CN111535798B - 一种蒸汽计量系统的计量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸汽计量系统，包括与蒸汽锅炉内部连通的注水进管、与蒸汽锅炉内部连通的蒸汽锅炉出管和数采分析计量组件，其特征在于，所述注水进管上设有注水流量计，所述蒸汽锅炉出管上设有总流量计，所述蒸汽锅炉出管远离蒸汽锅炉的一端连接有分配器，所述分配器上设有至少一条与其连通的注汽支线，每条所述注汽支线上均设有支线流量计，每条所述注汽支线上设有至少一条与其连通且与注汽井口连通的注汽井线，每条所述注汽井线上均设有井线流量计，所述注水流量计、总流量计、支线流量计和井线流量计均与数采分析计量组件连接。本发明还公开了一种蒸汽计量方法。

Description

一种蒸汽计量系统的计量方法

技术领域

本发明属于蒸汽计量技术领域，具体涉及一种蒸汽计量系统的计量方法。

背景技术

目前，国内稠油热采注汽计量领域随着应用面的拓展，对使用工况如蒸汽锅炉、注汽管网系统与工艺、单井计量与配汽调节等的深入研究，发现有很多情况是现有计量方法无法解决的。如：稠油热采注汽计量中存在锅炉出口蒸汽品质监测不准；管网分配不均；蒸汽品质低于现有流量计测量下限造成流量误差较大；管网系统工艺不统一；注汽量或单井注汽调配时系统稳定周期长；井口被动计量引起流量测量误差偏大；湿饱和蒸汽属复杂相变两相流，测量难度大；流量和热量测量没法全面统计等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种蒸汽计量系统的计量方法，以锅炉为核心，将传统的被动计量转为主动计量，将点与点计量改为全局联动，以现场实际管网建模，结合质量守恒、能量守恒、传热效率、过程损失、关键节点监测与自评价体系等方式实现科学准确计量。

本发明所采用的技术方案是：一种蒸汽计量系统的计量方法，所述的蒸汽计量系统包括与蒸汽锅炉内部连通的注水进管、与蒸汽锅炉内部连通的蒸汽锅炉出管和数采分析计量组件，所述注水进管上设有注水流量计，所述蒸汽锅炉出管上设有总流量计，所述蒸汽锅炉出管远离蒸汽锅炉的一端连接有分配器，所述分配器上设有至少一条与其连通的注汽支线，每条所述注汽支线上均设有支线流量计，每条所述注汽支线上设有至少一条与其连通且与注汽井口连通的注汽井线，每条所述注汽井线上均设有井线流量计，所述注水流量计、总流量计、支线流量计和井线流量计均与数采分析计量组件连接，包括以下步骤：

a、注水流量计测量注水进管的注入量，并将检测到的数据传输至数采分析计量组件；

b、总流量计测量蒸汽锅炉出口的蒸汽压力、温度、差压、噪声、热量、干度，并将检测到的数据传输至数采分析计量组件；

c、支线流量计测量每条注汽支线的蒸汽压力、温度、差压、噪声、热量、干度和流量，并将检测到的数据传输至数采分析计量组件；

d、井线流量计测量每条注汽井线的蒸汽压力、温度、差压、噪声、热量、干度和流量，并将检测到的数据传输至数采分析计量组件；

e、通过质量守恒定理得到蒸汽锅炉出口的蒸汽流量与注水进管的注入量Q_m相等；

f、通过公式

计算出蒸汽锅炉出口的蒸汽密度，其中ρ为蒸汽锅炉出口的蒸汽密度，Q_m为蒸汽锅炉出口的蒸汽流量，K为蒸汽锅炉出口的蒸汽流量系数，DP为蒸汽锅炉出口的蒸汽差压；

g、通过IAPWS-IF97公式计算出蒸汽锅炉出口压力下的饱和温度θ、饱和汽密度ρ′、饱和水密度ρ″、饱和汽比容v′、饱和水比容v″、饱和汽比焓h′、饱和水比焓h″和蒸汽锅炉出口压力和温度下的比焓h，判断蒸汽性质，当ρ＜ρ′且T＞θ时，蒸汽锅炉出口蒸汽为过热蒸汽，进入步骤h，当ρ′≤ρ≤ρ″时，蒸汽锅炉出口蒸汽为饱和蒸汽，进入步骤i，当ρ＞ρ″时，蒸汽锅炉出口蒸汽为未饱和水，系统做出预警提示，其中ρ为步骤f计算出蒸汽锅炉出口的蒸汽密度，T为蒸汽锅炉出口的蒸汽温度；

