一种高精度的冶金煤气简化燃烧计算方法技术

一种高精度的冶金煤气简化燃烧计算方法，包括以下步骤：获取用于燃烧计算的原始数据，包括煤气干基低位热值和干基烟气成分；根据煤气干基低位热值，计算单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量和单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量；根据理论干空气量和理论干烟气量，计算燃料特性因子；根据干基烟气成分和燃料特性因子，计算过量空气系数；根据单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量、单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量和过量空气系数，计算单位体积干煤气燃烧产生的实际干烟气量。本发明专利技术通过冶金煤气干基低位热值即可分析出冶金煤气燃烧设备的燃烧计算结果，过程简单实用，具有一定的工程价值。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度的冶金煤气简化燃烧计算方法
本专利技术属于气体燃料燃烧
，具体涉及一种高精度的冶金煤气简化燃烧计算方法。
技术介绍
钢铁企业在炼铁工序中产生了大量的冶金煤气，主要类别是高炉煤气和转炉煤气。作为冶炼过程的副产资源，高炉煤气和转炉煤气一般通过煤气锅炉、热风炉、加热炉等燃烧设备进行利用。燃料燃烧计算是冶金煤气燃烧设备热力计算和性能分析必不可少的环节之一。通常，冶金煤气的燃烧计算是基于冶金煤气成分和燃烧化学方程式，对于该方法而言，冶金煤气成分数据是必要的输入条件，而很多工程情况并不具备该条件，例如冶金煤气锅炉运行状况的在线监测与分析，大多数钢铁厂都未配置煤气成分在线分析仪，这就导致冶金煤气在线燃烧计算无法进行，或者只能采用人工设定的数据，这势必影响相关结果的可靠性。
技术实现思路
本专利技术的针对现有技术中的不足，提供一种高精度的冶金煤气简化燃烧计算方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高精度的冶金煤气简化燃烧计算方法，其特征在于，包括以下步骤：获取用于燃烧计算的原始数据，包括煤气干基低位热值和干基烟气成分，所述干基烟气成分包括干烟气中O2和CO的容积含量百分率；根据煤气干基低位热值，计算单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量和单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量；根据单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量和单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，计算燃料特性因子；根据干基烟气成分和燃料特性因子，计算过量空气系数；根据单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量、单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量和过量空气系数，计算单位体积干煤气燃烧产生的实际干烟气量。为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：对于高炉煤气，通过第一计算公式计算单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，所述第一计算公式为：其中，为单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，m3/m3(干煤气)；Qd，net为煤气干基低位热值，kJ/m3(干煤气)；通过第二计算公式计算单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，所述第二计算公式为：其中，为单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，m3/m3(干煤气)；Qd，net为煤气干基低位热值，kJ/m3(干煤气)。对于转炉煤气，通过第三计算公式计算单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，所述第三计算公式为：其中，为单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，m3/m3(干煤气)；Qd，net为煤气干基低位热值，kJ/m3(干煤气)；通过第四计算公式计算单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，所述第四计算公式为：其中，为单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，m3/m3(干煤气)；Qd，net为煤气干基低位热值，kJ/m3(干煤气)。通过第五计算公式计算燃料特性因子，所述第五计算公式为：其中，χ为燃料特性因子；为单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，m3/m3(干煤气)；为单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，m3/m3(干煤气)。通过第六计算公式计算过量空气系数，所述第六计算公式为：其中，α为过量空气系数；χ为燃料特性因子；φ′(O2)、φ′(CO)分别为干烟气中O2、CO的容积含量百分率，％。通过第七计算公式计算单位体积干煤气燃烧产生的实际干烟气量，所述第七计算公式为：其中，Vgy为单位体积干煤气燃烧产生的实际干烟气量，m3/m3(干煤气)；为单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，m3/m3(干煤气)；为单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，m3/m3(干煤气)；α为过量空气系数。本专利技术的有益效果是：可用于冶金煤气燃烧设备(如工业炉和锅炉等)简易性能试验，或者燃冶金煤气工业炉和锅炉的在线燃烧计算等，无需冶金煤气成分分析数据，通过冶金煤气干基低位热值即可分析出冶金煤气燃烧设备的燃烧数据，过程简单、实用，具有一定的工程价值。具体实施方式实施例一一种高精度的高炉煤气简化燃烧计算方法，具体包括以下步骤：1、获取用于燃烧计算的原始数据，包括煤气干基低位热值Qd，net和干基烟气成分(包括干烟气中O2和CO的容积含量百分率)。2、根据步骤1获得的原始数据，进行高炉煤气的燃烧计算，具体包括：2.1计算单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量和单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量1)通过第一计算公式计算单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，第一计算公式为：其中，为单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，m3/m3(干煤气)；Qd，net为煤气干基低位热值，kJ/m3(干煤气)。