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天然气热值如何测定
来源: 天然气检测 | 作者:博恩德检测 | 发布时间: 2021-02-03 09:45:03 | 1289 次浏览 | 分享到:
博恩德权威天然气检测中心,可对天然气进行热值测定、组分测量、密度检测等,进行科学公正的检测,出具各类检测报告。

      博恩德检测简述天然气能量计量的基本原理,同时介绍两种不同原理的天然气热值测定方法。

  根据标准GB12206-90给出了天然气热值的定义每标准立方米(0℃,101.3KPa)天燃气完全燃烧时产生的热量。有高低位热值之分,当此热量包括烟气中水蒸气凝结而散发的热量时,称为高位热值,反之称为低位热值。那么天然气的热值如何测定呢?

  博恩德小编将介绍两种天然气热值的测定方法:一种是间接法,是利用气体成分分析仪分析得到天然气组成数据,并由此计算其热值另一种是直接法,使用热量计直接燃烧测定天然气的热值

一、气体成分分析仪分析

目前在天然气管道现场常用的热值测量设备,主要为气相色谱仪和红外分析仪,下面将分别对其工作原理和特性进行介绍。

  1、气相色谱仪

  色谱仪是利用色谱柱先将混合气体分离,然后依次导入检测器,以得到各组分的检测信号。按照导入检测器的先后次序,经过对比,可以区别出是什么组分,根据峰高度或峰面积可以计算出各组分含量。

  通常采用的检测器有:热导检测器,氦离子化检测器,火焰离子化检测器,光离子化检测器,超声波检测器,电子捕获检测器,电化学检测器,火焰光度检测器,质谱检测器等。

  由于气相色谱仪是以分离为基础的分析技术,所以它往往多用于实验室,需要高纯H2作为载气,且对操作仪器的人员要求较高。此外,气相色谱仪虽然分析精度高,但往往取样误差大

  气相色谱分析原理:

20180426-1415113735.jpg气相色谱分析原理

  2、红外分析仪

  红外分析仪基于气体对红外光吸收的朗伯-比尔定律,一般由高灵敏度滤光片、电调制红外光源、微型红外传感器及局部恒温控制电路组成。使用几种已知热值的燃气的吸收光谱,可以对这种仪器进行校准。红外分析仪结构简单,操作方便,对操作人员的要求比较低。

  双光束红外分析原理:

天然气热值测定方法

  目前我国微型红外传感器技术已经颇为成熟,能够实现不同浓度混合气体的高精度测量。如国内自主研发的便携红外天然气热值分析仪Gasboard-3110P,采用先进的NDIR技术,测量精度达1%FS左右,可同时准确测量CH4和CnHm气体浓度,并自动计算、显示燃气热值。其便携式机身设计,既适用于工业现场测试,也满足于实验室气囊取样分析。值得一提的是,该仪器通过电池电量智能化管理,可避免仪器在低电量条件下工作。

天然气热值.jpg

  由上图可见,四种短键烃的吸收光谱交叉干扰较多(3.3μm),一般仪器难以精确测量。Gasboard-3110P采用双光束红外方法,使乙烷、丙烷、丁烷对CH4的影响可以忽略,并通过添加一个CnHm传感器直接测量CnHm,从而实现同时准确测量CH4和CnHm气体浓度。



二、水流式热量计

  水流式热量计是较为常见的一种直接法燃气热值测量设备,它主要由燃气增湿器、钟罩水封式稳压器、热量计主体、皮膜调压器、湿式流量计、空气增湿器及燃烧器等组成。

  其测量热值的原理是基于传统的燃烧样气法,用连续的水流吸收天燃气完全燃烧时产生的热量,根据达到稳定时的经过热量计的水量和水流温升计算出燃气的测试热值,再将测试过程中各种必须考虑的修正值换算至标准状况下的燃气热值。如此测得的燃气热值称为高位热值,也称为总热值或毛热值。高位热值减去其中冷凝水量的气化热值即该燃气的低位热值。

  该类设备的缺点是需要进行庞杂的实验工作,所以它不被用于日常测量,而仅用于特殊需求中。

  水流式热量计:

天然气热值.png

  随着国家标准GB/T 22723-2008《天然气能量的测定》的正式实施,我国天然气的计量方式开始由体积计量向能量计量转变。能量计量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,更能充分的体现出天然气作为燃料的真正使用价值,因此由流量计量方式向能量计量方式过渡是中国天然气计量发展的必然趋势。

   博恩德权威天然气检测中心,可对天然气进行热值测定、组分测量、密度检测等,进行科学公正的检测,出具各类检测报告。
 

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