h、通过公式Q_h＝Q_m*h计算出蒸汽锅炉出口的蒸汽热量，其中Q_h为蒸汽锅炉出口的蒸汽热量，Q_m为蒸汽锅炉出口的蒸汽流量，h为蒸汽锅炉出口的过热蒸汽比焓；

i、通过公式

计算出汽液两相流比容，通过公式

计算出蒸汽锅炉出口的蒸汽干度，通过公式Q_h＝h′χ+h″(1-χ)计算出蒸汽锅炉出口的蒸汽热量，其中v为汽液两相流比容，v′为饱和汽比容，v″为饱和水比容，ρ为蒸汽锅炉出口的蒸汽密度，ρ′为饱和汽密度，ρ″为饱和水密度，χ为蒸汽锅炉出口蒸汽的干度，Q_h为蒸汽锅炉出口的蒸汽热量，h′为饱和汽比焓，h″为饱和水比焓；

j、根据步骤h或步骤i计算得到的蒸汽热量和步骤a-步骤d测得的实际数据，向支线流量计和井线流量计分配参考蒸汽干度，比对每条注汽支线和每条注汽井线测量的蒸汽热量和蒸汽流量，得到分配和比对结论，重复步骤a-步骤j。

其中一个实施例中，还包括演算评价步骤，具体如下：

根据质量守恒定律，可得到

和

其中，Q_m为蒸汽锅炉出口的蒸汽流量，Q_mn为注汽支线的蒸汽流量，n为注汽支线数量，Q_mn-y为注汽井线的蒸汽流量，y为注汽井线数量；

根据热量守恒定律，可得到

和

其中，Q_h为蒸汽锅炉出口的蒸汽热量，Q_hn为注汽支线的蒸汽热量，n为注汽支线数量，Q_hn-y为注汽井线的蒸汽热量，y为注汽井线数量；

由于环境温度要低于管道内蒸汽温度，会存在热量损失，且热损不可逆，可得到

和

通过保温层厚度和使用年限，设定支线传热效率k_n和井线传热效率k_y，通过公式Q_h′＝Q_h·k_n和Q_hn′＝Q_hn·k_y分别得到支线热量限定值和井线热量限定值，其中，Q_h′为支线热量限定值，Q_hn′为井线热量限定值，对

和

进行限定，当

且

时，Q_hn和Q_hn-y为有效值；

通过管网特性，设定支线流量传递效率j_n和井线流量传递效率j_y，通过公式Q_m′＝Q_m·j_n和Q_mn′＝Q_mn·j_y，分别得到支线流量限定值和井线流量限定值，其中，Q_m′为支线流量限定值，Q_mn′为井线流量限定值，对

和

进行限定，当

且

时，Q_mn和Q_mn-y为有效值；

根据上述得到的Q_hn、Q_hn-y、Q_mn和Q_mn-y进行演算评估。

其中一个实施例中，还包括噪声判断干度值步骤，具体如下：

总流量计测得蒸汽锅炉出口的噪声数据，与预设在数采分析计量组件中的记录有本蒸汽计量系统历史各参数的数据库中的数据对比，得到当前状态的干度趋势与变化率，结合系统分配的参考蒸汽干度计算出实际的干度值。

