隨著國民經濟的飛速發展，對電力的需求日益增大，尤其是在夏季電力短缺的現象就更日益突出。為了緩解電力短缺的問題，很多企業都想出了很多方法，一方麵節約用電，另一方麵，有能力的廠家自己發電解決用電緊張問題。例如汙水處理行業，他們利用在汙水處理中產生的沼氣發電，目前沼氣發電技術是在國際上也僅有少數幾個國家掌握，
     熱式質量流量計 與 渦街流量計 、超聲流量計、 轉子流量計 等比較
     2．1超聲波流量計(氣體)
      ▲超聲波流量計特點：沒有壓力損失；安裝簡單；與流體的溫度、壓力、粘度等本身性質無關；無可動部件；可測量髒汙、腐蝕氣體及多組分氣體。
      ▲超聲波流量計原理：在管道中測量測量順流和逆流方向超聲波的傳播時間，再經過計算得出流體的流速。流體的流量則可以通過介質流速、管徑，以及用雷諾數對流體進行動力學方麵的校正後得到。
具體來說：在管道中以“Z”型裝一對超聲波傳感器，兩個傳感器之間的距離L作為超聲波的傳播行程。超聲波在兩個傳感器之間的順流和逆流傳播時間分別表示為：Ts=L/(C+Vcosθ)；Tn= L/(C-Vcosθ)式中C為聲波在靜止空氣中的速度，它隨氣體性質變化的函數，單位：m/s。V為氣體介質流速，單位m/s。θ為聲波行程與管道軸線之間的夾角。
      ▲ 超聲波流量計 的使用也比較方便。在管道表麵以“Z”型安裝，應注意應把傳感器安裝處打磨光亮並塗敷黃油，用固定裝置把傳感器與管道擰緊即可。
      ▲超聲波流量計的缺點：量程比小(15：1)；維護相對麻煩；氣體精度高的價格高；計量需要溫度、壓力補償；
渦街流量計(氣體)
2．2、 ▲ 渦街流量計特點：沒有可移動部件、計量精度高、壓力損失小檢測元件不與被測流體接觸、輸出信號與流體的溫度、壓力、密度、成分、粘度等參數無關。
      ▲ 渦街流量計原理：它是應用流體力學中的卡曼渦街原理來測量流體流量的。把一個旋渦發生體(圓柱體、三角柱等非流線型對稱體)垂直插在管道中，當流體在管道中流動時，會在旋渦發生體後方左右兩側交替產生旋渦，形成旋渦列。這兩列旋渦相互形成平行狀，且左右交替出現，旋轉方向相反。旋渦的頻率f(Hz)與流體的平均流速v(m/s)及旋渦發生體的寬度(m)有如下關係： f=St*v/d (St為斯特勞哈爾係數，與旋渦發生體寬度d和流體雷諾數有關)
      ▲ 渦街流量計的使用相對簡單，安裝也比較方便，它分插入式和管道式兩種。在安裝時應注意流體的流動方向應同流量計指示的方向相同。
      ▲ 渦街流量計 的缺點：量程比小(15：1)；受震動影響大；管道的大小與價格呈正比；需要溫度壓力補償方可計量；小量程段不靈敏，不穩定，幾乎不可測量。
2．3 轉子流量計(氣體)
     ▲ 轉子流量計 的特點：就地顯示，無須電源；價格相對便宜；
它有兩種材質，通常用的玻璃管轉子流量計和金屬管質量流量計。就地顯示和遠傳顯示皆可，接口有HART、標準電流信號、PROFIBUS等形式。
     ▲ 轉子流量計 的原理：轉子流量計也是一種速度式流量計。它有兩部分組成，一個是上大下小的錐形管，另一是放在錐形管中的轉子(也稱浮子)。利用流體通過轉子與錐形管壁之間的空隙(節流麵積)時產生的差壓△P來平衡轉子的重量。工作時，被測流體由錐形管的下端流入，從上端流出。流體對轉子產生向上托力的大小F總是等於轉子的重量G，即F=△P*A；G=V*(ρt-ρf)g由於 F=G △P*A= V*(ρt-ρf)g△P= V*(ρt-ρf)g/A (1)式中V—轉子的體積；A—轉子的最大截麵積；g—當地的重加速度；ρt-ρf分別為轉子材質和被測流體的密度；△P為轉子垂直方向上下流體的壓差。有式(1)可知，在整個工作過程中，壓差保持不變。在流量增加時，當然通過節流麵積的流速也增加，隻有增大節流麵積，減低流速，以維持壓差△P不變。故根據轉子的平衡位置的高低就能讀出流量的大小。可用式(2)表示Q=k*h(2△P/ρf)1/2 (2)式中k—為儀表常數；h—為轉子浮起的高度。將式(1)代入可得Q= k*h(2gV(ρt-ρf)/(ρf*A))1/2
