测量元件精度为1.5级，差压变送器0.5级，配电器0.5级，精度等级也各有不同。

8、产量由8套流量系统组成，则产量误差为耗量由53套流量系统组成，则耗量误差为混合煤气测量总系统误差由于仪表及测量系统均有误差存在，混合煤气系统较大，误差也较大。

9、2、煤气属性原因：

10、煤气为气体，具有可压缩性，由于煤气的可压缩性，测量系统所计算的参数同实际参数有一定的偏差。另外，煤气受温度影响以及机组负荷影响，气温在-10℃到40℃、介质温度在0-60℃范围内，混合煤气压力一般为12kpa左右，若下游机组负荷，启停、煤气热值等发生变化，煤气压力也会随之发生变化，压力在5kpa-22 kpa变化，由于煤气压力变化，也会造成测量误差，对流量影响较大。

11、3、专业公式和标准公式误差原因：

12、产量1#、2#高炉煤气，测量值大，对整个管网系统影响较大，一次元件采用威力巴测量，原能源中心使用标准公式未用威力巴提供的专用公式，再加上仪表测量误差、温压补偿，使产耗比经常出现超100％或很低情况。

13、4、其他原因：

14、由于水份、灰尘、测量管道直线段等，也影响测量精度。

技术实现思路

1、(一)技术问题，

2、综上所述，如何提高煤气管网的测量精度，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

3、(二)技术方案

4、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

5、本发明提供了一种煤气管网测量精度提升方法，在本发明中，该煤气管网测量精度提升方法包括：

6、步骤一、提升仪表测量精度，其中，煤气管网中的一级测量设备的测量精度不低于1级，煤气管网中的二级测量设备的测量精度不低于0.2级；

7、步骤二、对流量测量进行温压补偿，在进行流量测量时，根据测量时的实际温度以及压力将测得的流量值转换成对应的标况条件下的流量值；

8、其中，一级测量设备为直接用于进行流量测量的设备，二级测量设备为与一级测量设备配合使用的其他辅助性设备，所述二级测量设备包括差压变送器以及配电器。

9、优选地，在本发明所提供的煤气管网测量精度提升方法中，在所述步骤二中，流量计量所使用的计算公式为通用公式时，采用公式：

10、

11、进行补偿计算；

12、其中，flowtp为实际流量，fmax为测量得到的最大流量值，dpin为瞬时流量输入值，dpscale为差压信号量程，td为设计温度，pd为设计压力，pr为工况过程压力，tr为工况过程温度。

13、优选地，在本发明所提供的煤气管网测量精度提升方法中，在所述步骤二中，流量计量所使用的计算公式为威力巴流量计量专用公式时，所述威力巴流量计量专用公式为

14、其中，qv为流量输出，ci为流量系数，hw为差压输入，zf为温度系数，pf为输入表压，tf为输入温度。

15、优选地，在本发明所提供的煤气管网测量精度提升方法中，采用威力巴流量计量专用公式时，对其进行温压补偿，公式计算如下：

16、

17、其中，flowtp为实际流量，fmax为测量得到的最大流量值，pr为工况过程压力，tr为工况过程温度，pd为设计压力，td为设计温度。

18、优选地，在本发明所提供的煤气管网测量精度提升方法中，还包括步骤三、增加测量溢出和小信号修正；

19、测量溢出修整为：当一级测量设备的测量值超该一级测量设备的量程上限时，将量程超出部分扣除；

20、小信号修整为：当一级测量设备的测量值不大于该一级测量设备的量程下限时，降该测量值切除。

21、优选地，在本发明所提供的煤气管网测量精度提升方法中，对于小信号的修整，其切除量不大于总信号量的2％。

22、(三)技术效果，

23、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

24、本发明提供了一种煤气管网测量精度提升方法，在该煤气管网测量精度提升方法中，该方法包括：步骤一、提升仪表测量精度，其中，煤气管网中的一级测量设备的测量精度不低于1级，煤气管网中的二级测量设备的测量精度不低于0.2级；步骤二、对流量测量进行温压补偿，在进行流量测量时，根据测量时的实际温度以及压力将测得的流量值转换成对应的标况条件下的流量值；其中，一级测量设备为直接用于进行流量测量的设备，二级测量设备为与一级测量设备配合使用的其他辅助性设备，所述二级测量设备包括差压变送器以及配电器。通过上述方法设计，本发明提升了系统的测量精度，通过设备改造选用精度更高的设备，并对参数按工艺情况进行计算，对测量系统进行校验，保证了测量精度。另外，本发明通过进行温度、压力补偿，将体积流量换成标准流量，克服了由于工艺变化对流量测量的影响，对专业公式的计算进行了修正，保证了测量的准确度。本发明为找出外界因素对流量测量的影响，通过技术手段和计算克服，并通过一系列的参数修正，产耗比提升了4％左右，效果较好。