能量计量与能源管理

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1、北京博思达新世纪测控技术有限公司能量计量与能源管理周国祥王京安北京博思达新世纪测控技术有限公司北京100029[摘要]本文介绍了我国燃气（天然气、煤气），载能工质（热水、蒸汽）的计量现状以及国内外采用能量计量的发展趋势，在论述采用能量计量科学性、合理性的基础上，分析了我国推广能量计量技术方面的可行性和在能源管理方面的必要性。[关键词]能量计量标准发热量焓值1前言传统上流体的计量都是采用计量参比条件下的体积流量或质量流量，对一般流体而言，这无疑是正确的，但对作为能源（或二次能源）的流体的计量则是不科学的、不合理的。道理很简单，我们使用燃气是要用其所含热量，不同燃气的发热量

2、是不同的，甚至是差别很大的。又如载能工质（水蒸气），不同温度、压力下其焓值也是不同的，因此水蒸汽流过多个用热设备后，虽然质量未变，但焓已有很大变化。因此，对能源的计量若用传统的计量方法是不能准确评价用能设备的能耗及效率，只有能源的能量计量才能对能耗做出科学的评价。目前，流体的能量计量在技术上已日臻成熟，欧美国家在天然气的计量上已普遍采用能量计量，在我国热水热量计量己在推广之中。推动我国能量计量的实施，对指导我们合理应用能源、节约能源具有重要意义。2流体计量的现状分析2.1燃气(天然气、煤气)计量的现状5北京博思达新世纪测控技术有限公司天然气、煤气是应用最为广泛的可燃气体

3、（简称燃气），它们都是多种气体组成的混合物，这些组成中既有可燃成份，也有不可燃成份。例如天然气既有可燃的烃类物质，也有不可燃的氮气、二氧化碳等，各种不同的烃类物质其发热量又有很大差异，所以组份不同,其发热量是不同的。《GB/T13611-92城市燃气分类》中就把天然气分为五类，其沃泊指数在范围内。我国幅员辽阔，各地生产的天然气由于组份的不同，发热量是大相径庭的，即使同一地生产的天然气其组分也不是保持不变的，因而发热量也是变化的。人工煤气也是一样，焦炉煤气的发热量是高炉煤气发热量三倍多。但是，由于历史及技术原因，我国燃气计量几乎全采用体积或质量计量。这种方法由于和介质发热

4、量无关，对燃气“按质论价”无从谈起，因而容易引发贸易纠纷，同时也给能源管理造成混乱。2.2载能工质(热水,水蒸汽)计量现状水蒸汽、热水是应用最广泛的载能工质，它用于采暖、加热、烘干、蒸煮、清洗、消毒、溶化，或作动力拖动机械设备（如汽锤、汽泵）。据不完全统计，我国年产蒸汽20亿吨以上，在总的能源消耗中佔了很大比重，所以载能工质水蒸汽、热水的能量计量必须给予足够重视。水蒸汽和热水目前采用质量(或体积)计量，而温度、压力不同的热水和水蒸汽，焓值是不同的，以水蒸气为例，压力为0.8MPa，温度为180℃，其焓值为2.7911MJ/kg，压力为0.8MPa,温度为220℃，其焓值

5、为2.8842MJ/kg两者相差3.2％，实际使用的蒸汽温度范围更大，其焓值的差别更大，用消耗蒸汽质量来评价用能设备或用能单位的耗能，显然是不合理的。当前，我国已从高投入、高消耗的粗放型经济向低消耗、低污染的效益型经济转型，传统的计量方法显然与我国经济、社会发展不相适应。2.3能源的能量计量正在成为一种趋势5北京博思达新世纪测控技术有限公司目前使用的能源大多是不可再生的，因此世界范围能源的紧缺越来越严重，所以除寻找新能源外，节约能源是各国都必然要采取的措施。欧美国家天然气的计量上普遍采用了能量计量方法，在一个计费区内，用色谱测量天然气组份，一天测量数十次，计算出一天发热

6、量的算术平均值或加权平均值，从而计算出消耗的能量，作为该计费区结算的依据。热水、蒸汽采用入户热量计，计量消耗的热量。我国在能源的能量计量上与欧美各国相比有较大差距，已引起有关单位的注意，例如，SY/T6143-2004《用标准孔板流量计测量天然气流量》已把天然气的能量计算实用公式写入标准中，为天然气气的能量计量作了技术的准备。又如中国海洋石油总公司与美国ARCO公司合作开发的海南崖13气田,目前卖给香港中华电力公司的天然气就是采用能量计量。我国方地区广泛应用热水采暖，几乎都是采用按采暖面积收费的办法，这既不合理也不利于节约能源。多年来，广大用户及业内人士呼吁安装热量计，

7、用分户收费代替按面积收费。近年来已有数十个厂家的热水热量计问世，已建成或正建设一批热量计校验系统。北京将以大型公共建筑为突破口推进热计量改革，改革的核心就是变按采暖面积收费为按消耗热量收费。3流体的能量计量技术己日臻成熟3.1要实现流体的能量计量，首先要有相应标准的支持，《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》提供了计算天然气发热量完整的计算公式，SY/T6143-2004《用标准孔板流量计测量天然气流量》中还给出了能量流量的计算公式，对天然气发热量还提出可直接测量或按天然气摩尔组份进行计算两种方