Измерение остаточной влажности в топливных газах 2-го газового семейства

Второе семейство газов включает в себя топливные газы - природный газ и водород, а также природные газы, такие как канализационный газ или биогаз.

Рабочая таблицаDVGW G260 определяет предельные значения для газовых компонентов, которые могут содержаться в топливных газах для подачи их в газовую сеть общего пользования. Чтобы избежать возможных технических проблем и расхождений в расчетах на границе между юридическими лицами, подача газа в газовую сеть должна быть прервана, если эти требования не соблюдаются.

Помимо предельных значений для примесей, таких как сера, аммиак, кремний и т. д., существуют также спецификации требований к содержанию воды, поскольку это играет важную роль в определении способности топливных газов к сгоранию.

Предельные значения содержания воды при подаче определяются следующим образом:

Назначение

Единица измерения

Предельное значение

Содержание водымг/м3

200 (максимальное давление ≤ 10 бар)

50 (максимальное давление > 10 бар)

Таблица 1: Предельные значения для газовых компонентов - содержание воды в мг/м3

Если перевести эти значения в температуру точки росы, т.е. температуру, ниже которой водяной пар выпадает в виде конденсата, то получаются следующие результаты

Обозначение

Единица измерения

Предельное значение

Температура точки росы°Ctd

-33° (максимальное давление ≤ 10 бар)

-46° (максимальное давление > 10 бар)

Таблица 2: Предельные значения для газовых компонентов - содержание воды в °Ctd, 1013,25 мбар, 0°C

Остаточное содержание влаги определяется на основе самой холодной температуры из когда-либо измеренных, при этом необходимо учитывать любые колебания давления и температуры для предотвращения конденсации.

При подаче любого топливного газа необходимо следить за тем, чтобы содержание влаги не было превышено. Это можно измерить и проконтролировать с помощью соответствующих измерительных приборов.

Особенно зимой или в холодную погоду критически важные компоненты могут быть повреждены обледенением, а в худшем случае это может привести к прекращению подачи газа, поскольку из-за ремонта газ не может проходить по трубам.

Помимо технических проблем, слишком высокое содержание воды отражается на снижении стандартного объема газа, а также на мощности горелки, поскольку она указывается на стандартный кубический метр, и чем больше воды содержится в стандартном кубическом метре, тем ниже мощность горелки, поскольку для испарения воды требуется больше энергии. Дополнительные колебания температуры усугубляют проблему.

Например, стандартный объем, измеренный при 1013,25 мбар и 0°C, с содержанием воды 0% относительной влажности (0°C), рассчитывается как 1000 Нм3. Однако если этот стандартный объем перевести в реальные условия, например, в 20°C и 970 мбар абс. при содержании воды 60% относительной влажности, то вместо 1000 Нм3 получится только 880 м3 топливного газа.

Поскольку обычные расходомеры для топливных газов не компенсируются давлением и температурой и поэтому измеряют не стандартный объемный расход при 1013,25 мбар и 0°C, а только объем, протекающий мимо при текущих условиях окружающей среды, если содержание воды слишком велико или температура слишком сильно колеблется между стандартным и реальным измерением объемного расхода, часто вычитается больше, чем можно было бы ожидать.