晋城煤业集团在煤矿瓦斯抽采、销售、使用中,对出现的流量计计量误差而引起的纠纷问题进行探讨和研究。
0.概述
2015 年以来,公司瓦斯发电厂与供气方发生多起计量纠纷。原因是流量计表计从一季度统计,供气方与公司瓦斯发电厂计量相差 100 多万立方米。各方争执不下,集团公司要求计量主管部门牵头,各抽采、输送、使用单位配合落实此事。
1 .现场调研情况
先后对公司王台热电厂、寺河瓦斯电站、沁水晋煤瓦斯发电公司,以及铭石公司、煤层气事业部进行调研,现场察看了解情况。收集到相关单位计量检定证书或校准证书、流量计说明书以及相关单位提供的更新后流量计计量器具台账。现场普遍使用的瓦斯流量计有 3 种,分别为差压式流量计、涡轮流量计、容积式流量计。差压式有 V 锥流量计、文丘里流量计、GD3 型插入式矿用瓦斯抽放多参数传感器、标准均速管流量计(威力巴)、插入式多喉径流量计;涡轮流量计有气体涡轮流量传感器;超声波类有超声波流量计。流量计一般是由流量计本体(流量)、差压变速器(压力)、温度传感器(温度)、甲烷传感器(浓度)几部分组成。按照煤层气产业局的规定,流量结算以上游(即供方)流量计为准。成庄矿、铭石等单位的流量计均已检定,但寺河矿因当年6 月刚更换用于结算的流量计,正在检定中。铭石公司作为销中介,共有 9 个结算点,15 套流量计。
2.误差原因分析
2.1供气系统分析
岳城来气和高庄来气经混合后输送至张岭站,再从张岭站输送至王台热电,供气管路全长 28 km,管路上设有放水门,没有分支供给其它用户,说明只有在放水时有少量瓦斯气量损耗。
成庄矿矸井泵站至电厂供气管道长 5 km,其中实埋 4 km,架空和地面敷设 1 km,共有放水井 10 个,整条管路没有分支供给其他用户,管路上只有在放水时有少量瓦斯气量损耗。
2.2流量计分析
铭石新能源站的高庄和岳城来气使用的流量计为德国生产的气体涡轮流量计,精度为 1%,系统上均为 1 用 1 备。岳城来气使用的流量计,只校验过 1 套。
矸井泵站和成庄热电均使用 V 锥流量计,矸井泵站流量计因未进行校验,后更换为重庆煤科院生产的 V 锥流量计,精度为 1%;成庄热电使用摩尔肯特威特(上海)控制系统有限公司生产的 V 锥流量计,精度为±0.5%,按照 CDM 要求每年进行校验。王台热电使用西安众望测控仪表公司生产的插入式多喉径流量计,精度为 1%,用于测量气体混量,折纯量根据浓度的变化在 DCS 系统上进行折算。
2.3 浓度仪分析
成庄矿使用的浓度仪为武汉四方生产的在线红外气体分析仪,精度≤1%,每月用标准气样进行校准。成庄热电使用的浓度仪为英国爱丁堡公司生产的 97460 型和德国 ADOS 公司生产的GTR210 型浓度仪,2 种型号的精度均为±2%。浓度仪每天利用光学瓦检仪进行比对,每月按照 CDM 要求用标准气样进行校准,每年将表计送到北京和太原具有资质的校验单位进行校验,说明成庄热电的流量计相对准确。
王台热电使用的浓度仪为英国爱丁堡公司生产的 97460 型浓度仪,精度为±2%,浓度仪每天利用光学瓦检仪进行比对,每年由晋煤集团乾泰公司进行校验,以确保表计的测量精度。矸井泵站使用的浓度仪为重庆煤科院的 GJG100B 型管道红外甲烷传感器,精度为±7%。
浓度仪的精度很关键,公司电厂的精度是 2%,而供气方是的精度 7%,当瓦斯浓度相差 1%时,就差上万立方米的气。电厂以平均 40%折纯计算表计,折纯量增大,误差加大。成庄、寺河矿现场使用的浓度仪出现过漂移现象,不能及时标对,同时精度偏差大,造成表计量加大。
2.4 气量比对分析
王台热电每日与铭石公司核对气量,从核对结果看,王台热电计量略高于成庄新能源站的计量,按发电量反算气耗在规定范围内。
2.5 计量数据分析
寺河矿流量计后台程序未完成,没有折纯流量累计,全天流量通过混气流量乘以全天的平均浓度得出,通过与后期安装好的程序比较,每日寺河矿流量表比电厂多 10 万多立方米。潘庄5、6 月的供气量只是由寺河矿抽放站提供总供气量数据,电厂未得到表底、浓度等相关参数。
寺河电厂 CDM 计量表计和比对参考表计,均为当月折纯流量累计值减去上月当日累计值得出的结果,消除了每日累加的错误可能,数据相对准确。
2.6燃机发电效率分析
1-2 月电厂燃机累计发电 1.4087 亿 kW·h,寺河矿、比对参考流量计和 CDM 流量计计量用气量分别为 4213.7033 万立方米,3752.4618 万立方米和 3720.1088 万立方米。瓦斯气的热值为 35.8 MJ/m3,则 3 种耗气量的发电效率分别为 33.62% 、37.75%和 38.08%,而晋煤集团和卡特的技术合同中,燃机的效率为 39.35%,所以寺河电厂 CDM 表计计量的用气量最为接近。
