[发明专利]一种转炉煤气回收量计量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种转炉煤气回收量计量装置及方法，属于气体计量设备及计量方法技术领域。

背景技术

转炉煤气是钢铁企业重要的二次能源，转炉煤气回收量的计量存在以下难点：一是为了减少压力损失和工艺扩产后的管道能继续使用，工艺管径往往过大，工艺管道是3至4座转炉的总管，但实际回收时仅1至3座转炉回收，转炉煤气回收量过小，不能满足插入式差压流量计的最低流速要求，从而使计量数据不准，误差较大（回收量大时，仪表误差较小），无法满足工艺生产的需要；二是生产运行后，当初安装的流量计由于回收量小大都无法使用，但由于没有停产机会，管道无法缩径来提高流速，也无法安装孔板等节流装置；三是超声波气体流量计价格昂贵，备品备件成本高，不宜推广；四是现场工艺管道连接复杂，有些转炉找不到一个总管用于安装转炉煤气计量装置。由于以上原因，使转炉煤气回收量计量缺失，仅能靠工艺理论计算来估算回收量。因此，设计一种计量转炉煤气回收量的装置势在必行，这对于二次能源高效利用及减少排放都具有重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种转炉煤气回收量计量装置及方法，这种计量装置及方法不使用流量仪表设备，可以间接、准确地计量转炉煤气回收量，用于指导炼钢煤气回收的生产，并带来可观的经济效益。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种转炉煤气回收量计量装置，它的构成中包括变频器、三通阀、压力测量装置、温度测量装置、现场控制站，变频器与除尘风机的电机连接，三通阀安装在除尘管道上，变频器、三通阀的输入信号和控制信号分别与现场控制站相连接，压力测量装置、温度测量装置分别安装在除尘管道上，压力测量装置、温度测量装置的输出信号分别与现场控制站相连接。

上述转炉煤气回收量计量装置，所述压力测量装置为压力变送器，温度测量装置为Pt100热电阻。

上述转炉煤气回收量计量装置，所述现场控制站由输入模件、输出模件、电源模件、CPU控制器件、总线底板模件组成，输入模件、输出模件、电源模件、CPU控制器件、接口模件通过总线底板模件连接并安装在总线底板模件上。

一种使用上述转炉煤气回收量计量装置的方法，它采用以下步骤：

1．计算回收瞬时流量

式中：

F_i----第i次回收的煤气瞬时流量，单位Nm³/s；

κ----比例系数，κ=风机额定工作流量Q_额(m³/s)/风机额定转速n_额 (转/min) ，风机标牌给出，min* m³/(转*s)；

η----风机效率(0-100%)，根据现场整定；

P₁----风机工作绝对压力，P₁=100+p₁（p₁为工作压力，由压力测量装置3测得），单位KPa；

T₀----1标准大气压下的绝度温度，T₀=273+20=293K；

T₁----风机工作状态下的绝度温度T₁=273+t₁（t₁为工作温度℃，由温度测量装置测得），单位K；

P₀----1标准大气压，P₀=100KPa；

P₁*T₀/T₁/P₀----由工作状态下的流量换算成标准状态下（1大气压，20℃）的流量；

n_i----第i次回收的风机的转速(0-n_额)，由变频器控制并检测，随时变化，单位转/min。

上式中：Q_额、n_额、η在操作员站上输入；

2．计算回收时间

当三通阀的回收侧到位信号为1时，触发定时器开始计时，表示煤气回收开始，当三通阀的回收侧到位信号为0时，定时器停止计时， 计算出这段时间为τ_i，表示第i次回收的煤气回收时间为τ_i秒（s）。

3．计算煤气累积流量

式中：

Q----n次回收的煤气累积流量，单位Nm³；