其中一个实施例中，步骤g中，通过蒸汽锅炉出口的蒸汽温度辅助判断蒸汽性质。

其中一个实施例中，步骤g中，设定温度误差值ΔT和密度误差限制值Δρ，所述Δρ＝ρ×μ，其中，T为蒸汽锅炉出口的蒸汽温度，ρ为蒸汽锅炉出口的蒸汽密度，μ为密度误差系数，当ρ＜ρ′-Δρ且T＞θ+ΔT时，蒸汽锅炉出口的蒸汽为过热蒸汽，进入步骤h，当ρ′-Δρ≤ρ≤ρ″+Δρ时，蒸汽锅炉出口蒸汽为湿饱和蒸汽，进入步骤i，当ρ＞ρ″+Δρ且T＜θ-ΔT时，蒸汽锅炉出口蒸汽为未饱和水，系统做出预警提示。

其中一个实施例中，步骤j中，分配并比对每条注汽支线和每条注汽井线的蒸汽热量，得到分配比对结论，具体如下：

设定蒸汽流量偏差值和蒸汽热量偏差值；

根据步骤f-步骤g的计算方式计算出每条注汽支线或每条注汽井线的蒸汽性质，设定每条注汽支线或每条注汽井线的蒸汽性质和参考蒸汽干度值；

根据每条注汽支线或每条注汽井线的当前蒸汽特性，根据步骤h或步骤i的计算方式分别计算出每条注汽支线或每条注汽井线的蒸汽热量值；

分别对比蒸汽锅炉出管与每条注汽支线或分别对比每条注汽支线与每条注汽井线的计算得到的蒸汽热量值和实际测量的蒸汽流量值，如上述对比结果均在设定的偏差值内且满足热传递效率规则，则设定的干度参考值为合理参考值，测得的蒸汽流量值和计算出的蒸汽热量值为合理值，按蒸汽干度参考值和计算出的蒸汽热量值分配蒸汽热量，如上述对比结果在设定的偏差值内但参考热量不满足热传递效率规则，调整蒸汽干度参考值，重新计算和对比蒸汽流量和蒸汽热量，如数次调整蒸汽干度参考值仍不能满足设定的偏差值，则做出干度、蒸汽性质、管线蒸汽热量损失、工艺管线故障及系统故障的提示。

其中一个实施例中，对比计算得到的蒸汽热量值和实际测量的蒸汽流量值时，蒸汽锅炉出管与与其连通的每条注汽支线之和对比，注汽支线与与其连通的每条注汽井线之和对比。

其中一个实施例中，对比计算得到的蒸汽热量值和实际测量的蒸汽流量值时，根据管网长度、坡度和分配角度特性建模，结合蒸汽流量、蒸汽热量大小设定对比差异及延迟异步修正补偿时间。

本发明的有益效果在于：

1、本计量系统具备主动计量功能，减少部分不确定因素，提高计算结果可靠性；

2、具备蒸汽性质的自评价功能，减少锅炉出口蒸汽品质及其他不确定因素影响；

3、系统整体掌握了整套注汽管网的流体入口与出口关键节点数据，实现系统内部自平衡分配与核算，提高计量精度，减少数据错误；

4、系统使用流量计结合噪声法，可在系统内与专用数据库动态补偿蒸汽干度功能，提高注汽井口计量蒸汽干度和蒸汽流量的时效性和精度；

5、系统可实现全程动态监控注汽状态，方便注汽单位精细化管理与科学注汽；

6、通过本系统可以对蒸汽输送品质进行科学评估；

7、通过本系统可以对蒸汽输送系统的热传递效率进行科学评估。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

1、蒸汽锅炉；2、注水进管；3、蒸汽锅炉出管；4、数采分析计量组件；5、注水流量计；6、总流量计；7、分配器；8、注汽支线；9、支线流量计；10、注汽井线；11、井线流量计；12、注汽井口。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明公开了一种蒸汽计量系统的计量方法，所述的蒸汽计量系统包括与蒸汽锅炉1内部连通的注水进管2、与蒸汽锅炉1内部连通的蒸汽锅炉出管3和数采分析计量组件4，所述注水进管2上设有注水流量计5，所述蒸汽锅炉出管3上设有总流量计6，所述蒸汽锅炉出管3远离蒸汽锅炉1的一端连接有分配器7，所述分配器7上设有至少一条与其连通的注汽支线8，每条所述注汽支线8上均设有支线流量计9，每条所述注汽支线8上设有至少一条与其连通且与注汽井口12连通的注汽井线10，每条所述注汽井线10上均设有井线流量计11，所述注水流量计5、总流量计6、支线流量计9和井线流量计11均与数采分析计量组件4连接，包括以下步骤：