2.7 日常管理分析
由于成庄矿加强对地面抽放泵站的管理,一般情况下禁止外单位人员进入,成庄热电对结算表计的表底无法查看,同时流量计计算公式中所取的修正系数是否合适,浓度仪是否按要求进行比对,都无从核实,只是在月底将累积量报给铭石公司,再由铭石公司到成庄热电进行结算。成庄矿计量表计运行情况、计量月初表底和月末表底不告知金驹股份公司电厂,只是在月底将累积量报给铭石公司,再由铭石公司到成庄热电进行结算。寺河矿的计量表计为新安装的流量计,在投运前表计的表底、可编程参数的取值未经双方认可。
3.措施
3.1加强计量管理
(1)加强计量器具的管理,计量部门督促和指导计量器具的检定。各单位建立完善的计量器具台账,档案资料齐全规范。供方和铭石公司坚持流量计每天抄表。煤层气事业部加强供需双方协调,调解计量纠纷,相互沟通,及时消除误解,严格按照有关规定执行。
(2)煤矿瓦斯抽采、输送及利用各相关单位都必须在相应的管路上安装计量器具,确保自用、外供各用气环节能够独立计量。
(3)各单位使用流量计的情况,种类繁多,品种不一,精度由0.5%~1.5%。推荐使用国家优先推广或高精度的超声波流量计、气体涡轮流量计、罗茨流量计等。
(4)流量计作为能源计量器具属强制检定的范畴,一、二级流量计都必须强制检定。无论上游或下游的流量计,凡是未检定的禁止使用,更不能作为结算计量器具。以检定过的在有效期内的流量计作为结算表计。
(5)工作用计量器具按有关规定,必须有 15%的备用量;作为结算点的流量计要 100%配备,考虑到成本和检定等因素,可以几家合配,统筹管理。并按照 GB 17167-2006《用能单位能源计量器具配备和管理通则》配备。
3.2 流量计安装使用中应注意的问题
(1)安装前的运输周转管理。检定合格上线的流量计应把气体流量计的进出口堵上(或封上),上线安装前再打开。同时,在运输周转中,不能对流量计的表头,以及流量传感器、温度传感器和压力传感器的传输线拉拽或受力冲击,防止发生信号传输问题。
(2)安装位置要正确。由于受流量计安装条件限制,位置要正确,延长流量计使用寿命,提高流量准确度。
(3)过滤器与流量计的相对距离。过滤器、阀门、流量计三者按顺序直接安装连接。过滤器与流量计间隔较大,造成过滤器与流量计之间存在连接管道。由于管道内壁的常年腐蚀,再加上气体流速较快,腐蚀物容易直接进入流量计中,影响流量计的正常使用,易堵塞转子轴承,影响计量准确度。
(4)新安装流量计易出现的问题。新安装的流量计往往需要在现场对管道进行各种加工、焊接、涂油防腐等工作,必然产生颗粒杂物油漆等物质,管理不慎易进入管道内壁。如果这些异物进入流量计中,产生卡死、粘连等现象,增加机械阻力,要将流量计与过滤器之间的异物清除干净。
(5)安装位置及冬季保护。进入流量计中的冷凝水,影响流量计的正常运行,尤其是冬季,所以流量计不要安装在最低处。如果受条件限制安装在低处,也应将进气端和出气端抬高,防止冷凝水直接进入表中。另外寒冷地区冬季应对流量计外表面增加电伴热,或采取保温措施,解决冷凝水对流量计正常运行造成的影响。
(6)管路振颤。管道中的气体发生脉动使气体管道产生振颤,其对流量计及其流量传感器、体积修正仪中的电子元器件、电路板、接线接插口的可靠性产生不利影响,影响计量准确度,降低流量计的使用寿命。
4.结论
针对各矿供电厂瓦斯气上下游计量器具不统一、不规范、误差较大、结算气量存在较大分歧的现状,又重新由集团公司分管副总经理召开了专门现场会,会议决定:各相关单位要严格按《晋煤集团煤矿瓦斯利用管理规定》文件要求,进一步完善计量器具,在计量器具未达到规定要求前,暂时以各电厂计量为准进行气款预结,各矿外供瓦斯气量以各矿计量为准进行统计,待计量完善后再进行比对,误差较大时按照多退少补的原则进行调整。
在电厂各管道入口以及铭石公司各输送环节需要安装计量器具的地点安装符合国家计量有关规定、运行可靠的计量器具作为今后贸易结算计量器具。煤层气事业部和技术中心负责确定计量器具的型号;煤层气(燃气)事业部统一负责安排计量器具的采购、安装、校验等工作;发生的费用,电厂各管道入口安装计量器具由金驹股份公司承担,铭石公司各输送环节的由铭石公司承担。金驹股份公司和铭石公司,要将需要安装计量器具的各种参数及台数报煤层气事业部,煤层气事业部要按照集团公司相关要求,与有关部门沟通,完成招标等工作,年底前安装完毕投入运行。