[发明专利]煤气在线监测系统及方法

权利要求书

1.一种煤气在线监测系统，其特征在于，包括：

检测单元，设有第一检测元件和第二检测元件中的一者或两者，所述第一检测元件用于检测煤气管道的煤气中氢气的浓度X1、甲烷的浓度X2和一氧化碳的浓度X3，所述第二检测元件用于检测所述煤气管道的煤气密度ρ煤及依据煤气燃烧温度测出的mV值；以及

分析单元，与所述第一检测元件通讯连接，能够根据氢气的浓度X1、甲烷的浓度X2和一氧化碳的浓度X3计算出所述煤气的实际热值H；与所述第二检测元件通讯连接，能够根据煤气密度ρ煤及依据煤气燃烧温度测出的mV值计算出所述煤气的实际热值H。

2.根据权利要求1所述的煤气在线监测系统，其特征在于，所述煤气在线监测系统还包括取样单元，所述取样单元的进料端能够与所述煤气管道连通，所述取样单元的出料端能够与所述检测单元的进料端连通。

3.根据权利要求2所述的煤气在线监测系统，其特征在于，所述煤气在线监测系统还包括预处理单元，所述预处理单元的进料端与所述取样单元的出料端连通，所述预处理单元的出料端与所述检测单元的进料端连通。

4.根据权利要求3所述的煤气在线监测系统，其特征在于，所述预处理单元包括从进料端到出料端依次连通的探头过滤器、探头反吹电磁阀、二级精过滤器和半导体制冷器。

5.根据权利要求1～4任一项所述的煤气在线监测系统，其特征在于，所述煤气管道包括混合煤气管道及分别与所述混合煤气管道连通的多个单一煤气管道，所述分析单元还能够将所述混合煤气管道中煤气的所述实际热值H与所述混合煤气管道中煤气的初始热值H1进行比较并输出通气量调节信号；

所述煤气在线监测系统还包括调节单元，与所述分析单元通讯连接，用于根据所述通气量调节信号调节至少一个所述单一煤气管道的进气量。

6.一种煤气在线监测方法，其特征在于，所述煤气在线监测方法采用如权利要求1～4任一项所述的煤气在线监测系统进行，所述煤气在线监测方法包括：采用第一监测方式和第二监测方式中的一种或两种计算所述实际热值H；

所述第一监测方式包括：确定单位体积的氢气热量Q1、单位体积的甲烷热量Q2以及单位体积的一氧化碳热量Q3，通过所述第一检测元件获取所述煤气管道的煤气中氢气的浓度X1、甲烷的浓度X2和一氧化碳的浓度X3，根据公式1计算出所述实际热值H，所述公式1为：

H＝Q1*X1+Q2*X2+Q3*X3；

所述第二监测方式包括：确定空气密度ρ空气，并确定煤气华白指数与依据煤气燃烧温度测出的mV值的正比例系数n，通过所述第二检测元件获取所述煤气管道的煤气密度ρ煤及依据煤气燃烧温度测出的mV值，根据公式2计算出所述实际热值H，所述公式2为：

H＝n*mV值*[(ρ煤/ρ空气)^1/2]。

7.根据权利要求6所述的煤气在线监测方法，其特征在于，

在检测误差E的上限要求为6.3～6.8％时，采用所述第二监测方式计算所述实际热值H，其中，E＝(H0-H)/H0，H0为所述煤气管道中煤气的初始热值；

否则，采用所述第一监测方式计算所述实际热值H。

8.根据权利要求6或7所述的煤气在线监测方法，其特征在于，所述煤气管道包括混合煤气管道及分别与所述混合煤气管道连通的多个单一煤气管道，所述煤气在线监测方法采用还包括调节单元的煤气在线监测系统进行，所述调节单元与所述分析单元通讯连接并能够调节所述单一煤气管道的进气量，所述煤气在线监测方法还包括：

确定所述混合煤气管道中煤气的初始热值H1，通过所述分析单元将所述混合煤气管道中煤气的所述实际热值H与所述初始热值H1进行比较并输出通气量调节信号到所述调节单元，并使得所述调节单元根据所述通气量调节信号调节至少一个所述单一煤气管道的进气量。