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一、蒸汽質(zhì)量計量與熱量計量

以往蒸汽貿(mào)易結(jié)算，由于測量手段落后，國內(nèi)外都沿用質(zhì)量計量法。盡管人們對這種方法的合理性早有質(zhì)疑，但由于質(zhì)量流量測量相對較簡單，而熱量計量方法在模擬式儀表中實現(xiàn)較為困難，因而質(zhì)量計量法還是為人們所接受。

在計算機技術(shù)進(jìn)入流量儀表之后，蒸汽熱量計量和質(zhì)量計量都變得簡單了，于是人們實現(xiàn)熱量計量的呼聲就變成了具體行動。

水蒸氣是使用最普遍的熱載體。但是在其發(fā)生和輸送過程中，狀態(tài)變化難以避免，鍋爐出口或減溫減壓站出口的蒸汽、溫度和壓力總是有一定幅度的變化，于是蒸汽的比焓(單位質(zhì)量蒸汽所含的熱量)相應(yīng)變化。更嚴(yán)重的問題是蒸汽經(jīng)過長距離輸送后，由于沿途損失熱量，蒸汽的品位下降，例如在減壓站出口處，蒸汽的工況為p=0.9MPa(A)、t=280℃，這時的比焓為3012.0kJ/kg，而到末端用戶處，工況就可能變成p=0.8MPa的飽和蒸汽，這時的比焓降為2767.5kJ/kg。而且這種工況也不是固定不變的，隨著季節(jié)的變化、天氣的變化、用戶負(fù)荷的變化等，管道中的蒸汽壓力和溫度總是在變化著的。采用質(zhì)量計量法最吃虧的是末端用戶。

質(zhì)量計量方法對供方來說也并不總是合算的，因為供方對用戶承諾的蒸汽品質(zhì)指標(biāo)不可能恰到好處。為了確保承諾的指標(biāo)，供方總是要留有裕度，此裕度對供方來說就意味著利潤的流失。

改用熱量計量后，計量結(jié)果既包含了蒸汽的數(shù)量，也包含了蒸汽的品質(zhì)，上述的幾種不合理現(xiàn)象被消除，因而體現(xiàn)了計量的公平和公正。

二、蒸汽熱量的計量方法

蒸汽熱量計量是建立在蒸汽質(zhì)量計量基礎(chǔ)上的，它們之間的基本關(guān)系是蒸汽質(zhì)量與單位質(zhì)量的蒸汽所包含的熱量的乘積，即為熱流量。但是，隨著工藝流程的差異和參考點不同，熱流量計算的表達(dá)式也就不一樣。

(1)冷凝水不返回的特殊用戶

對于冷凝水不返回的特殊用戶，其系統(tǒng)圖如圖4.1所示，其熱量定義為以t=0℃的水之焓為參考點的實際使用條件下的蒸汽焓值。其表達(dá)式為

  熱量表(或流量演算器、計算機等)按照測量得到的蒸汽壓力、溫度，查存儲在儀表內(nèi)的蒸汽表格，得到蒸汽密度和比焓，進(jìn)而計算q_m和Φ。

該計量方法也可用來對蒸汽發(fā)生器輸出熱量進(jìn)行計量。

由于該計量方法以t=0℃時水的焓為參考點，用戶難免提出異議，因為動力廠原料水(冷水)中所含的熱量也視同蒸汽中所含熱量作價賣出，似有不合理之處。若冬季水溫以10℃計，夏季水溫以25℃計，低壓蒸汽比焓以2.8MJ/kg計，則冷水中的熱量與蒸汽中總熱量之比在冬季約為1.4%，在夏季約為3.6%。解決這一問題的合理方法是供用雙方協(xié)商一個雙方都能接受的協(xié)議參考點，對表計量結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)處理，作為結(jié)算熱量。

(2)蒸汽凈熱量計量

蒸汽凈熱量計量適用于冷凝水全額返回的用戶，其系統(tǒng)如圖4.2所示。其表達(dá)式為

  為了簡化起見，冷凝水溫度假設(shè)與熱交換器上游測量到的壓力所對應(yīng)的飽和蒸汽溫度相等。

這一方法既適用于過熱蒸汽，又適用于飽和蒸汽。

(3)熱量差計量方法

熱量差計量方法也適用于冷凝水全部返回的用戶，其系統(tǒng)如圖4.3所示。其測量原理是飽和蒸汽提供的熱量扣除冷凝水中殘存的熱量，即為熱交換器從蒸汽抽取的熱量。其表達(dá)式為

  這一方法僅適用于飽和蒸汽是因為目前商品化的定型的流量（熱量）顯示表通常只有三個模擬輸入通道，如果用于過熱蒸汽，就必須增加一個輸入通道用于過熱蒸汽溫度信號的輸入。實現(xiàn)的方法可用計算機。