能源計量領域流量計量選型與應用手冊
摘要：隨著社會的發(fā)展，科學技術雖然不斷進步，但是能源確實在不斷地減少，甚至存在枯竭的風險。能源計量是對能源量的計量，是實現(xiàn)能源節(jié)約，并對能源進行科學管理的手段。其在能源計量中，流量計量是重中之重。本文著重介紹流量計量在能源計量中的應用分析。
1、前言：
流量計量一般是通過安裝各類流量計和二次儀表來實現(xiàn)的。流量計根據(jù)其工作原理可以分為容積式流量計、速度式流量計、差壓式流量計和質(zhì)量流量計等，配套的二次儀表為溫度、壓力測量儀表和流量積算儀等。以下將主要分析流量計量在能源計量領域中的應用。
2、流量計量在能源計量中的重要性：
社會在發(fā)展，能源問題也日益突出，解決能源問題，實施節(jié)能減排，打造低碳經(jīng)濟社會，是擺在我們面前的戰(zhàn)略目標任務。在這一重要任務中，能源計量是重中之重，是能源問題解決的關鍵，而且，流量計量又是能源計量實施的關鍵。
流量計量是通過安裝各類流量計和二次儀表來實現(xiàn)的。以下就將針對流量計量在能源計量中的應用作重點分析。
在當代社會，能源問題的解決前提條件是要有準確的能源計量數(shù)據(jù)來保障。而流量計量的計量范圍除了固體和電力能源外，其他關系到液體和氣態(tài)能源的計量都是通過流量計量來實現(xiàn)。所以流量計量在能源計量中的地位是極其高的。在當代的能源問題中，首要任務就是節(jié)能減排，低碳生活。在這一首要任務中，我們首先要對能源的消耗進行計量，然后進行具體問題具體分析。由此可見，要解決能源問題，首先要通過能源計量，要搞能源計量，必須重視流量計量。
從我國國情來說，能源計量已經(jīng)成為大家關注的重點工程，抓好能源計量工作是實踐科學發(fā)展觀的重要環(huán)節(jié)，是建設環(huán)境友好型社會的必然途徑。流量計量不僅已經(jīng)成為企業(yè)和政府展開能源檢測工作的基本手段，而且還是能源消費統(tǒng)計中，如何科學使用能源和節(jié)約能源的重要一環(huán)。
3、流量計量在能源計量中的問題：
3.1、在企業(yè)中存在的問題：
目前，大部分企業(yè)對能源計量的認識不足，都是大致的了解到皮毛，企業(yè)對流量計量使用的效率極其低下。其存在的主要問題如下。
3.1.1、一部分企業(yè)用不正常的手段降低對能：
源計量工作的投入，特別是流量計量工作的投入。***主要的原因是一部分企業(yè)管理者不知道能源計量的重要性，且為了自身的經(jīng)濟利益而減少了這方面的投入，致使流量計的安裝率和受檢率均比較低，能源計量器具重點配備在關口表位置，次級用能單位和主要用能設備的計量器具配備不足，計量器具超檢定周期使用現(xiàn)象非常普遍，導致節(jié)能減排工作缺少了針對性和真實性。
3.1.2、能源計量管理水平過低。建立和健全能源計量管理制度是企業(yè)節(jié)約能源的基礎工作，
一個完善的制度可以使能源計量管理科學化、制度化和規(guī)范化。嚴格按照管理制度做好能源計量工作，可以完善能源基礎性工作，避免隨意性和
人為性。許多企業(yè)沒有建立計量管理制度，有些建立的，在執(zhí)行上也貫徹不力，形同虛設。造成低碳生活、節(jié)能減排的工作不能有效地開展。
3.1.3、流量計量器具的品種、規(guī)格、準確度和可靠性尚不能滿足生產(chǎn)要求。特別對腐蝕性流體、臟污流體、高粘性流體、多相流體、特大流量、微小流量等，有待發(fā)展有效的測量手段。流量標準裝置不能滿足流量計檢定要求，尤其是現(xiàn)場實驗檢定流量計的標準裝置，是在我國目前情況下急待解決的問題。
3.1.4、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析不完整。許多企業(yè)的流量計量器具質(zhì)量差，甚至有些計量儀器配備不合理，不能滿足能源計量器具準確度等級的需求，導致計量數(shù)據(jù)的采集不真實、不準確。另外，由于計量器具的使用、維護較差和管理人員專業(yè)水平不高，造成計量器具的工作效率低下，對于部分的計量器具統(tǒng)計、采集的數(shù)據(jù)不能科學地匯總和分析。同時，能源計量采集過程中，不能科學地制定時間間隔、路線以及環(huán)境條件，都可以使數(shù)據(jù)產(chǎn)生偏離。在能源計量領域，流量計量占重要的比重，流量計量器具效率低下，導致數(shù)據(jù)分析不科學，能源的統(tǒng)計也不全面，因此實現(xiàn)節(jié)能減排、低碳生活也就沒有保障。
