文档介绍：蒸汽流量测量若干问题的讨论

北京博思达新世纪测控技术有限公司王京安
摘要:分析我国蒸汽流量计量现状,结合相关国家标准的制定动态,提出了采用
ISA1932 喷嘴配套流量计算机的宽量程高精度蒸汽流量计量解决方案。分析指出了目
前节流装置在蒸汽流量计量中误差产生的原因。探讨了水蒸气密度补偿计算的准确计
算方法。
关键词:蒸汽;流量计量;ISA1932 喷嘴;干度;密度补偿;宽量程

要提高能源管理水平,必须要有准确的计量。但是蒸汽(特别是湿蒸汽)的准确
计量是长期以来困扰着流量测量工作者的老大难问题。其存在的问题:
(1) 我国现有蒸汽计量没有统一的标准,对仪表系统不确定度不能做出权威性的评估,
使贸易双方由于量差引起的矛盾难以解决。
(2) 仪表选型缺乏规范性的技术依据的指导,使仪表选型、安装、使用不合理或超测
量范围使用造成测量的偏差过大。
(3) 饱和蒸汽由于其本身的物理特性,在输送过程中常常是以汽、水两相流出现(即
饱和蒸汽的干度小于 100%),目前的蒸汽计量没有对干度进行修正,使测量的准确
度大为下降。
(4) 用户使用蒸汽是用所载之热能,而不是工质本身,所以用质量作为蒸汽结算单位
不尽合理。
2.《蒸汽流量测量方法》国家标准(制定中)涉及的几个主要问题
关于能量计量问题
热能是一个状态参数,不同状态、等质量的蒸汽含有的热能相差很大。所以,以
质量为蒸汽的结算单位不能真实反映蒸汽的价值。这会造成一些热用户不积极利用蒸
汽,而寻求新的热源。《蒸汽测量方法》国家标准(以下简称《蒸汽标准》)针对上述
情况,将以能量作为蒸汽的结算单位,并给出相应的数学模型和不确定度的计算,以
及根据不同的用热方式来确定能量计算的参考点。同时考虑到人们多年使用蒸汽质量
为交结单位的习惯,作为一种过渡,仍保留以质量为蒸汽结算单位,并给出相应的数
学模型和不确定度的计算。
关于湿蒸汽干度修正问题
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饱和蒸汽在蒸汽中占有相当大的比例,湿蒸汽是饱和蒸汽实际存在的几乎唯一形
式。过热蒸汽在经过长距离的输送后也往往会成为湿蒸汽。湿蒸汽实质是一种饱和蒸
汽和水的两相流,任何汽、液两相流的测量方案中都必须要测量干度这一重要参数。
如不考虑干度,将带来很大误差。对测量质量流量是如此,对能量测量亦是如此。例
如:当蒸汽压力为 ,干度 85%时,如不考虑干度的影响,以干蒸汽密度代替湿
蒸汽密度,将带来 %左右的质量流量测量误差和 %左右的能量流量测量误差。
而 GB/T1716-1997《企业能源计量器具配备和管理导则》中对企业蒸汽流量计量准确
度要求为 %,所以目前的蒸汽测量方法远达不到 GB/T17167-1997 的要求。国内外
许多专家学者对湿蒸汽计量进行了大量的研究、试验工作。国内一些企业也对干度计
进行了试制工作,但由于没有标准,并未在实际生产中应用。《蒸汽标准》将给出湿
蒸汽的修正公式及干度的测量方法,它将进一步推动干度计的研制、产生和使用。
关于蒸汽的品质问题
目前,蒸汽的计量是以质量作为结算单位,即按热量结算,也涉及蒸汽的品质品
位,然而不同品质品位的蒸汽不仅热量不同,而且做功能力有很