一种煤气放散流量在线测量方法、系统和应用服务器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及信息技术和综合自动化技术领域，更具体地说，涉及一种煤气放散流 量在线测量方法、系统和应用服务器。
【背景技术】
[0002] 在钢铁冶炼生产过程中，焦炉会副产焦炉煤气、高炉会副产高炉煤气、转炉会副产 转炉煤气，这些煤气主要由氢气、烷烃和一氧化碳组成，有较高的热值，回收后是钢铁厂各 类加热装置的主要燃料，同时部分焦炉煤气净化后还可提供民用，具有较高的经济价值。但 是焦炉、高炉、转炉的煤气生产量并不平稳，当供过于求时，需要利用煤气放散管网将多余 煤气放散掉。
[0003] 煤气放散流量主要通过安装在煤气放散管网出口处的流量计来测量，但该测量方 案会受到工业现场环境的制约，因为：
[0004] 1)钢铁厂自用煤气只经过初步净化，焦油、二氧化硫等杂质含量较多，流量计探头 容易被污染，极易失灵；
[0005] 2)流量计安装需要足够长的直管段，但是很多钢铁厂的煤气放散管网并不具备这 样的安装条件；
[0006] 3)钢铁厂是生产连续型企业，流量计后期安装需带压开孔，而煤气是易燃、易爆的 有毒气体，带压开孔危险性很大。
【发明内容】
[0007] 有鉴于此，本发明提供一种煤气放散流量在线测量方法、系统和应用服务器，以克 服工业现场环境的制约，实现对煤气放散流量的在线测量。
[0008] -种煤气放散流量在线测量方法，包括：
[0009] 获取易测变量，其中，所述易测变量包括：煤气放散管网的各阀门开度，以及煤气 放散管网的入口压力和入口温度；
[0010] 将所述易测变量输入到用于描述煤气放散管网的各管段流速与所述易测变量之 间的数学关系的软测量模型中，求解得到所述各管段流速；
[0011] 从所述各管段流速中调取出煤气放散管网的出口流速；
[0012] 根据所述出口流速计算得到煤气放散流量，并输出。
[0013] 其中，所述软测量模型是由以下非线性方程组成的方程组：
[0014] 基于化工热力学建立的煤气放散管网中各管段的物性方程P ^ μ i= f(z，P i，T)， 式中，P i表示第1管段的流体密度，μ i表示第1管段的流体粘度，z表示流体组成，P 1表 示第1管段的流体压力，T表示煤气放散管网的入口温度；
[0015] 基于流体力学建立的煤气放散管网中各管段的流体压降方程ΔΡ, ，. 式中，AP1表示第1管段的流体压降，Ul表示第1管段的流速，ρ P μ i同上；
[0016] 基于流体力学建立的煤气放散管网中各管段的流速方程％ ，式中，1^同 上；
[0017] 以及基于流体力学建立的整个煤气放散管网的压力方程Ρη-Ρ0=Σ AP1，式中，Pn表示整个煤气放散管网的当前压力，Pc表示整个煤气放散管网的初始压力，A P i同上。
[0018] -种应用服务器，包括：
[0019] 获取单元，用于获取易测变量，其中，所述易测变量包括：煤气放散管网的各阀门 开度，以及煤气放散管网的入口压力和入口温度；
[0020] 计算单元，用于将所述易测变量输入到用于描述煤气放散管网的各管段流速与所 述易测变量之间的数学关系的软测量模型中，求解得到所述各管段流速；从所述各管段流 速中调取出煤气放散管网的出口流速；以及根据所述出口流速计算得到煤气放散流量；
[0021] 以及输出单元，用于输出所述煤气放散流量的计算结果。
[0022] 其中，所述软测量模型是由以下非线性方程组成的方程组：
[0023] 基于化工热力学建立的煤气放散管网中各管段的物性方程P ^ μ i= f(z，P i，T)， 式中，P i表示第1管段的流体密度，μ i表示第1管段的流体粘度，z表示流体组成，P 1表 示第1管段的流体压力，T表示煤气放散管网的入口温度；
[0024] 基于流体力学建立的煤气放散管网中各管段的流体压降方程(病,粍馮）， 式中，AP1表示第1管段的流体压降，U1表示第1管段的流速，ρ P μ i同上； (复'2
[0025] 基于流体力学建立的煤气放散管网中各管段的流速方程〃m，式中，1^同 上；
[0026] 以及基于流体力学建立的整个煤气放散管网的压力方程Ρη-Ρ0=Σ AP1，式中，Pn表示整个煤气放散管网的当前压力，Pc表示整个煤气放散管网的初始压力，A P i同上。
[0027] -种煤气放散流量在线测量系统，包括：易测变量采集单元、数据采集服务器、web 服务器以及上述公开的任一种应用服务器，其中：
[0028] 所述易测变量采集单元包括：用于在线测量煤气放散管网的入口压力的压力传感 器，用于在线测量煤气放散管网的入口温度的温度传感器，以及用于在线测量煤气放散管 网的各阀门开度的阀门开度传感器；
[0029] 所述数据采集服务器，用于获取所述易测变量采集单元的输出信号以及所述应用 服务器发送来的煤气放散量的计算结果，并存储到数据库中；
[0030] 所述应用服务器，用于从所述数据采集服务器中读取所述易测变量采集单元的输 出信号，并将计算得到的煤气放散量发送给所述数据采集服务器；
[0031] 所述web服务器，用于在接收到客户端发出的请求时，从所述数据采集服务器的 数据库中读取所述易测变量采集单元的输出信号以及所述煤气放散量的计算结果，并将其 以web页面的形式发送给所述客户端。
[0032] 可选地，所述煤气放散流量在线测量系统还包括：用于监控所述数据采集服务器、 所述web服务器、所述应用服务器和所述客户端的工作环境的防火墙防病毒服务器。
[0033] 从上述的技术方案可以看出，与使用流量计测量煤气放散流量的现有技术相比， 本发明应用软测量技术来实现对煤气放散流量的在线测量，所谓软测量技术，就是根据工 业现场环境中易于测量的变量来估算不易于测量的变量的工业应用技术，其测量过程不受 工业现场环境的制约。
【附图说明】
[0034] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0035] 图1为本发明实施例公开的一种煤气放散流量在线测量方法流程图；
[0036] 图2为本发明实施例公开的一种建模过程流程图；
[0037] 图3为本发明实施例公开的一种应用服务器结构示意图；
[0038] 图4为本发明实施例公开的一种煤气放散流量在线测量系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0039] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0040] 参见图1，本发明实施例公开了一种煤气放散流量在线测量方法，以克服工业现场 环境的制约，实现对煤气放散流量的在线测量，包括：
[0041] 步骤101 :获取易测变量，其中，所述易测变量包括：煤气放散管网的各阀门开度， 以及煤气放散管网的入口压力和入口温度；
[0042] 步骤102 :将所述易测变量输入到用于描述煤气放散管网的各管段流速与所述易 测变量之间的数学关系的软测量模型中，求解得到所述各管段流速；
[0043] 步骤103 :从所述各管段流速中调取出煤气放散管网的出口流速；
[0044] 步骤104 :根据所述出口流速计算得到煤气放散流量，并输出。
[0045] 与使用流量计测量煤气放散流量的现有技术相比，本实施例应用软测量技术来实 现对煤气放散流量的在线测量，所谓软测量技术，就是根据工业现场环境中易于测量的变 量来估算不易于测量的变量的工业应用技术，其测量过程不受工业现场环境的制约。
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