[发明专利]一种高精度的冶金煤气简化燃烧计算方法

说明书

技术领域

本发明属于气体燃料燃烧技术领域，具体涉及一种高精度的冶金煤气简化燃烧计算方法。

背景技术

钢铁企业在炼铁工序中产生了大量的冶金煤气，主要类别是高炉煤气和转炉煤气。作为冶炼过程的副产资源，高炉煤气和转炉煤气一般通过煤气锅炉、热风炉、加热炉等燃烧设备进行利用。

燃料燃烧计算是冶金煤气燃烧设备热力计算和性能分析必不可少的环节之一。通常，冶金煤气的燃烧计算是基于冶金煤气成分和燃烧化学方程式，对于该方法而言，冶金煤气成分数据是必要的输入条件，而很多工程情况并不具备该条件，例如冶金煤气锅炉运行状况的在线监测与分析，大多数钢铁厂都未配置煤气成分在线分析仪，这就导致冶金煤气在线燃烧计算无法进行，或者只能采用人工设定的数据，这势必影响相关结果的可靠性。

发明内容

本发明的针对现有技术中的不足，提供一种高精度的冶金煤气简化燃烧计算方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高精度的冶金煤气简化燃烧计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取用于燃烧计算的原始数据，包括煤气干基低位热值和干基烟气成分，所述干基烟气成分包括干烟气中O₂和CO的容积含量百分率；

根据煤气干基低位热值，计算单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量和单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量；

根据单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量和单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，计算燃料特性因子；

根据干基烟气成分和燃料特性因子，计算过量空气系数；

根据单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量、单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量和过量空气系数，计算单位体积干煤气燃烧产生的实际干烟气量。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

对于高炉煤气，通过第一计算公式计算单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，所述第一计算公式为：

其中，为单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，m³/m³(干煤气)；Q_d，net为煤气干基低位热值，kJ/m³(干煤气)；

通过第二计算公式计算单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，所述第二计算公式为：

其中，为单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，m³/m³(干煤气)；Q_d，net为煤气干基低位热值，kJ/m³(干煤气)。

对于转炉煤气，通过第三计算公式计算单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，所述第三计算公式为：

其中，为单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，m³/m³(干煤气)；Q_d，net为煤气干基低位热值，kJ/m³(干煤气)；

通过第四计算公式计算单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，所述第四计算公式为：

其中，为单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，m³/m³(干煤气)；Q_d，net为煤气干基低位热值，kJ/m³(干煤气)。

通过第五计算公式计算燃料特性因子，所述第五计算公式为：

其中，χ为燃料特性因子；为单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，m³/m³(干煤气)；为单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，m³/m³(干煤气)。

通过第六计算公式计算过量空气系数，所述第六计算公式为：

其中，α为过量空气系数；χ为燃料特性因子；φ′(O₂)、φ′(CO)分别为干烟气中O₂、CO的容积含量百分率，％。

通过第七计算公式计算单位体积干煤气燃烧产生的实际干烟气量，所述第七计算公式为：