天然氣熱值檢測在管道天然氣應用方案

天然氣熱值檢測在管道天然氣應用方案

目前國內通過按照一定配比混合高、低熱值或無熱值氣體進行摻混調控，以使城鎮燃氣熱值穩定在符合規及用戶需求范圍內。為實現這一目標實時

監測摻混后的天然氣熱值至關重要，以便為前端摻混調控提供準確的數據支撐，從而實現燃氣摻混的精準控制。

天然氣熱值調控的必要性

國際天然氣貿易多采用熱值計價方式，以美元/百萬英熱（$/MMBtu）為計量單位；而我國天然氣終端用戶結算則多采用體積計價方式，

以元/立方米（RMB/m3）為單位。在這種情況下，當進口的液化天然氣（LNG）或管道天然氣的熱值高于國內標準熱值時，若仍以體積

計量且不采取合適的熱值調控措施，就會導致燃氣公司進口天然氣的成本價格高，而銷售天然氣的價格相對較低，從而增加企業成本，

不利于公司的長期經營和發展。

如果組分和熱值差異較大的天然氣同時進入管網，可能會引發一系列問題。首先，不同方位的用戶燃具由于所用氣源不同，實際熱負荷會存

在差異；其次，管網內氣源的“分界面”動態變化，會使部分用戶使用的氣源種類頻繁切換，導致燃具燃燒不穩定。此外，盡管用戶同網同價，

但由于天然氣熱值不同，結算會變得平，部分消費者的利益可能受到損害。對于陶瓷、玻璃及顯像管生產等行業等對溫度穩定性要求高的

特殊用戶來說，熱值變化的氣源還會影響產品質量。因此，要求進入管網的天然氣具有相同的熱值和燃燒特性，采用合理工藝對熱值進行調控

是十分必要且重要的。

天然氣分析儀 天然氣熱值調控方法

天然氣熱值調控是通過按一定比例混合高、低熱值或無熱值氣體，將天然氣熱值調整至目標值。具體而言，若要升高天然氣熱值，可向其中摻入

液化石油氣（LPG）、輕烴氣體等高熱值氣體；若要降低天然氣熱值，則可摻入氮氣、空氣或其他低熱值氣體（如混煤制氣、沼氣等）；此外還可

采用輕烴分離法，分離出天然氣中的乙烷、丙烷等高熱值組分，從而降低熱值，但該方法在國內應用較少。目前，高壓氮氣注入法在天然氣行業內

較為常見，其工藝流程大致為：空分氮氣經壓縮后進入靜態混合器，與LNG氣化天然氣或管道天然氣混合，經熱值調控后的混合天然氣最終輸送給用戶。

燃氣色譜分析儀熱值測量挑戰作用

天然氣熱值調控工藝中，熱值測量是核心環節，直接決定調控的準確性和后續工藝的穩定性。然而，實際應用中面臨多重技術挑戰，涉及氣源成分復雜性、

熱值動態波動、熱值調控速度、現場工況復雜等多方面。以下是熱值測量的主要挑戰及分析：

氣源成分復雜多變：天然氣來源多樣，包括常規氣田、頁巖氣、煤層氣、LNG等，成分差異大，主要包含甲烷、乙烷、丙烷、惰性氣體等，這使得熱值發

生變化；此外，部分氣源還含有雜質，如二氧化碳、氮氣、硫化氫等，可能干擾熱值測量。

熱值動態波動頻繁：由于不同氣源在調控過程中相互混合，熱值會隨時間快速變化，同時用戶端負荷波動也會引發熱值需求的動態調整。而傳統間歇式測

量方式（如每日抽樣）無法捕捉實時變化，導致調整滯后，因此需要采用在線式監測設備實時監測熱值數據。

熱值調控速度：由于不同氣源在調控過程中相互混合，熱值會隨時間快速變化，因此熱值儀的響應速度將直接影響到熱值的控制，響應速度越快，越及時

對熱值控制就越容易，調質出的天然氣的熱值精確度就越高。

現場工況復雜：環境條件變化頻繁，包括溫度、壓力、濕度的波動，設備容易受到外界干擾，導致數據漂移或誤報。為此，熱值監測設備需具備強大的抗

干擾能力，能夠在惡劣條件下長期穩定運行，并定期進行校準和維護，以確保數據的準確性和可靠性。

燃氣熱值調控綜合解決方案

上海烜晟科學儀器有限公司天然氣分析儀  在線天然氣熱值儀 色譜法檢測儀 和豐富的熱值在線監測設備現場應用經驗，推出了一套專業的燃氣熱值調控解

決方案。該方案運用行業的熱值儀及超聲波流量計，并結合激光拉曼光譜（LRD）、非分光紅外（NDIR）、可調諧半導體激光吸收光譜（TDLAS）、

超聲波等多種技術體系，實現了對摻混燃氣成分、熱值及流量的同步監測。助力燃氣公司精確控制工藝流程，提升生產效率，確保生產過程的安全性，并

為前端摻混調控提供準確的數據支撐，從而實現燃氣摻混的精準控制