基于能量计量的燃气计量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于能量计量的燃气计量方法，燃气计量装置接收气相色谱分析仪传输的天然气组分数据，并根据天然气组分、实时压力和实时温度确定天然气的真实体积发热量；然后计量实际温度和压力下的天然气用量Vt，并转换为标准状况下的燃气流量Vn；最后根据Vn，确定天然气的能量E，，完成能量计量。本发明专利技术还提供了实现本发明专利技术方法的基于能量计量的燃气计量装置。本发明专利技术方法燃气计量装置接收气相色谱分析仪传输的天然气组分数据，并根据天然气组分、实时温度和压力测算出天然气的真实体积发热量，再结合天然气体积流量测算出天然气的能量，实现能量计量，是一种新的计量方式，且该计量方式更合理，更加准确。

Gas metering method and device based on energy metering

The invention discloses a gas metering method based on energy metering, gas natural gas chromatographic analyzer data transmission gas metering device receives, and according to the gas composition, pressure and temperature to determine the real-time real-time gas real volume calorific value; natural gas consumption of Vt and the actual measurement of temperature and pressure the gas flow, and converted to Vn standard condition; finally, according to the Vn, to determine the natural gas energy, energy metering E. The invention also provides a fuel metering device based on energy metering for realizing the method of the invention. The method of the invention gas metering device receives the gas chromatograph transmission of natural gas components, data, and real-time temperature and pressure to calculate the real volume calorific value of natural gas to natural gas group, combined with the energy of natural gas volume flow measurement of natural gas, realize the energy measurement is a new measurement the way, and the measurement method is more reasonable and more accurate.

【技术实现步骤摘要】
基于能量计量的燃气计量方法及装置
本专利技术涉及燃气计量
，特别是一种基于能量计量的燃气计量方法，以及实现基于能量计量的燃气计量装置。
技术介绍
天然气是清洁、高效能源，因此越来越多的城镇居民使用天然气。燃气表是计量用户燃气使用量的设备。目前的天然气计量装置，家庭用燃气表（皮模表）都是计量工况（实际工作时的情况）条件下的体积流量，然而由于天然气的可压缩性，在不同的温度和压力情况下的体积计量是不同的，导致燃气计量不准确。目前的工商业用户采用流量计与体积修正仪配合使用，把天然气的体积都转换到一个标准状态下（在中国是一个标准大气压，101.325KPa和20摄氏度）,这样就解决了体积流量可变导致计量不准确的问题，便于相关各方进行贸易结算。用户使用燃气的目的是获取热能，如果按照使用的热能多少来支付燃气使用费用显得更合理。然而目前燃气公司按体积来收费，由于天然气的组成成分复杂，不同时间不同来源的天然气的组成成分不同，每种成分的含量也差别较大，由于每种成分的发热量不一样，因此，即使在标准状况下的同样体积的天然气，由于组分的不同，天然气的发热量也是不一样的。因此根据燃气体积来计量也是不够准确的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的按照体积进行燃气计量存在计量不准确的不足，提供一种基于能量计量的燃气计量方法，同时提供一种实现基于能量计量的燃气计量装置。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：步骤1：燃气计量装置接收气相色谱分析仪测量的天然气组分数据；步骤2：燃气计量装置接收压力传感器实时采集的天然气压力Pt数据和温度传感器实时采集的温度Tt数据，并根据Pt和Tt测算计量参比条件温度t2、压力p2下的压缩因子Zmix；步骤3：燃气计量装置根据天然气的组分和压缩因子Zmix，测算天然气作为真实气体时的真实体积发热量所述真实体积发热量为：计量参比条件温度t2、压力p2下的单位体积天然气，在燃烧参比条件温度t1、压力p1下的体积发热量；步骤4：燃气计量装置的流量计数单元计量实际温度和压力下的天然气体积用量Vt，并将天然气体积用量Vt转换为计量参比条件温度t2、压力p2下的天然气体积流量Vn；步骤5：燃气计量装置根据天然气的真实体积发热量和天然气体积流量Vn，确定天然气的能量E，完成能量计量。根据本专利技术实施例，所述步骤3中测算天然气作为真实气体时的真实体积发热量的方法是：首先，根据天然气的组分，确定天然气视作理想气体时的理想体积发热量所述理想体积发热量为：计量参比条件温度t2、压力p2下的单位体积天然气，在燃烧参比条件温度t1、压力p1下的体积发热量，其中，为天然气作为理想气体时，在燃烧参比温度t1、压力P1下组分j的体积发热量；xj为天然气中组分j的摩尔分数，由气相色谱分析仪测量得到；N为天然气的组分数量；然后，根据天然气作为理想气体时的理想体积发热量，确定天然气作为真实气体时的真实体积发热量Zmix为计量温度t2、压力P2下的压缩因子。根据本专利技术实施例，所述步骤3中测算天然气作为真实气体时的真实体积发热量还可以采用以下方法：首先根据天然气的组分，确定天然气视作理想气体时，天然气在燃烧参比温度t1、压力P1下的摩尔发热量其中，为天然气作为理想气体时，在燃烧参比温度t1、压力P1下组分j的摩尔发热量；xj为天然气中组分j的摩尔分数，由气相色谱分析仪测量得到；N为天然气的组分数量；然后根据天然气的摩尔发热量，由确定天然气作为理想气体时的理想体积发热量其中，R为摩尔气体常数，T2为绝对温度，T2=t2+273.15，为计量温度t2、压力P2下单位体积的天然气，在燃烧参比条件温度t1、压力P1下的体积发热量；最后根据天然气作为理想气体时的理想体积发热量，确定天然气作为真实气体时的真实体积发热量Zmix为计量温度t2、压力P2下的压缩因子。上述方法中，所述燃烧参比条件温度t1为20℃，压力P1为一个标准大气压。进一步的，所述计量温度为20℃，压力P2为一个标准大气压。作为另一种实施方式，步骤3中天然气作为真实气体时，测算真实体积发热量还可采用燃烧式热量计直接测量。本专利技术还提供了一种实现本专利技术方法的基于能量计量的燃气计量装置，包括提供电能的电源单元，还包括微处理器，所述微处理器连接有体积流量计数单元、用于实时采集天然气压力的压力传感器和用于实时采集天然气温度的温度传感器，所述流量计数单元用于计量实际温度和压力下的天然气体积用量，微处理器还通过有线或无线方式接收气相色谱分析仪传输的天然气组分数据；所述微处理器根据天然气的实时压力和温度得到压缩因子，并根据压缩因子将天然气体积用量转换为计量参比条件温度t2、压力p2下的天然气体积流量，根据天然气的组分和压缩因子得到天然气的体积发热量，再根据体积发热量和体积流量得到天然气的能量。根据本专利技术实施例，所述气相色谱分析仪设置于所述基于能量计量的燃气计量装置中，气相色谱分析仪通过I2C总线或485总线或串口或网络接口连接微处理器。较优的，所述微处理器还连接有数据远传单元。所述气相色谱分析仪设置于燃气管道的总输入口处，气相色谱分析仪通过有线或无线网络连接数据远传单元。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术提供的基于能量计量的燃气计量方法，首先测量天然气的组分，并根据天然气的组分测算天然气的真实体积发热量，然后再测量天然气的体积用量并转换为标况下的天然气体积流量，根据真实体积发热量和天然气体积流量即可得到燃气的能量，实现基于能量计量，是一种全新的燃气用量计量方式，此种燃气计量方式更合理。本专利技术基于能量计量的燃气计量装置，包括与微处理器连接的压力传感器、温度传感器和体积流量计数单元，微处理器接收气相色谱分析仪传输的天然气组分数据，微处理器根据天然气的组分、实时压力和温度得到天然气的体积发热量，再结合体积流量得到天然气的能量，实现基于能量计量。附图说明：图1为实施例中所述基于能量计量的燃气计量方法的流程图。图2为实施例中测算天然气的真实体积发热量的流程图。图3为实现实施例中基于能量计量的燃气计量装置的一种结构组成框图。图4为实施例中基于能量计量的燃气计量装置的另一种结构组成框图。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。参考图1，本实施例提供了一种基于能量计量的燃气计量方法，包括以下步骤：步骤1：利用气相色谱分析仪测量天然气的组分，燃气计量装置接收气相色谱分析仪测量的天然气组分数据。实施本步骤可采用两种实施方式，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于能量计量的燃气计量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：燃气计量装置接收气相色谱分析仪测量的天然气组分数据；步骤2：步骤2：燃气计量装置接收压力传感器实时采集的天然气压力Pt数据和温度传感器实时采集的温度Tt数据，并根据Pt和Tt测算计量参比条件温度t2、压力p2下的压缩因子Zmix；步骤3：燃气计量装置根据天然气的组分和压缩因子Zmix，测算天然气作为真实气体时的真实体积发热量所述真实体积发热量为：计量参比条件温度t2、压力p2下的单位体积天然气，在燃烧参比条件温度t1、压力p1下的体积发热量；步骤4：燃气计量装置的流量计数单元计量实际温度和压力下的天然气体积用量Vt，并将天然气体积用量Vt转换为计量参比条件温度t2、压力p2下的天然气体积流量Vn；步骤5：燃气计量装置根据天然气的真实体积发热量和天然气体积流量Vn，确定天然气的能量E，完成能量计量。FDA0000404367790000011.jpg,FDA0000404367790000012.jpg,FDA0000404367790000013.jpg,FDA0000404367790000014.jpg

