[發明專利]一種蒸汽計量系統的計量方法

有效

• 申請號: 202010565597.X
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111535798B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 王良貴;盧玖慶;胡忠偉;吳雙;何宇;何峰;高永鑫;董慶豐;羅世銀;王紅春;王紅梅;鐘羅;劉義;劉文武;許偉;王佳;李世鵬;李敏
• 申請（專利權）人: 四川奧達測控裝置有限公司;新疆中元天能油氣科技股份有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B43/24;G06F30/20
• 代理公司: 成都聚蓉眾享知識產權代理有限公司 51291
• 代理人: 張輝

1.一種蒸汽計量系統的計量方法，所述的蒸汽計量系統包括與蒸汽鍋爐內部連通的注水進管、與蒸汽鍋爐內部連通的蒸汽鍋爐出管和數采分析計量組件，所述注水進管上設有注水流量計，所述蒸汽鍋爐出管上設有總流量計，所述蒸汽鍋爐出管遠離蒸汽鍋爐的一端連接有分配器，所述分配器上設有至少一條與其連通的注汽支線，每條所述注汽支線上均設有支線流量計，每條所述注汽支線上設有至少一條與其連通且與注汽井口連通的注汽井線，每條所述注汽井線上均設有井線流量計，所述注水流量計、總流量計、支線流量計和井線流量計均與數采分析計量組件連接，其特征在于，包括以下步驟：

a、注水流量計測量注水進管的注入量，并將檢測到的數據傳輸至數采分析計量組件；

b、總流量計測量蒸汽鍋爐出口的蒸汽壓力、溫度、差壓、噪聲、熱量、干度，并將檢測到的數據傳輸至數采分析計量組件；

c、支線流量計測量每條注汽支線的蒸汽壓力、溫度、差壓、噪聲、熱量、干度和流量，并將檢測到的數據傳輸至數采分析計量組件；

d、井線流量計測量每條注汽井線的蒸汽壓力、溫度、差壓、噪聲、熱量、干度和流量，并將檢測到的數據傳輸至數采分析計量組件；

e、通過質量守恒定理得到蒸汽鍋爐出口的蒸汽流量與注水進管的注入量Q_m相等；

f、通過公式計算出蒸汽鍋爐出口的蒸汽密度，其中ρ為蒸汽鍋爐出口的蒸汽密度，Q_m為蒸汽鍋爐出口的蒸汽流量，K為蒸汽鍋爐出口的蒸汽流量系數，DP為蒸汽鍋爐出口的蒸汽差壓；

g、通過IAPWS-IF97公式計算出蒸汽鍋爐出口壓力下的飽和溫度θ、飽和汽密度ρ′、飽和水密度ρ″、飽和汽比容v′、飽和水比容v″、飽和汽比焓h′、飽和水比焓h″和蒸汽鍋爐出口壓力和溫度下的比焓h，判斷蒸汽性質，當ρ＜ρ′且T＞θ時，蒸汽鍋爐出口蒸汽為過熱蒸汽，進入步驟h，當ρ′≤ρ≤ρ″時，蒸汽鍋爐出口蒸汽為飽和蒸汽，進入步驟i，當ρ＞ρ″時，蒸汽鍋爐出口蒸汽為未飽和水，系統做出預警提示，其中ρ為步驟f計算出蒸汽鍋爐出口的蒸汽密度，T為蒸汽鍋爐出口的蒸汽溫度；

h、通過公式Q_h＝Q_m*h計算出蒸汽鍋爐出口的蒸汽熱量，其中Q_h為蒸汽鍋爐出口的蒸汽熱量，Q_m為蒸汽鍋爐出口的蒸汽流量，h為蒸汽鍋爐出口的過熱蒸汽比焓；

i、通過公式計算出汽液兩相流比容，通過公式計算出蒸汽鍋爐出口的蒸汽干度，通過公式Q_h＝h′χ+h″(1-χ)計算出蒸汽鍋爐出口的蒸汽熱量，其中v為汽液兩相流比容，v′為飽和汽比容，v″為飽和水比容，ρ為蒸汽鍋爐出口的蒸汽密度，ρ′為飽和汽密度，ρ″為飽和水密度，χ為蒸汽鍋爐出口蒸汽的干度，Q_h為蒸汽鍋爐出口的蒸汽熱量，h′為飽和汽比焓，h″為飽和水比焓；

j、根據步驟h或步驟i計算得到的蒸汽熱量和步驟a-步驟d測得的實際數據，向支線流量計和井線流量計分配參考蒸汽干度，比對每條注汽支線和每條注汽井線測量的蒸汽熱量和蒸汽流量，得到分配和比對結論，重復步驟a-步驟j。