a、注水流量计5测量注水进管2的注入量，并将检测到的数据传输至数采分析计量组件4；

b、总流量计6测量蒸汽锅炉1出口的蒸汽压力、温度、差压、噪声、热量、干度，并将检测到的数据传输至数采分析计量组件4；

c、支线流量计9测量每条注汽支线8的蒸汽压力、温度、差压、噪声、热量、干度和流量，并将检测到的数据传输至数采分析计量组件4；

d、井线流量计11测量每条注汽井线10的蒸汽压力、温度、差压、噪声、热量、干度和流量，并将检测到的数据传输至数采分析计量组件4；

e、通过质量守恒定理得到蒸汽锅炉1出口的蒸汽流量与注水进管2的注入量Q_m相等；

f、通过公式

计算出蒸汽锅炉1出口的蒸汽密度，其中ρ为蒸汽锅炉1出口的蒸汽密度，Q_m为蒸汽锅炉1出口的蒸汽流量，K为蒸汽锅炉1出口的蒸汽流量系数，DP为蒸汽锅炉1出口的蒸汽差压；

g、通过IAPWS-IF97公式计算出蒸汽锅炉1出口压力下的饱和温度θ、饱和汽密度ρ′、饱和水密度ρ″、饱和汽比容v′、饱和水比容v″、饱和汽比焓h′、饱和水比焓h″和蒸汽锅炉1出口压力和温度下的比焓h，判断蒸汽性质，当ρ＜ρ′且T＞θ时，蒸汽锅炉1出口蒸汽为过热蒸汽，进入步骤h，当ρ′≤ρ≤ρ″时，蒸汽锅炉1出口蒸汽为饱和蒸汽，进入步骤i，当ρ＞ρ″时，蒸汽锅炉1出口蒸汽为未饱和水，系统做出预警提示，其中ρ为步骤f计算出蒸汽锅炉1出口的蒸汽密度，T为蒸汽锅炉1出口的蒸汽温度；

h、通过公式Q_h＝Q_m*h计算出蒸汽锅炉1出口的蒸汽热量，其中Q_h为蒸汽锅炉1出口的蒸汽热量，Q_m为蒸汽锅炉1出口的蒸汽流量，h为蒸汽锅炉1出口的过热蒸汽比焓；

i、通过公式

计算出汽液两相流比容，通过公式

计算出蒸汽锅炉1出口的蒸汽干度，通过公式Q_h＝h″χ+h″(1-χ)计算出蒸汽锅炉1出口的蒸汽热量，其中v为汽液两相流比容，v′为饱和汽比容，v″为饱和水比容，ρ为蒸汽锅炉1出口的蒸汽密度，ρ′为饱和汽密度，ρ″为饱和水密度，χ为蒸汽锅炉1出口蒸汽的干度，Q_h为蒸汽锅炉1出口的蒸汽热量，h′为饱和汽比焓，h″为饱和水比焓；

j、根据步骤h或步骤i计算得到的蒸汽热量和步骤a-步骤d测得的实际数据，向支线流量计9和井线流量计11分配参考蒸汽干度，比对每条注汽支线8和每条注汽井线10测量的蒸汽热量和蒸汽流量，得到分配和比对结论，重复步骤a-步骤j。

