隨著環(huán)保工作的持續(xù)推進(jìn)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨能源瓶頸，我國對于能源改革與轉(zhuǎn)型也越來越重視。用清潔能源天然氣代替會帶來嚴(yán)重大氣污染的煤炭成為我國能源改革的基本措施。近年來，我國不斷采取各種措施推動“煤改氣”進(jìn)程，天然氣在能源消費結(jié)構(gòu)中的占比已經(jīng)開始逐漸上升。然而“煤改氣”的改革不僅要提高天然氣消費量，還要完善配套措施，例如天然氣計量問題。
天然氣計量是天然氣生產(chǎn)、貿(mào)易、使用不可回避的問題。其計量方法主要有體積計量法、質(zhì)量計量法和能量計量法。國外發(fā)達(dá)在天然氣貿(mào)易中采用的計量標(biāo)準(zhǔn)為能量計量法，而我國目前普遍采用的是體積流量法。天然氣作為多組分混合氣體，產(chǎn)地不同，各組分及含量有所區(qū)別，這導(dǎo)致即使體積和質(zhì)量相同，天然氣熱值也存在差異。而能量計量反映的是天然氣的熱能，是能反映其燃料特點的一種合理和科學(xué)的計量方式。我國正在推動天然氣消費，無論是貿(mào)易還是國內(nèi)消費的計量和結(jié)算都要求盡快推廣天然氣能量計量。
在天然氣能量計量上我國已經(jīng)有了一些突破性的研究成果。在2020年12月9號“第十三屆中國在線分析儀器應(yīng)用及發(fā)展論壇暨展覽會”的大會報告上，重慶科技學(xué)院電氣工程學(xué)院院長唐德東教授就為我們帶來了一種天然氣熱值計量的新方法。
報告中，唐德東教授先介紹了天然氣熱值計量的必要性與天然氣主要計量方法。天然氣的計量的技術(shù)需求與貿(mào)易需求以及計量技術(shù)的發(fā)展趨勢都要求我國天然氣計量方法向能量計量方向發(fā)展，這是未來天然氣計量技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。
目前國內(nèi)外天然氣成分熱值分析普遍使用的方法較多，有氣相色譜法、熱導(dǎo)式熱量儀、NDIR非分光紅外光譜法、多傳感器集成式熱值分析儀、激光拉曼光譜法和可調(diào)濾波紅外光譜法。這些熱值分析技術(shù)均存在一定的局限性，如氣相色譜法需要定期標(biāo)定、需要消耗載氣、成本較高、操作復(fù)雜等，NDIR非分光紅外光譜法總體精度/重復(fù)性較差、需要頻繁標(biāo)定、受環(huán)境因素影響較大等。
隨后唐德東教授介紹了可調(diào)濾波紅外光譜技術(shù)及其在天然氣成分熱值分析中的應(yīng)用。可調(diào)濾波光譜儀的測量原理是可調(diào)濾鏡掃描光譜法，可提供全熱值組分的高精度定量分析測量，儀表可直接計算輸出熱值。與其他方法相比，可調(diào)濾波光譜儀響應(yīng)時間快、無需載氣、標(biāo)定，是可以實現(xiàn)無人管理的自動化系統(tǒng)。在應(yīng)用上，這種方法適用于多種場合的天然氣全組分分析與熱值測量，包括天然氣鉆探、天然氣的運輸和儲存、天然氣管道的傳輸和計量應(yīng)用等。
“煤改氣”是我國堅決推行的能源政策，未來天然氣在我國能源結(jié)構(gòu)中必然會占據(jù)很大的比重，天然氣計量設(shè)備也將迎來巨大的發(fā)展空間。而能量計量作為我國天然氣計量的發(fā)展方向，相關(guān)的技術(shù)與設(shè)備將更受重視。
原標(biāo)題：天然氣熱值計量 新方法推動能源改革
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