【技术特征摘要】
1.一种基于能量计量的家用燃气计量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：燃气计量装置接收气相色谱分析仪测量的天然气组分数据；步骤2：燃气计量装置接收压力传感器实时采集的天然气压力Pt数据和温度传感器实时采集的温度Tt数据，并根据Pt和Tt测算计量参比条件温度t2、压力p2下的压缩因子Zmix；步骤3：燃气计量装置根据天然气的组分和压缩因子Zmix，测算天然气作为真实气体时的真实体积发热量所述真实体积发热量为：计量参比条件温度t2、压力p2下的单位体积天然气，在燃烧参比条件温度t1、压力p1下的体积发热量；测算天然气作为真实气体时的真实体积发热量的方法是：首先根据天然气的组分，确定天然气视作理想气体时，天然气在燃烧参比温度t1、压力p1下的摩尔发热量其中，为天然气作为理想气体时，在燃烧参比温度t1、压力p1下组分j的体积发热量；xj为天然气中组分j的摩尔分数，由气相色谱分析仪测量得到；N为天然气的组分数量；然后根据天然气的摩尔发热量，由确定天然气作为理想气体时的理想体积发热量其中，R为摩尔气体常数，T2为绝对温度，T2＝t2+273.15，为计量温度t2、压力p2下单位体积的天然气，在燃烧参比条件温度t1、压力p1下的体积发热量；最后根据天然气作为理想气体时的理想体积发热量，确定天然气作为真实气体时的真实体积发热量Zmix为计量温度t2、压力p2下的压缩因子；步骤4：燃气计量装置的流量计数单元计量实际温度和压力下的天然气体积用量Vt，并将天然气体积用量Vt转换为计量参比条件温度t2、压力p2下的天然气体积流量Vn；步骤5：燃气计量装置根据天然气的真实体积发热量和天然气体积流量Vn，确定天然气的能量E，完成能量...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勋，赵勇，雷新民，
申请(专利权)人：成都千嘉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：