本实施例中，还包括演算评价步骤，具体如下：

根据质量守恒定律，可得到

和

其中，Q_m为蒸汽锅炉1出口的蒸汽流量，Q_mn为注汽支线8的蒸汽流量，n为注汽支线8数量，Q_mn-y为注汽井线10的蒸汽流量，y为注汽井线10数量；

根据热量守恒定律，可得到

和

其中，Q_h为蒸汽锅炉1出口的蒸汽热量，Q_hn为注汽支线8的蒸汽热量，n为注汽支线8数量，Q_hn-y为注汽井线10的蒸汽热量，y为注汽井线10数量；

由于环境温度要低于管道内蒸汽温度，会存在热量损失，且热损不可逆，可得到

和

通过保温层厚度和使用年限，设定支线传热效率k_n和井线传热效率k_y，通过公式Q_h′＝Q_h·k_n和Q_hn′＝Q_hn·k_y分别得到支线热量限定值和井线热量限定值，其中，Q_h′为支线热量限定值，Q_hn′为井线热量限定值，对

和

进行限定，当

且

时，Q_hn和Q_hn-y为有效值；

通过管网特性，设定支线流量传递效率j_n和井线流量传递效率j_y，通过公式Q_m′＝Q_m·j_n和Q_mn′＝Q_mn·j_y，分别得到支线流量限定值和井线流量限定值，其中，Q_m′.为支线流量限定值，Q_mn′为井线流量限定值，对

和

进行限定，当

且

时，Q_mn和Q_mn-y为有效值；

根据上述得到的Q_hn、Q_hn-y、Q_mn和Q_mn-y进行演算评估。

本实施例中，还包括噪声判断干度值步骤，具体如下：

总流量计6测得蒸汽锅炉1出口的噪声数据，与预设在数采分析计量组件4中的记录有本蒸汽计量系统历史各参数的数据库中的数据对比，得到当前状态的干度趋势与变化率，结合系统分配的参考蒸汽干度计算出实际的干度值。

本实施例中，步骤g中，通过蒸汽锅炉1出口的蒸汽温度辅助判断蒸汽性质。

本实施例中，步骤g中，设定温度误差值ΔT和密度误差限制值Δρ，所述Δρ＝ρ×μ，其中，T为蒸汽锅炉1出口的蒸汽温度，ρ为蒸汽锅炉1出口的蒸汽密度，μ为密度误差系数，当ρ＜ρ′-Δρ且T＞θ+ΔT时，蒸汽锅炉1出口的蒸汽为过热蒸汽，进入步骤h，当ρ′-Δρ≤ρ≤ρ″+Δρ时，蒸汽锅炉1出口蒸汽为湿饱和蒸汽，进入步骤i，当ρ＞ρ″+Δρ且T＜θ-ΔT时，蒸汽锅炉1出口蒸汽为未饱和水，系统做出预警提示。

本实施例中，步骤j中，分配并比对每条注汽支线8和每条注汽井线10的蒸汽热量，得到分配比对结论，具体如下：

设定蒸汽流量偏差值和蒸汽热量偏差值；

根据步骤f-步骤g的计算方式计算出每条注汽支线8或每条注汽井线10的蒸汽性质，设定每条注汽支线8或每条注汽井线10的蒸汽性质和参考蒸汽干度值；

根据每条注汽支线8或每条注汽井线10的当前蒸汽特性，根据步骤h或步骤i的计算方式分别计算出每条注汽支线8或每条注汽井线10的蒸汽热量值；

分别对比蒸汽锅炉出管3与每条注汽支线8或分别对比每条注汽支线8与每条注汽井线10的计算得到的蒸汽热量值和实际测量的蒸汽流量值，如上述对比结果均在设定的偏差值内且满足热传递效率规则，则设定的干度参考值为合理参考值，测得的蒸汽流量值和计算出的蒸汽热量值为合理值，按蒸汽干度参考值和计算出的蒸汽热量值分配蒸汽热量，如上述对比结果在设定的偏差值内但参考热量不满足热传递效率规则，调整蒸汽干度参考值，重新计算和对比蒸汽流量和蒸汽热量，如数次调整蒸汽干度参考值仍不能满足设定的偏差值，则做出干度、蒸汽性质、管线蒸汽热量损失、工艺管线故障及系统故障的提示。