      ▲ 轉子流量計 的使用比較方便，安裝時擰緊相應的螺栓就可以了，但應注意流體的流動的方向一定垂直向上。
      ▲轉子流量計的缺點：量程比小10：1；壓力損失相對大；汙物易堵塞；安裝維護相對複雜；受震動影響大；需要溫度、壓力補償等；管徑大小與價格呈正比，一般在DN200以下。
2．4、熱式氣體質量流量計
      ▲熱式質量流量計的特點：量程比寬可達1000：1；小量程段靈敏；不受溫度、壓力影響，直接測量氣體的質量；壓力損失可忽略；可實現大口徑小流量高精度測量；價格與管道的大小相差不大；高精度可達1%；溫度範圍寬可達-70℃～450℃；對粉塵、顆粒物不敏感。
      ▲熱式質量流量計的原理：它是基於熱擴散原理的流量計。通俗的說，放在流體中的熱源，在流體經過它時，熱源本身的熱量將會損失，流體的質量流量越大，熱源損失的熱量越大。這樣流體的流量與熱源損失的熱量在理想的情況下應相等。故知道了熱量的大小，我們就可以得出流體的流量。具體對熱式氣體質量流量計(以下簡稱熱式流量計)實現來說，就是：熱式流量計的探頭有兩個探針，其中一隻是參考點，用來測量流體的溫度；另一隻是加熱源，用來充當熱源。根據前述我們可有下式(3)P/△T=A+B*(Q)m (3)式中P—為電子模塊為加熱源提供的功率；△T—為加熱源與參考點之間的溫差；A、B、—為與流體本身性質有關的常數；m—為與流體本身性質有關的指數係數；Q—為流體的質量流量。從式(3)我們可以看出，實現流量測量有兩種方法：P固定就是恒功率法；△T固定就是恒溫差法。通常我們都采用恒溫差法測量，恒溫差法特點：小量程段特靈敏，反應速度也快，目前市場上流通的產品皆是采用此法。
       ▲熱式質量流量計使用、安裝比較方便，它有插入式、管道式兩種形式。無論是插入式還是管道式，維護、操作極為簡單，安裝應注意流體方向應同熱式流量計指示的方向相同。
       ▲熱式質量流量計的缺點：不適宜安裝在粘度大的環境中安裝；不適宜安裝在水珠含量在40%以上的場所。
3、熱式氣體質量流量計在氣體發電機組的應用框圖傳輸電纜整個係統是按照上圖安裝設計的，發電機組對氣源的壓力、組分要求不高，就高碑店汙水處理廠而言，沼氣的壓力為氣源壓力2KPa，溫度常溫，沼氣脫硫後的成分比：H2S 0.653% CO2 33.7% CH462.3% O2 0.47%H2 0.063% N2 1.46%由於成分複雜，氣源壓力不大，以前采用傳統的流量計都達不到我們設計指標，經過我們對傳統流量計的性能研究後得出的結論：在測量組分複雜，壓力不大的工況條件，傳統的流量計由於本身的局限性，已無法測量。因而，經過我們調研後，發現熱式氣體質量流量計完全符合我們的工況條件應用。我們采用DCSY公司的QFM200 插入式，流速範圍：0.05～120m/s。在安裝時在DN150管道上鑽一個￠20的口，然後焊上一個M27X1.5的內螺紋底座，把帶有鎖緊接頭的QFM200擰入底座中就可以了。安裝也非常方便。由於它輸出的標準的電流信號，可以直接接入計算機的采集卡，依靠專用軟件實現對係統的綜合管理，使我們的能源損耗和電能產出有了一個準確計算依據。實際測試數據：儀表為QFM200熱式氣體質量流量計，燃氣壓力為2kPa，環境溫度為33℃，空氣相對濕度50%。燃氣管徑φ150。流量計測量值為燃氣流速S(m/s)，流量值為計算值。計算公式為：QS×πR2×3600,R為管徑0.075m。流量計所測量的流速值是按空氣成分進行標定的，當氣體成份發生變化時，應進行修正。沼氣組分如下：成分 H2S CO2 CH4 O2 H2 N2百分比% 0.653 33.7 62.3 0.47 0.063 1.46修正公式：1/Fmix=V1/F1+V2/F2+……Vn/Fn其中：Fmix為修正係數，Fn為各組分的係數，Vn為百分比。各組分係數如下：H2S CO2 CH4 O2 H2 N2係數 0.933 0.795 0.823 0.946 1.019 0.946經以上公式計算可知：修正係數為0.827。從以上計算可以看出：機組在450kW時氣耗率1.97kW/m3。