一种转炉煤气热值计量装置和计量方法
【专利摘要】本发明公开了一种转炉煤气热值计量装置和计量方法，所述装置包括转炉煤气柜，所述装置还包括依次设置在转炉煤气柜的进气管道上的转炉煤气CO分析仪、第一转炉煤气流量计，以及设置在转炉煤气柜出气管道上的第二转炉煤气流量计，所述转炉煤气CO分析仪、第一转炉煤气流量计、第二转炉煤气流量计分别与PLC系统相连。所述计量方法为采用上述计量装置并采用特殊公式进行计算热值的方法。本发明能有效、快捷的计量转炉煤气的热值，避免在线热值分析仪热值分析的纯滞后问题，而不需要另设纯滞后预估补偿装置，为煤气的调节管理提供指导。
【专利说明】一种转炉煤气热值计量装置和计量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤气计量热值控制系统，具体地，本发明涉及一种转炉煤气热值计量装置和计量方法。
【背景技术】
[0002]煤气热值作为煤气主要的质量指标之一，其测量结果对于合理生产、调节煤气供应与发电、以及有效利用燃气能源有着重要意义，对于保证工艺设备正常运转、提高燃烧效率以及改善炼钢品质起着举足轻重的作用。
[0003]转炉煤气的回收方式是间歇式回收，过程中每一炉的热值和压力都不断的变化，而转炉煤气在线热值仪的测值存在较大滞后性，使系统运行不稳定，有时甚至难以投运，因此，一般需要另设纯滞后预估补偿装置，使系统较为复杂，不利于控制。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提供一种转炉煤气热值计量装置和计量方法，该装置以及基于该装置的计量方法能有效、快捷的计量转炉煤气的热值，避免在线热值分析仪热值分析的纯滞后问题，而不需要另设纯滞后预估补偿装置，为煤气的调节管理提供指导。
[0005]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0006]一种转炉煤气热值计量装置，所述装置包括转炉煤气柜I，所述装置还包括依次设置在转炉煤气柜I的进气管道上的转炉煤气CO分析仪2、第一转炉煤气流量计3，以及设置在转炉煤气柜I出气管道上的第二转炉煤气流量计4，所述转炉煤气CO分析仪2、第一转炉煤气流量计3、第二转炉煤气流量计4分别与PLC系统相连；
[0007]所述PLC系统用于接收转炉煤气CO分析仪(2)、第一转炉煤气流量计(3)、第二转炉煤气流量计(4)的测量数据并按照程序计算煤气热值。
[0008]一种基于上述转炉煤气热值计量装置的热值计量方法，所述方法包括以下步骤:
[0009]I)转炉煤气CO分析仪2在线实时采集转炉烟气中CO含量Q1，采用公式K1 = CJ^Q1计算转炉煤气气柜入口煤气热值K1，其中，CJ为标况CO气体热值；
[0010]2)第一转炉煤气流量计3和第二转炉煤气流量计4在线实时分别测量转炉煤气柜的入柜流量F1和出柜流量F2 ；
[0011]3)根据煤气入柜前后总燃烧热量不变，并依据步骤I)得到的K1值计算转炉气柜出口煤气热值K2 ；
[0012]4)再根据标准气体状态方程和步 骤3)得到K2值计算加压站出口煤气热值K3。
[0013]所述步骤3)中K2采用以下公式计算:
KT * H, * S + K, * F
[0014]K2 --，
L 」2H2 * S + F2
[0015]其中，KT为I个回收采样周期前气柜内已有气体热值；
[0016]F1为I个回收采样周期内煤气入柜流量；[0017]F2为I个回收采样周期内煤气出柜流量；
[0018]H1为I个回收采样周期前活塞位置；
[0019]H2为I个回收采样周期后活塞位置； [0020]S为活塞底面积；
[0021]I个采样周期为I秒。
[0022]所述步骤4)中K3采用以下公式计算:
刚
【权利要求】
1.一种转炉煤气热值计量装置，所述装置包括转炉煤气柜(I)，其特征在于，所述装置还包括依次设置在转炉煤气柜(I)的进气管道上的转炉煤气CO分析仪(2)、第一转炉煤气流量计(3)，以及设置在转炉煤气柜(I)出气管道上的第二转炉煤气流量计(4)，所述转炉煤气CO分析仪(2)、第一转炉煤气流量计(3)、第二转炉煤气流量计(4)分别与PLC系统相连； 所述PLC系统用于接收转炉煤气CO分析仪(2)、第一转炉煤气流量计(3)、第二转炉煤气流量计(4)的测量数据并按照程序计算煤气热值。
2.一种基于权利要求1所述转炉煤气热值计量装置的热值计量方法，所述方法包括以下步骤: 1)转炉煤气CO分析仪(2)在线实时采集转炉烟气中CO含量Q1，计算转炉煤气气柜入口煤气热值K1 ； 2)第一转炉煤气流量计(3)和第二转炉煤气流量计(4)在线实时分别测量转炉煤气柜的入柜流量F1和出柜流量F2 ； 3)根据煤气入柜前后总燃烧热量不变，并依据步骤I)得到的K1值计算转炉气柜出口煤气热值K2 ； 4)再根据标准气体状态方程和步骤3)得到K2值计算加压站出口煤气热值K3。
3.根据权利要求2所述的转炉煤气热值计量装置的热值计量方法，其特征在于，所述步骤I)中K1采用以下公式计算:
K1 = CJ^Q1, 其中CJ为标况CO气体热值。
4.根据权利要求2所述的转炉煤气热值计量装置的热值计量方法，其特征在于，所述步骤3)中K2采用以下公式计算:
,, KT * H, * S + K1 * F1 -A 9 —? 2H2 * S + K 其中，KT为回收前气柜内已有气体热值； F1为I个回收采样周期内煤气入柜流量； F2为I个回收采样周期内煤气出柜流量； H1为I个回收采样周期前活塞位置； H2为I个回收采样周期后活塞位置； S为活塞底面积； I个采样周期为I秒。
5. 根据权利要求2所述的转炉煤气热值计量装置的热值计量方法，其特征在于，所述步骤4)中K3采用以下公式计算: , (P, + /p 其中，Po为i个标准大气压； P1为加压机前煤气压力； P2为加压机后煤气压力。
【文档编号】C21C5/40GK103468860SQ201310422929
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日
【发明者】商福成, 孙建军, 杨州, 陈力军, 于宝山, 刘春燕, 周亮文, 林七女 申请人:莱芜钢铁集团有限公司