[发明专利]煤气在线监测系统及方法

说明书

本申请实施例提供一种煤气在线监测系统及方法，属于煤气热值分析技术领域。该监测系统包括检测单元以及分析单元。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，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，第二检测元件用于检测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。分析单元与第一检测元件通讯连接，能够根据X1、X2和X3计算出煤气的实际热值H；与第二检测元件通讯连接，能够根据ρ煤及mV值计算出煤气的实际热值H。该监测方法采用如第一方面提供的该监测系统进行。能获得及时且稳定的煤气实际热值，从而能有效地保证下道工序的工作效率及冶金产品品质。

技术领域

本申请涉及煤气热值分析技术领域，具体而言，涉及一种煤气在线监测系统及方法。

背景技术

在冶金生产中，主要使用高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气等煤气副产品进行混合后供热，煤气热值的高低将直接影响下道工序的工作效率。而且，当煤气热值波动过大并导致下道工序中加热炉内温度变化过大时，还会影响钢坯的内应力，严重时甚至会造成钢坯产生裂纹，同时加热炉内温度突然变化也会影响钢坯中碳的分布规律从而影响钢材的品质。因此，在供热中需要对煤气热值进行检测，然后根据检测结果进行煤气副产品的配比调节。

目前，通常采用人工取样化验的方式获取煤气热值，由于人工取样化验时间长，导致化验结果后滞而与实时热值不匹配；且由于人工判断误差大，导致化验结果不稳定。上述情况下，由于热值检测结果存在滞后性和不稳定性，导致根据化验结果进行煤气副产品的配比调节时的调节效果存在滞后性和不稳定性，不能有效地保证下道工序的工作效率及钢材品质。

发明内容

本申请的目的在于提供一种煤气在线监测系统及方法，能获得及时且稳定性好的煤气实际热值，从而能有效地保证下道工序的工作效率及冶金产品品质。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请提供一种煤气在线监测系统，包括：检测单元以及分析单元。

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，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，第二检测元件用于检测煤气管道的煤气密度ρ煤及煤气mV值。

分析单元与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计算出煤气的实际热值H；分析单元与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值计算出煤气的实际热值H。

第二方面，本申请提供一种煤气在线监测方法，煤气在线监测方法采用如第一方面提供的煤气在线监测系统进行，该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实际热值H。

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，通过第一检测元件获取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计算出实际热值H，公式1为：

H＝Q1*X1+Q2*X2+Q3*X3。

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，通过第二检测元件获取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计算出实际热值H，公式2为：

H＝n*mV值*[(ρ煤/ρ空气)^1/2]。

本申请实施例提供的煤气在线监测系统及方法，有益效果包括：