能源計量領(lǐng)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(shù)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(lǐng)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(guān)鍵，而且，流量計量又是能源計量實施的關(guān)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(guān)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(guān)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(guān)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(chǔ)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(chǔ)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(lǐng)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(guān)，要想實現(xiàn)的安定和能源問題的解決，就要關(guān)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(shù)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(guān)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(lǐng)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(shù)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(shù)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(lǐng)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(shù)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：
?。?）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(jié)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]。
?。?）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。
?。?）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
?。?）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(chǔ)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。
（2）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(quán)、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。
?。?）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(chǔ)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(gòu)成了技術(shù)壟斷，來提高企業(yè)的管理水平。
5、結(jié)束語：
總而言之，作為能量計量重要的一部分，流量測量技術(shù)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(shù)依據(jù)，為其奠定了夯實的基礎(chǔ)。所以，促進流量測量技術(shù)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(shù)，實現(xiàn)我國企業(yè)經(jīng)濟化，環(huán)?；鐣闹饕e措。
