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重新定义计量精度标杆:天然气超声波计量时代已来

发布时间:2021-04-08 作者: 来源: 浏览:158

天然气作为重要的清洁能源,广泛用于国民生产和生活的各个领域。在全球低碳经济的倡导下,天然气的消费占比和市场也越来越大。随着天然气消费量的与日俱增,天然气的计量管理却仍是行业技术升级的沉疴宿疾,提升燃气计量方式的精准性和智能性更是企业绕不开的挑战...

  天然气产业链长啥样?发展前景如何?

  天然气贸易计量方式有哪些?新技术有否?

  天然气企业如何能减少隐形的运营成本?

  天然气:更具弹性的清洁能源

  无论是家家户户灶台点燃的蓝色火焰,还是在汽车驱动、工业生产中,天然气的身影随处可见。在三大化石能源(煤炭、石油、天然气)中,因为CH4的碳氢较少,燃烧终产物较为简单,天然气最为清洁。根据美国能源信息署(EIA)数据显示,这些年页岩气开采技术的突破,让全球天然气资源总量增加了59.7%,达到了552.9万亿立方米。

  

  LNG(液化天然气)运输船

  近年来,在全球一次能源结构中,得益于各国在低碳经济的重视与发力,天然气的地位不断攀升。在此前发布的2020版bp世界能源展望中也指出,天然气在能源系统的低碳转型中有着重要地位:

  一是在经济快速增长的发展中国家,在可再生及其他非化石能源的增速不足以替代煤炭需求时,天然气的利用可以减少生产对煤炭的使用;

  二是天然气结合CCUS(碳捕捉、利用与封存)技术,能实现零碳或近零碳发电。在多种发展情景中,结合CCUS的天然气将占到一次能源的8%~10%。由此可见,天然气在未来将具有更强的发展弹性。

  放眼国内,在2020年9月30日,成立一年不到的国家管网集团正式接管“三桶油”的运营业务,能源领域的“全国一张网”就此铺开,标志着我国深化油气体制改革迈出关键一步,也意味着天然气供储销体系建设将不断完善,吸引更多投资进入油气管网、LNG接收站、储气调峰设施等基础设施的建设。

  在工业领域,尤其像纺织、饰品饮料、医药等轻工业领域,天然气也倚靠清洁性、无需存储减少占地、供能更稳定等优势,拥有独到的竞争力。在经济进入发展快车道的中国,在绿色发展政策的推动下,各项性能均衡的天然气拥有不可估量的前景。

  天然气产业链长啥样?

  整个天然气产业涉及面极广,产业链可分为三个部分:上游勘探生产、中游储存运输以及下游分销。

  

  天然气产业链构成图

  在国家管网公司成立前,国内天然气管网主要由“三桶油”运营,其中业务主要包括“西气东输”、“川气东送”等主支干线管道的运营。此外,目前全国有20多个省份组建了30多家省级天然气管网公司,主要职责为统一规划、建设及运营管理省内的天然气管网,以及承担天然气输配、购销业务等。

  作为传统的一次能源产业,天然气的使用历史久远,从勘探到运输再到最终的代销,很多企业仍面临着诸多难题。除了管理运营体系需要改变外,整个行业还亟待着一场技术层面的改革。

  产业宿疾引发高额成本

  产业内,长期以来,燃气输差是困扰着供应企业经营的普遍性难题。受此影响的供销差率的高低,更体现着公司的管理水平,直接影响着燃气公司的经济效益。除了管网漏损等非正常的漏损,以及设施老化导致的“跑、冒、滴、漏”问题,计量表精准度低、非法偷气、私自接气等痛点也一直是公认的行业宿疾。

  在计量表选用层面,举例来说,以下这些都可能导致输差问题:

  仪表选用流量偏大,在用户使用小流量时,表具停走不计量;

  选用流量偏小,在用户使用大流量甚至超过表具额定流量时,表具计量偏慢而不准确;

  机械式流量计内部主要运动部件易受损或卡阻,导致故障率较高,从而影响计量精度;

  传统机械式流量计由于运动部件的长期磨损,会发生精度飘移现象,影响计量精度...

  这些都会让用户在无形中为高额的运维成本买单。而随着市场竞争愈发激烈,输差的控制直接关系到企业的效益、安全和竞争力。想把燃气输差降下来,燃气企业除了管理手段精进外,在计量装置的选用过程中,仍有许多学问值得研究。

  趋势:超声计量替代传统机械仪表

  准确且有效的计量是企业经济效益的基本保障。经过多年的探索和发展,目前国内外已在天然气生产、贸易和使用中研发出大量的天然气计量方法,其中包括体积计量、质量计量和能量计量三种形式。

  国际天然气贸易或欧美日韩等工业发达国家,广泛采用能量计量,而我国及周边俄罗斯、中亚地区天然气资源国家仍以体积计量为主。在国内,主流的基于体积计量流量计有孔板流量计、涡轮流量计、超声波流量计、腰轮流量计、涡街流量计、旋进式旋涡流量计等大类。

  其中,除了超声波流量计外,其余的几种机械仪器会存在精度较低、压损高、量程小、防盗气体能较差、易磨损以及易受“气蚀”限制等诸多问题。

  目前,超声波流量计是继孔板流量计、涡轮流量计之后的第三类适用于高压力、大口径、高精度的天然气流量计,在我国长输天然气管道分输站场中占比也最高。超声波流量计凭借着测量精度高、测量范围大、维护简单的优点,以及配备全数字式计量系统,易于实现数字化通信等唯一特性,在市场中深深扎根。

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