混合煤气的组分、温度和压力变化对流量计量的影响

　　一般气源生产厂家供给煤气输送公司煤气时，其流量贸易结算主要采用标准孔板节流装置及配套仪表计量系统， 大多数节流装置是以焦炉煤气工艺条件为标准设计制作的，其组分体积百分比分别设定为H2(58.6% )、CH4(24.9% )、CO (8.1% )、CmHn(2.9% )、N2(2.8%)、O2(0.3%)，同时设定焦炉煤气生产的温度、压力等工艺条件。 下面以此为例，就混合煤气的组分、温度、压力等实际工作状态与设计状态不符时，仪表显示值与实际值之间的关系进行分析和讨论。

　　一、关于组分变化的影响分析

　　当输送混合煤气时， 其混合比时刻都在变化，混合比的变化实际就是混合煤气组分的变化，表现为煤气密度的变化。 对于一套标准孔板节流装置，其理论流量的计算公式为

　　式中：qv———体积流量 ，m³/h;C———流出系数 ， 无量纲;β———直径比(β=d/D，d———孔板的节流孔直径，mm;D———孔 板 直 径 ，mm);ε———可 膨 胀 性 系 数 ;Δp———差压，Pa;ρ———流体的密度，kg/m³。

　　从式(1)不难看出，对体积流量有影响的主要变量就是差压和密度。 在同一状态下，当通过不同组分的焦炉煤气A和混合煤气B时，只要：ΔpA=ΔpB，标准孔板节流装置的流量积算仪就会显示为相同的体积流量。虽然ρA≠ρB，但由于流量积算仪一般只对温度、压力进行实时修正， 流体密度是以设计参数值直接植入计算的，所以显示的并不是真实的混合煤气体积流量。

　　由此，当流经标准孔板节流装置为设计的焦炉煤气A时，有：

　　假定以焦炉煤气A设计的标准孔板节流装置流经混合煤气B时，测量系统检测的差压信号相等，即

　　因此，对于该测量系统，显示值为设计的焦炉煤气标准状态体积流量qvA，实际值应为实际的混合煤气标准状态体积流量qvB。

　　在其他条件不变的情况下，同样可得

　　由此可看出，组分变化而导致的密度变化对煤气流量测量的影响，有以下关系：

　　1.当ρ_B<ρ_A时，q_vA

　　2.当ρ_B>ρ_A时，q_vA>q_vB，仪表显示值偏大。

　　3.当ρ_B=ρ_A时，q_vA=q_vB，仪表显示值准确。

　　二、关于温度和压力变化的影响分析

　　标准孔板节流装置及配套仪表系统的煤气流量，实质也就是设计工艺温度和压力条件下的体积流量，而实际运行时煤气温度和压力肯定会偏离设计值，这就需要对温度和压力进行修正。