天然气热值检测在管道天然气应用方案

目前国内通过按照一定配比混合高、低热值或无热值气体进行掺混调控，以使城镇燃气热值稳定在符合规及用户需求范围内。为实现这一目标实时

监测掺混后的天然气热值至关重要，以便为前端掺混调控提供准确的数据支撑，从而实现燃气掺混的精准控制。

天然气热值调控的必要性

国际天然气贸易多采用热值计价方式，以美元/百万英热（$/MMBtu）为计量单位；而我国天然气终端用户结算则多采用体积计价方式，

以元/立方米（RMB/m³）为单位。在这种情况下，当进口的液化天然气（LNG）或管道天然气的热值高于国内标准热值时，若仍以体积

计量且不采取合适的热值调控措施，就会导致燃气公司进口天然气的成本价格高，而销售天然气的价格相对较低，从而增加企业成本，

不利于公司的长期经营和发展。

如果组分和热值差异较大的天然气同时进入管网，可能会引发一系列问题。首先，不同方位的用户燃具由于所用气源不同，实际热负荷会存

在差异；其次，管网内气源的“分界面”动态变化，会使部分用户使用的气源种类频繁切换，导致燃具燃烧不稳定。此外，尽管用户同网同价，

但由于天然气热值不同，结算会变得不公平，部分消费者的利益可能受到损害。对于陶瓷、玻璃及显像管生产等行业等对温度稳定性要求高的

特殊用户来说，热值变化的气源还会影响产品质量。因此，要求进入管网的天然气具有相同的热值和燃烧特性，采用合理工艺对热值进行调控

是十分必要且重要的。

天然气分析仪 天然气热值调控方法

天然气热值调控是通过按一定比例混合高、低热值或无热值气体，将天然气热值调整至目标值。具体而言，若要升高天然气热值，可向其中掺入

液化石油气（LPG）、轻烃气体等高热值气体；若要降低天然气热值，则可掺入氮气、空气或其他低热值气体（如混煤制气、沼气等）；此外还可

采用轻烃分离法，分离出天然气中的乙烷、丙烷等高热值组分，从而降低热值，但该方法在国内应用较少。目前，高压氮气注入法在天然气行业内

较为常见，其工艺流程大致为：空分氮气经压缩后进入静态混合器，与LNG气化天然气或管道天然气混合，经热值调控后的混合天然气最终输送给用户。

燃气色谱分析仪热值测量挑战作用

天然气热值调控工艺中，热值测量是核心环节，直接决定调控的准确性和后续工艺的稳定性。然而，实际应用中面临多重技术挑战，涉及气源成分复杂性、

热值动态波动、热值调控速度、现场工况复杂等多方面。以下是热值测量的主要挑战及分析：

气源成分复杂多变：天然气来源多样，包括常规气田、页岩气、煤层气、LNG等，成分差异大，主要包含甲烷、乙烷、丙烷、惰性气体等，这使得热值发

生变化；此外，部分气源还含有杂质，如二氧化碳、氮气、硫化氢等，可能干扰热值测量。

热值动态波动频繁：由于不同气源在调控过程中相互混合，热值会随时间快速变化，同时用户端负荷波动也会引发热值需求的动态调整。而传统间歇式测

量方式（如每日抽样）无法捕捉实时变化，导致调整滞后，因此需要采用在线式监测设备实时监测热值数据。

热值调控速度：由于不同气源在调控过程中相互混合，热值会随时间快速变化，因此热值仪的响应速度将直接影响到热值的控制，响应速度越快，越及时

对热值控制就越容易，调质出的天然气的热值精确度就越高。

现场工况复杂：环境条件变化频繁，包括温度、压力、湿度的波动，设备容易受到外界干扰，导致数据漂移或误报。为此，热值监测设备需具备强大的抗

干扰能力，能够在恶劣条件下长期稳定运行，并定期进行校准和维护，以确保数据的准确性和可靠性。

燃气热值调控综合解决方案

上海烜晟科学仪器有限公司天然气分析仪  在线天然气热值仪 色谱法检测仪 和丰富的热值在线监测设备现场应用经验，推出了一套专业的燃气热值调控解

决方案。该方案运用行业领先的热值仪及超声波流量计，并结合激光拉曼光谱（LRD）、非分光红外（NDIR）、可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）、

超声波等多种技术体系，实现了对掺混燃气成分、热值及流量的同步监测。助力燃气公司精确控制工艺流程，提升生产效率，确保生产过程的安全性，并

为前端掺混调控提供准确的数据支撑，从而实现燃气掺混的精准控制

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