本实施例中，对比计算得到的蒸汽热量值和实际测量的蒸汽流量值时，蒸汽锅炉出管3与与其连通的每条注汽支线8之和对比，注汽支线8与与其连通的每条注汽井线10之和对比。

本实施例中，对比计算得到的蒸汽热量值和实际测量的蒸汽流量值时，根据管网长度、坡度和分配角度特性建模，结合蒸汽流量、蒸汽热量大小设定对比差异及延迟异步修正补偿时间。

本实施例中总流量计6、支线流量计9和井线流量计11优选为节流式流量计，但不限于节流式流量计。

其中，注汽支线8和支线流量计9在实际情况中，可根据需要进行省略，直接用蒸汽锅炉出管3连接注汽井线10。

本设计保证下发参考蒸汽干度值的瞬时与测量出蒸汽流量和计算出蒸汽热度值的瞬时相对应，从而满足测量、计算和对比的时效性。

本计量系统通过自上而下的思路，采用通讯方式(有线或无线)将锅炉入口、出口、井口的计量数据进行统筹分析，并结合热损、流量调配、注汽品质、工艺系统、流程结构等情况(不在此系统的用水量和用汽量也应该有估值)，配合专用学习模型进行科学推断得到相对准确、可靠的测量数据(流量、干度、热量等参数)，是一套全面科学蒸汽注汽系统。

本发蒸汽物性参数采用国际水和水蒸汽性质学会发布的IAPWS-IF97公式编制。同时本发明采用节流式流量计实现蒸汽流量计量。其原理为圆形管道内流体流经节流装置时，在节流元件前后端面会产生静压力差，此静压力差与流体的流速有关，通过检测管道内的静压、温度以及静压力差，结合已知设计参数，采用蒸汽性质IAPWS-IF97公式和伯努利方程即可推出蒸汽流量，属单介质测量。

本发明采用节流式流量计结合噪声法和数据库模型实现蒸汽流量及其干度测量。其原理为圆形管道内流体流经节流装置时，在节流元件前后端面会产生静压力差，此静压力差与流体的流速有关，且静压力差的噪声信号为其流体中分散相(即饱和水)的信息载体，通过检测管道内的静压、温度、静压力差及其差压噪声，结合已知设计规格参数，采用蒸汽性质IAPWS-IF97公式、伯努利方程、噪声理论模型及其数据即可推出蒸汽流量及其干度，属两相流介质测量。

本发明由于过热蒸汽的温度高于饱和蒸汽的饱和温度，通过传感器直接对压力、温度参数实时监测，结合IAPWS-IF97饱和状态判别条件实现蒸汽性质识别。一般注汽工艺中，锅炉生产的过热蒸汽或湿饱和蒸汽在输送至井口的过程中，由于热量的损失，导致过热度或干度下降，有可能过热蒸汽也变成湿饱和蒸汽，因此采用该功能准确对蒸汽性质进行识别，有助于系统选择正确的流量计算公式与数据模型，实现流量计的正确计量。注：过热蒸汽与湿饱和蒸汽测量功能有本质区别，不能混淆。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种蒸汽计量系统的计量方法，所述的蒸汽计量系统包括与蒸汽锅炉内部连通的注水进管、与蒸汽锅炉内部连通的蒸汽锅炉出管和数采分析计量组件，所述注水进管上设有注水流量计，所述蒸汽锅炉出管上设有总流量计，所述蒸汽锅炉出管远离蒸汽锅炉的一端连接有分配器，所述分配器上设有至少一条与其连通的注汽支线，每条所述注汽支线上均设有支线流量计，每条所述注汽支线上设有至少一条与其连通且与注汽井口连通的注汽井线，每条所述注汽井线上均设有井线流量计，所述注水流量计、总流量计、支线流量计和井线流量计均与数采分析计量组件连接，其特征在于，包括以下步骤：

