[发明专利]基于煤气热值和烟气成分的转炉煤气成分软测量方法

权利要求书

1.一种基于煤气热值和烟气成分的转炉煤气成分软测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过测量获取转炉煤气干基低位热值和燃烧炉烟气成分，所述燃烧炉烟气成分包括干烟气中O₂、CO和CO₂的容积含量百分率；

根据转炉煤气干基低位热值，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；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为转炉煤气干基低位热值，kJ/m³；

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为转炉煤气干基低位热值，kJ/m³；

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；通过第三计算公式计算燃料特性因子χ，所述第三计算公式为：

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；

根据燃料特性因子和燃烧炉烟气成分，计算过量空气系数；通过第四计算公式计算过量空气系数，所述第四计算公式为：

其中，α为过量空气系数；φ′(O₂)、φ′(CO)分别为干烟气中O₂、CO的容积含量百分率，％；

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；通过第五计算公式计算单位体积干煤气燃烧产生的实际干烟气量，所述第五计算公式为：

其中，V_gy为单位体积干煤气燃烧产生的实际干烟气量，m³/m³干煤气；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；α为过量空气系数；

根据单位体积干煤气燃烧产生的实际干烟气量和燃烧炉烟气成分，计算干煤气中CO的容积含量百分率；通过第六计算公式计算干煤气中CO的容积含量百分率，所述第六计算公式为：

φ(CO)＝2.532V_gy(21-φ′(O₂))-52.367

其中，φ(CO)为干煤气中CO的容积含量百分率，％；V_gy为单位体积干煤气燃烧产生的实际干烟气量，m³/m³干煤气；φ′(O₂)为干烟气中O₂的容积含量百分率，％；

根据转炉煤气干基低位热值和干煤气中CO的容积含量百分率，计算干煤气中H₂的容积含量百分率；通过第七计算公式计算干煤气中H₂的容积含量百分率，所述第七计算公式为：

其中，φ(H₂)为干煤气中H₂的容积含量百分率，％；Q_d,net为转炉煤气干基低位热值，kJ/m³；φ(CO)为干煤气中CO的容积含量百分率，％；

根据干煤气中CO的容积含量百分率、干煤气中H₂的容积含量百分率和单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，通过第八计算公式计算干煤气中O₂的容积含量百分率；所述第八计算公式为：

其中，φ(O₂)为干煤气中O₂的容积含量百分率，％；φ(CO)为干煤气中CO的容积含量百分率，％；φ(H₂)为干煤气中H₂的容积含量百分率，％；为单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，m³/m³干煤气；

根据单位体积干煤气燃烧产生的实际干烟气量、燃烧炉烟气成分和干煤气中CO的容积含量百分率，通过第九计算公式计算干煤气中CO₂的容积含量百分率；所述第九计算公式为：

φ(CO₂)＝V_gy[φ′(CO₂)+φ′(CO)]-φ(CO)

其中，φ(CO₂)、φ(CO)分别为干煤气中CO₂、CO的容积含量百分率，％；V_gy为单位体积干煤气燃烧产生的实际干烟气量；φ′(CO₂)、φ′(CO)分别为干烟气中CO₂、CO的容积含量百分率，％；

根据干煤气中CO、CO₂、H₂、O₂的容积含量百分率，通过第十计算公式计算干煤气中N₂的容积含量百分率，所述第十计算公式为：

φ(N₂)＝100-φ(CO)-φ(CO₂)-φ(H₂)-φ(O₂)

其中，φ(N₂)、φ(CO)、φ(CO₂)、φ(H₂)、φ(O₂)分别为干煤气中N₂、CO、CO₂、H₂、O₂的容积含量百分率，％。