• 问题的提出

  •       蒸汽在工业领域(石油、石化、化工、冶金以及园区供热)中广泛应用。由于蒸汽物性的特殊性,在计量方面存在诸多困难,一直是能源计量中的重点和难点,近年来,蒸汽采用能量计量是很多企业关注的热点。


          蒸汽采用质量流量计量作为贸易结算和企业内部考核的依据已沿用多年,但是蒸汽作为载能工质,用户使用的是蒸汽所携带的热量,而温度、压力不同,蒸汽所携热量不同,所以用质量流量不能对蒸汽能耗以及管网热损失做出科学评估。近年在国家节能减排的新形势下,蒸汽采用能量计量已逐步形成社会共识。


  • 蒸汽能量计量相关标准

  •       GB/T34060-2017《蒸汽热量计算方法》国家标准于2017年7月发布。该标准的发布,以国家标准形统一了我国蒸汽计量物性值(比焓、热量等)参数计算,为能量计量创造了条件。

          

          《工业蒸汽计量技术要求》团体标准已于2021年1月公布。该标准是迄今为止我国内第一部关于蒸汽计量的综合性技术标准,针对蒸汽计量中主要存在的问题,明确了蒸汽质量和能量计量的技术要求。


          上述两个标准的实施必将在推进科学计量方法,提升能源管理水平,促进企业节能减排方面发挥作用。


          北京博思达新世纪测控技术有限公司承担了以上两个标准的主要编写工作。


  • 《蒸汽热量计算方法》国家标准立项背景

  •       在用流量一次仪表一般都有相应的标准和检定规程可依(非标除外),只需按标准及检定规程生产、检定,就能保证一定的准确度。然而,流体物性值也直接或间接影响流量量值,并且影响因素及处理方法更为复杂。

        

          由于以前我国没有蒸汽物性值(密度、粘度、等熵指数等)计算方法的标准,致使蒸汽计量物性值取值方法不统一,给蒸汽的准确计量和贸易结算造成诸多困难。

        

          因此,用国家标准形式统一蒸汽密度、比焓、热量的计算是蒸汽能量计量不可或缺的基础工作。 为此,2012年12月国标委批准立项(计划编号:20121520-T-424)。该标准:GB/T34060-2017《蒸汽热量计算方法》国家标准已发布2017年7月,2018年2月实施。


  • 《蒸汽热量计算方法》国家标准主要内容

  • 本标准主要参考

    IAPWS –IF97国际水和水蒸汽性质公式(International Steam Tables Properties of Water and Steam Based on the Industrial Formulation IAPWS-IF97)。


    本标准适用范围

    当273.16 K (0)≤T≤623.15 K(350)时,0MPa < p≤ps (T ) Mpa(温度T 对应的饱和水蒸气压力);

    当623.15 K (350) <T≤1073.15(800) K时,0MPa < p≤16.5292 Mpa。

    本标准给出的水蒸汽物性值

    比焓、密度、比熵、声速、动力粘度、等熵指数、水蒸汽热量的计算方法

    不确定度

    水蒸汽热量及比焓不确定度。

  • 蒸汽能量计量原理

  • 蒸汽能量计算

            蒸汽的比焓是表征单位质量的蒸汽所具有能量的系统状态参数,已知蒸汽的质量流量及其比焓,蒸汽热量Q 按下式计算。

    式中:图片6.png

    qm —— 蒸汽质量流量, 单位为千克每秒(kg/s),测量;

         Δh″——为蒸汽温度、压力发生变化前后(某一装置或设备入口与出口处)的水蒸汽的比焓之差;

    88.jpg——分别为蒸汽温度、压力发生变化前后(某一装置或设备入口与出口处)蒸汽的比焓,单位为千焦每千克(kJ/kg)。