a、注水流量计测量注水进管的注入量，并将检测到的数据传输至数采分析计量组件；

b、总流量计测量蒸汽锅炉出口的蒸汽压力、温度、差压、噪声、热量、干度，并将检测到的数据传输至数采分析计量组件；

c、支线流量计测量每条注汽支线的蒸汽压力、温度、差压、噪声、热量、干度和流量，并将检测到的数据传输至数采分析计量组件；

d、井线流量计测量每条注汽井线的蒸汽压力、温度、差压、噪声、热量、干度和流量，并将检测到的数据传输至数采分析计量组件；

e、通过质量守恒定理得到蒸汽锅炉出口的蒸汽流量与注水进管的注入量Q_m相等；

f、通过公式

计算出蒸汽锅炉出口的蒸汽密度，其中ρ为蒸汽锅炉出口的蒸汽密度，Q_m为蒸汽锅炉出口的蒸汽流量，K为蒸汽锅炉出口的蒸汽流量系数，DP为蒸汽锅炉出口的蒸汽差压；

g、通过IAPWS-IF97公式计算出蒸汽锅炉出口压力下的饱和温度θ、饱和汽密度ρ′、饱和水密度ρ″、饱和汽比容v′、饱和水比容v″、饱和汽比焓h′、饱和水比焓h″和蒸汽锅炉出口压力和温度下的比焓h，判断蒸汽性质，当ρ＜ρ′且T＞θ时，蒸汽锅炉出口蒸汽为过热蒸汽，进入步骤h，当ρ′≤ρ≤ρ″时，蒸汽锅炉出口蒸汽为饱和蒸汽，进入步骤i，当ρ＞ρ″时，蒸汽锅炉出口蒸汽为未饱和水，系统做出预警提示，其中ρ为步骤f计算出蒸汽锅炉出口的蒸汽密度，T为蒸汽锅炉出口的蒸汽温度；

h、通过公式Q_h＝Q_m*h计算出蒸汽锅炉出口的蒸汽热量，其中Q_h为蒸汽锅炉出口的蒸汽热量，Q_m为蒸汽锅炉出口的蒸汽流量，h为蒸汽锅炉出口的过热蒸汽比焓；

i、通过公式

计算出汽液两相流比容，通过公式

计算出蒸汽锅炉出口的蒸汽干度，通过公式Q_h＝h′χ+h″(1-χ)计算出蒸汽锅炉出口的蒸汽热量，其中v为汽液两相流比容，v′为饱和汽比容，v″为饱和水比容，ρ为蒸汽锅炉出口的蒸汽密度，ρ′为饱和汽密度，ρ″为饱和水密度，χ为蒸汽锅炉出口蒸汽的干度，Q_h为蒸汽锅炉出口的蒸汽热量，h′为饱和汽比焓，h″为饱和水比焓；

j、根据步骤h或步骤i计算得到的蒸汽热量和步骤a-步骤d测得的实际数据，向支线流量计和井线流量计分配参考蒸汽干度，比对每条注汽支线和每条注汽井线测量的蒸汽热量和蒸汽流量，得到分配和比对结论，重复步骤a-步骤j。

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽计量系统的计量方法，其特征在于，还包括演算评价步骤，具体如下：

根据质量守恒定律，可得到

和

其中，Q_m为蒸汽锅炉出口的蒸汽流量，Q_mn为注汽支线的蒸汽流量，n为注汽支线数量，Q_mn-y为注汽井线的蒸汽流量，y为注汽井线数量；

根据热量守恒定律，可得到

和

其中，Q_h为蒸汽锅炉出口的蒸汽热量，Q_hn为注汽支线的蒸汽热量，n为注汽支线数量，Q_hn-y为注汽井线的蒸汽热量，y为注汽井线数量；

由于环境温度要低于管道内蒸汽温度，会存在热量损失，且热损不可逆，可得到

和

通过保温层厚度和使用年限，设定支线传热效率k_n和井线传热效率k_y，通过公式Q_h′＝Q_h·k_n和Q_hn′＝Q_hn·k_y分别得到支线热量限定值和井线热量限定值，其中，Q_h′为支线热量限定值，Q_hn′为井线热量限定值，对