3.2、在現(xiàn)實生活中存在的問題：
在現(xiàn)實生活中，***普遍存在的問題就是民生計量的流量計量。民生計量包括居民的用水，用電、用氣和用油等能源的計量，而流量計量則是對使用的能源消耗的多少進行計量。民生計量的內(nèi)容與民眾的生活息息相關，要想實現(xiàn)的安定和能源問題的解決，就要關注能源流量計量的問題?？墒悄壳澳茉从嬃恐械牧髁坑嬃吭诿裆写嬖诘膯栴}較多，一方面對于民眾生活的能源計量器具到期復檢率較低，特別是部分水表、天然氣表等拆卸難度大的儀表，存在超出檢定周期現(xiàn)象，計量器具的準確度難以保證；另一方面，流量計量的測量技術和儀表類型眾多，測量對象也較復雜，計量器具的應用較難掌握，因為它不是簡單的計流器的安裝，還涉及溫度、壓力、密度和壓縮因子等相關因素的影響。所以民生計量中流量計量的不確定性極易導致能源、資源、環(huán)保等領域受到影響。
4、建議：
4.1、要做好能源計量中流量計量的體系規(guī)劃。
我們都知道，做好測量及后期的工作都需要先有一個具體的管理體系來保障。在流量計量中還要做好在資金上的投入工作，保證能源計量數(shù)據(jù)收集中的準確性，以保證企業(yè)能源消耗的合理。
4.2、開展能源計量配套技術的研究。引進消化國外先進的在線檢測設備，積極完善和制定能源計量標準和檢測方法，按照我國的實際情況進一步發(fā)展適用型的流量計量系統(tǒng)。
4.3、做好能源計量中數(shù)據(jù)的采集，分析和匯總。眾所周知，做好一個工程的首要任務就是數(shù)據(jù)的采集、處理和分析，如果前期的數(shù)據(jù)就不夠準確，那么后期的工作全都是無用之工。所以在數(shù)據(jù)采集時，使測量設備的狀態(tài)得到保證，運用嫻熟的測量手段，使數(shù)據(jù)初期的準確性得到保證。
4.4、對以上流量計量得出的數(shù)據(jù)根據(jù)實情進行下一步的分析，應用能源計量數(shù)據(jù)，解決節(jié)能減排工作中的具體問題；充分發(fā)揮能源計量對企業(yè)組織生產(chǎn)、工藝改進、技術改造、能效管理等方面的支撐作用，挖掘出更多的潛力，達到節(jié)能減排的目標。
流量計量一般是通過安裝各類流量計和二次儀表來實現(xiàn)的。流量計根據(jù)其工作原理可以分為容積式流量計、速度式流量計、差壓式流量計和質(zhì)量流量計等，配套的二次儀表為溫度、壓力測量儀表和流量積算儀（或計算機數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)）等。以下將主分析流量計量在能源計量領域中的應用。
1、流量計量在能源計量中的地位
在能源計量中，除了固體能源（煤、焦炭）和電力外，其余涉及到的液體能源（包括一次能源：原油；二次能源：成品油，重油，渣油，LPG）和氣態(tài)能源（包括一次能源：天然氣，二次能源：人工煤氣）以及載能工質(zhì)（包括水、蒸氣、熱水）都必須以流量計量的形式來對其進行計量，故流量計量在整個能源計量中占有重要地位。在實施流量計量時，除了使用各類流量計外，往往還需要使用溫度儀表和壓力儀表對其流體進行實時的溫度、壓力測量。它所涉及的計量器具除流量計外，還需包括溫度和壓力的計量器具，所以能源計量工作的大頭是流量計量[1]。
2、常用的流量儀表（流量計和配套二次儀表）
2.1 容積式流量計
橢圓齒輪流量計、腰輪流量計（羅茲流量計）、圓盤流量計、往復式或旋轉(zhuǎn)式活塞流量計、刮板流量計、加油（氣）機、膜式表等。它是利用機械元件把連續(xù)流量分隔成固定體積量進行累加計量的流量計。由于直接通過體積進行計量，故基本上可不受流體流動狀態(tài)的影響和雷諾數(shù)的限制，較適合于粘稠液體（油、飲料）和各類氣體計量，量程比較大（通?？纱笥?0∶1），準確度視制造精度而定，一般可達0.1%～2.5%。但易磨損，精度下降，容易產(chǎn)生機械故障。
2.2 速度式流量計
渦輪流量計、渦街流量計、電磁流量計、超聲波流量計、熱式流量計、水表等。它是通過測量流速來得到流體流量的流量計。這類流量計的計量準確度除了流量計本身的準確度外，在很大程度上還取決于流體流動時的流速分布情況，希望是典型的層流分布或紊流分布，流場平穩(wěn)，這就對流量計安裝時前后直管段有一定要求[2]。
2.3 差壓式流量計
