[发明专利]基于空气和煤气双预热的煤气热值软测量方法

说明书

本发明是基于空气和煤气双预热的煤气热值软测量方法，该种软测量方法包括获取燃烧系统运行参数的实时数据；对采集到的数据进行预处理，得到用于求解煤气热值的有效数据；根据获取的有效数据，计算得到煤气干基热值；该方法通过干空气量与煤气热值之间的关系间接求解得到煤气干基热值，该方法适用于采用纯烧高炉煤气或者纯烧转炉煤气且采用空气、煤气双预热技术的燃烧设备，计算结果可用于指导燃烧设备的燃烧优化调整，为燃烧设备的安全和经济运行提供依据，可解决目前大多数钢厂煤气燃烧系统均未配置煤气热值在线分析仪给燃烧设备运行带来的不便和困难，具有很好的工程实用价值。

技术领域

本发明是涉及燃烧设备节能技术领域，具体的说是基于空气和煤气双预热的煤气热值软测量方法。

背景技术

钢铁企业在生产过程中产生了大量的副产冶金煤气，包括高炉煤气、转炉煤气和焦炉煤气等，其中高炉煤气和转炉煤气热值产量大，但是热值低，因此，其高效利用一直是钢厂降本增效、提高市场竞争力的重要途径。

目前，钢厂主要通过煤气锅炉、轧钢加热炉、高炉热风炉、钢包烘烤器等设备来消化高炉煤气和转炉煤气。对于这些燃烧设备，燃料热值是其燃烧调整的重要依据，也是设备热效率的重要输入参数，燃料热值的变化与波动会对设备的安全和经济运行产生很大影响。然而，由于条件所限，目前大多数钢铁企业都未给燃烧设备配置煤气热值在线测量装置，钢厂基本上仍然是以人工输入定期化验分析值作为当前的煤气热值。而实际上，受上游冶炼工序等因素的影响，煤气的成分和热值很难保持稳定，经常处于波动状态，人工输入的定期化验值很可能会大大偏离当前真实值，这就会在很大程度上干扰运行人员的操作判断，影响燃烧设备的优化运行。

因此，需要针对空气和煤气双预热的燃烧设备，提出一种基于运行参数的煤气热值软测量方法，通过燃烧设备的运行参数辨识出煤气热值，结果可用于指导燃烧设备的燃烧优化调整，为燃烧设备的安全和经济运行提供依据，以解决目前大多数钢铁厂燃烧设备均未配置煤气热值在线分析仪给运行带来的不便和困难。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供基于空气和煤气双预热的煤气热值软测量方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

基于空气和煤气双预热的煤气热值软测量方法，其特征在于：燃烧系统设置有空气预热器和煤气预热器，通过获取燃烧系统运行参数，并对运行参数进行处理，求解得到煤气热值，其具体步骤如下：

步骤1，获取燃烧系统运行参数的实时数据；

步骤2，对步骤1获得的数据进行预处理，得到用于求解煤气热值的有效数据；

步骤3，根据步骤2获得的有效数据，求解煤气热值，具体包括以下步骤：

步骤3.1，假定一个初始的煤气干基热值

步骤3.2，通过假定的煤气干基热值计算每立方米干煤气燃烧所需的理论干空气量和每立方米干煤气燃烧产生的理论干烟气量

步骤3.3，通过理论干空气量和理论干烟气量计算燃料特性因子χ；

步骤3.4，通过燃料特性因子计算过量空气系数α；

步骤3.5，计算每立方米干煤气燃烧产生的实际干烟气量V_gy；

步骤3.6，分别计算干烟气焓、水蒸气焓、空气焓和煤气焓；

步骤3.7，计算每立方米干煤气燃烧产生的烟气中所含的水蒸气量

步骤3.8，计算每立方米干煤气对应的流经空气预热器的干空气流量V_gk；

步骤3.9，计算煤气干基热值Q_d；