和

进行限定，当

且

时，Q_hn和Q_hn-y为有效值；

通过管网特性，设定支线流量传递效率j_n和井线流量传递效率j_y，通过公式Q_m′＝Q_m·j_n和Q_mn′＝Q_mn·j_y，分别得到支线流量限定值和井线流量限定值，其中，Q_m′为支线流量限定值，Q_mn′为井线流量限定值，对

和

进行限定，当

且

时，Q_mn和Q_mn-y为有效值；

根据上述得到的Q_hn、Q_hn-y、Q_mn和Q_mn-y进行演算评估。

3.根据权利要求1所述的一种蒸汽计量系统的计量方法，其特征在于，还包括噪声判断干度值步骤，具体如下：

总流量计测得蒸汽锅炉出口的噪声数据，与预设在数采分析计量组件中的记录有本蒸汽计量系统历史各参数的数据库中的数据对比，得到当前状态的干度趋势与变化率，结合系统分配的参考蒸汽干度计算出实际的干度值。

4.根据权利要求1所述的一种蒸汽计量系统的计量方法，其特征在于，步骤g中，通过蒸汽锅炉出口的蒸汽温度辅助判断蒸汽性质。

5.根据权利要求1所述的一种蒸汽计量系统的计量方法，其特征在于，步骤g中，设定温度误差值ΔT和密度误差限制值Δρ，所述Δρ＝ρ×μ，其中，T为蒸汽锅炉出口的蒸汽温度，ρ为蒸汽锅炉出口的蒸汽密度，μ为密度误差系数，当ρ＜ρ′-Δρ且T＞θ+ΔT时，蒸汽锅炉出口的蒸汽为过热蒸汽，进入步骤h，当ρ′-Δρ≤ρ≤ρ″+Δρ时，蒸汽锅炉出口蒸汽为湿饱和蒸汽，进入步骤i，当ρ＞ρ″+Δρ且T＜θ-ΔT时，蒸汽锅炉出口蒸汽为未饱和水，系统做出预警提示。

6.根据权利要求1所述的一种蒸汽计量系统的计量方法，其特征在于，步骤j中，分配并比对每条注汽支线和每条注汽井线的蒸汽热量，得到分配比对结论，具体如下：

设定蒸汽流量偏差值和蒸汽热量偏差值；

根据步骤f-步骤g的计算方式计算出每条注汽支线或每条注汽井线的蒸汽性质，设定每条注汽支线或每条注汽井线的蒸汽性质和参考蒸汽干度值；

根据每条注汽支线或每条注汽井线的当前蒸汽特性，根据步骤h或步骤i的计算方式分别计算出每条注汽支线或每条注汽井线的蒸汽热量值；

分别对比蒸汽锅炉出管与每条注汽支线或分别对比每条注汽支线与每条注汽井线的计算得到的蒸汽热量值和实际测量的蒸汽流量值，如上述对比结果均在设定的偏差值内且满足热传递效率规则，则设定的干度参考值为合理参考值，测得的蒸汽流量值和计算出的蒸汽热量值为合理值，按蒸汽干度参考值和计算出的蒸汽热量值分配蒸汽热量，如上述对比结果在设定的偏差值内但参考热量不满足热传递效率规则，调整蒸汽干度参考值，重新计算和对比蒸汽流量和蒸汽热量，如数次调整蒸汽干度参考值仍不能满足设定的偏差值，则做出干度、蒸汽性质、管线蒸汽热量损失、工艺管线故障及系统故障的提示。

7.根据权利要求6所述的一种蒸汽计量系统的计量方法，其特征在于，对比计算得到的蒸汽热量值和实际测量的蒸汽流量值时，蒸汽锅炉出管与与其连通的每条注汽支线之和对比，注汽支线与与其连通的每条注汽井线之和对比。

8.根据权利要求6所述的一种蒸汽计量系统的计量方法，其特征在于，对比计算得到的蒸汽热量值和实际测量的蒸汽流量值时，根据管网长度、坡度和分配角度特性建模，结合蒸汽流量、蒸汽热量大小设定对比差异及延迟异步修正补偿时间。

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