2)通过第二计算公式计算单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，第二计算公式为：其中，为单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，m3/m3(干煤气)；Qd，net为煤气干基低位热值，kJ/m3(干煤气)。2.2通过第五计算公式计算燃料特性因子χ，第五计算公式为：其中，χ为燃料特性因子；为单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，m3/m3(干煤气)；为单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，m3/m3(干煤气)。2.3通过第六计算公式计算过量空气系数，第六计算公式为：其中，α为过量空气系数；φ′(O2)、φ′(CO)分别为干烟气中O2、CO的容积含量百分率，％。2.4通过第七计算公式计算单位体积干煤气燃烧产生的实际干烟气量，第七计算公式为：其中，Vgy为单位体积干煤气燃烧产生的实际干烟气量，m3/m3(干煤气)；为单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，m3/m3(干煤气)；为单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，m3/m3(干煤气)；α为过量空气系数。下面以某实验数据为例，分别采用精确计算和本专利所提出的简化计算方法进行高炉煤气燃烧计算，并对二者计算结果进行对比，以验证本专利提供方法的可靠性，表1为计算所需原始数据，表2为计算结果对比。表1原始数据表2计算结果对比实施例二一种高精度的转炉煤气简化燃烧计算方法，具体包括以下步骤：1、获取用于燃烧计算的原始数据，包括煤气干基低位热值Qd，net和干基烟气成分(包括干烟气中O2和CO的容积含量百分率)。2、根据步骤1获得的原始数据，进行转炉煤气的燃烧计算，具体包括：2.1计算单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量和单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量1)通过第三计算公式计算单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，第三计算公式为：其中，为单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，m3/m3(干煤气)；Qd，net为煤气干基低位热值，kJ/m3(干煤气)。2)通过第四计算公式计算单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，第四计算公式为：其中，为单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，m3/m3(干煤气)；Qd，net为煤气干基低位热值，kJ/m3(干煤气)。2.2通过第五计算公式计算燃料特性因子χ，第五计算公式为：其中，χ为燃料特性因子；为单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，m3/m3(干煤气)；为单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，m3/m3(干煤气)。2.3通过第六计算公式计算过量空气系数，第六计算公式为：其中，α为过量空气系数；φ′(O2)、φ′(CO)分别为干烟气中O2、CO的容积含量百分率，％。2.4通过第七计算公式计算单位体积干煤气燃烧产生的实际干烟气量，第七计算公式为：其中，Vgy为单位体积干煤气燃烧产生的实际干烟气量，m3/m3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度的冶金煤气简化燃烧计算方法，其特征在于，包括以下步骤：获取用于燃烧计算的原始数据，包括煤气干基低位热值和干基烟气成分，所述干基烟气成分包括干烟气中O2和CO的容积含量百分率；根据煤气干基低位热值，计算单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量和单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量；根据单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量和单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，计算燃料特性因子；根据干基烟气成分和燃料特性因子，计算过量空气系数；根据单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量、单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量和过量空气系数，计算单位体积干煤气燃烧产生的实际干烟气量。

【技术特征摘要】
1.一种高精度的冶金煤气简化燃烧计算方法，其特征在于，包括以下步骤：获取用于燃烧计算的原始数据，包括煤气干基低位热值和干基烟气成分，所述干基烟气成分包括干烟气中O2和CO的容积含量百分率；根据煤气干基低位热值，计算单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量和单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量；根据单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量和单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，计算燃料特性因子；根据干基烟气成分和燃料特性因子，计算过量空气系数；根据单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量、单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量和过量空气系数，计算单位体积干煤气燃烧产生的实际干烟气量。2.如权利要求1所述的一种高精度的冶金煤气简化燃烧计算方法，其特征在于：对于高炉煤气，通过第一计算公式计算单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，所述第一计算公式为：其中，为单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，m3/m3(干煤气)；Qd，net为煤气干基低位热值，kJ/m3(干煤气)；通过第二计算公式计算单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，所述第二计算公式为：其中，为单位体积干煤气燃烧产生的理论干烟气量，m3/m3(干煤气)；Qd，net为煤气干基低位热值，kJ/m3(干煤气)。3.如权利要求1所述的一种高精度的冶金煤气简化燃烧计算方法，其特征在于：对于转炉煤气，通过第三计算公式计算单位体积干煤气燃烧所需的理论干空气量，所述第三计...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶亚兰，王宏明，安翔，王宜翠，赵峰，刘昭亮，
申请(专利权)人：江苏海事职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32