標準孔板流量計、標準噴嘴和標準文丘里管流量計、其它非標準型的節(jié)流裝置流量計，包括V-Cone（V錐）流量計、彎管流量計，有時把浮子流量計也歸入這類。它是利用一個節(jié)流件，當流體流過時，在節(jié)流件的上、下游產(chǎn)生一個差壓，該差壓和流量之間可通過一個成熟的經(jīng)驗方式建立一個數(shù)值公式，即通過差壓的測量來獲得流量。這類差壓式流量計由于無活動部件，另外可直接計算孔板等的流出系數(shù)，無需通過流量標準裝置進行實流標定來溯源，故長期以來，一直廣泛用于各類氣體流量的計量。特別是近年來，由于一體化差壓變送器技術的發(fā)展，使孔板流量計的量程有了明顯的拓寬，而其它非標準的節(jié)流裝置，盡管都有特點，但因無成熟的經(jīng)驗公式可以計算流量，仍需通過流量標準裝置進行標定，使其應用受到一定限制。
3、企業(yè)流量計量中存在的問題及對策
3.1 存在的問題
通過對重點用能單位能源計量的檢查，發(fā)現(xiàn)企業(yè)目前對能源計量管理普遍認識不足，計量器具安裝率、受檢率都比較低。經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)其主要原因如下：
（1）對流量計量的認識不足
部分企業(yè)不合理降低能源計量特別是流量計量工作投入（因為流量計量的投入相對比較大），能源計量沒有放在應有的位置，比如能源計量器具重點配備在各交接站點、各線路的總計量位置，對于內(nèi)部用能單元、各單臺設備的計量器具配備不足，甚至有的企業(yè)對用于貿(mào)易結算的進出用能的水、電的計量疏于管理，導致實施節(jié)能改造措施時缺少針對性和可比性[3]。
（2）計量管理水平低
部分企業(yè)沒有建立科學、完整的計量管理制度，或制度執(zhí)行貫徹不力，使制度形同虛設，多數(shù)企業(yè)沒有完整的能源計量器具管理臺賬。
（3）數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析不全
企業(yè)計量標準設施和計量器具投入不足，使計量數(shù)據(jù)的準確性、可靠性大打折扣。即使安裝了計量器具，計量器具的受檢率也非常低，對于計量器具的數(shù)據(jù)沒有系統(tǒng)的統(tǒng)計分析和匯總。
3.2 建議
（1）做好測量體系的規(guī)劃，并在投入資金上給予足額保障，這是能源計量工作也是流量計量的基礎完善的測量體系能夠保證企業(yè)能源統(tǒng)計報表數(shù)據(jù)資料準確，保證企業(yè)能源單耗的可比性和受控性并逐步達到先進合理。
?。?）做好計量數(shù)據(jù)的采集、分析和匯總，并建立相應的管理和考核機制，這是能源計量的保證企業(yè)不僅應該建立起各種能源的計量框架，繪制能源計量網(wǎng)絡圖，確立重要的能源計量點，配備先進的計量設備，運用先進的測量手段，提高主要能源的計量率和準確性，更重要的是要建立相應的管理和考核機制，達到責、權、利的統(tǒng)一和明確，這樣才能從制度上保證能源計量工作的順利開展，發(fā)揮其應有的作用。
（3）做好用能情況的科學分析，這是能源計量的***終目的企業(yè)通過對計量數(shù)據(jù)的分析，掌握耗能情況，才能查找出企業(yè)的節(jié)能潛力，明確企業(yè)的節(jié)能途徑，用科學準確的計量數(shù)據(jù)指導生產(chǎn)，***終達到節(jié)能降耗的目的。
通過以上計量工作的分析可知，計量工作與基層隊的精細化管理密不可分。計量工作不僅使企業(yè)管理的各項工作建立在可靠的客觀數(shù)據(jù)基礎上，更重要的是計量工作的作用就是要研發(fā)各種實物標準，解決檢測標準、提高測試控制水平，提供可靠的控制參數(shù)。通過實物標準為手段達到計量量值統(tǒng)一，實現(xiàn)質(zhì)量控制甚至構成了技術壟斷，來提高企業(yè)的管理水平。
5、結束語：
總而言之，作為能量計量重要的一部分，流量測量技術不僅在節(jié)約能源方面起著重要的作用，而且還為環(huán)境保護提供了重要的科學技術依據(jù)，為其奠定了夯實的基礎。所以，促進流量測量技術的提升，是全面提高能源利用效率，合理引導企業(yè)在轉(zhuǎn)型以及企業(yè)在創(chuàng)新過程中的節(jié)能減排、低碳環(huán)保技術，實現(xiàn)我國企業(yè)經(jīng)濟化，環(huán)?；鐣闹饕e措。