【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤气处理，具体的涉及一种用于计算高炉煤气露点的方法和系统。
技术介绍
1、在当前全球钢铁生产中，我国钢铁产量与消费水平均居国际前列，随着钢铁冶炼技术的不断进步，钢铁行业作为能耗密集型产业，如何减少能源消耗、控制碳排量，达到绿色环保冶炼是当前钢铁产业保持稳定发展的重要基础。
2、高炉煤气作为炼铁过程中产生的副产物，其主要成分为co同时含有大量粉尘、可燃易爆，并存在水蒸气的混合气体。为有效利用该高炉副产物，从20世纪70年代开始，国内高炉开始使用布袋除尘技术。由于布袋除尘所需滤布材质问题，高炉煤气温度的高低直接影响除尘布袋的使用寿命及过滤效果，煤气温度一般控制在<250℃，温度过高将影响布袋寿命甚至烧坏；根据相关行业经验下限要求≥130℃，以防低温造成布袋板结，箱体压差升高，粉尘泄漏，进而影响高炉正常生产及造成除尘后设备冲刷。但根据经验采取一刀切的方法，设定控制温度下限，没有理论依据不科学，导致只要煤气温度低于设定值即不能送煤气，高炉煤气被迫放散，不仅大量煤气白白浪费，造成周围环境污染。同时增加了不必要的高炉冶炼调整，生产效率受到影响。
3、近年来在我国低碳、环保政策的要求下，为减少高炉煤气带走热量，炉顶煤气温度需尽量控制在较低水平，这对高炉煤气处理系统的要求越来越高，故而，高炉煤气的露点计算显得尤为重要。目前，行业内对高炉煤气露点的计算，大多以湿度公式为基础，计算其中水蒸气的蒸气压，传统计算过程中，干气体与水蒸气气体摩尔常数的比值多为直接取值(0.6～0.622)，不具备普遍适用性。同时
4、如上，虽然在高炉煤气露点温度的确定方面有相关的研究和探讨，但迄今为止，仍有许多难点没有得到很好的解决。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足之处，为了更准确快速地确定煤气露点，本专利技术提出了一种用于计算高炉煤气露点的方法和系统。
2、根据本专利技术的用于计算高炉煤气露点的方法，包括以下步骤：步骤一：获取高炉煤气相对湿度；步骤二：基于所述煤气相对湿度获得煤气中的水蒸气分压，并采用式(1)得到高炉煤气露点；
3、
4、式(1)中，ph2o为水蒸气分压，pa；t为高炉煤气露点温度，℃。
5、进一步地，在所述步骤一中，所述煤气相对湿度通过设备检测获取高炉煤气中水分的真实数据得到，或者通过获取配料计算获得高炉煤气中水分的理论计算数据得到。
6、进一步地，在利用设备检测获取高炉煤气中水分的真实数据时，使用带有定量管或者质量流量计的微量水分测定仪进行样品的采集与测定。
7、进一步地，在获取配料计算获得高炉煤气中水分的理论计算数据时，所述煤气湿度h通过式(2)进行计算：
8、
9、式(2)中，mh2o为煤气中的水含量，kg；m干煤气为吨铁干煤气质量，m干煤气＝v干煤气×ρ干煤气，kg；ρ干煤气为高炉煤气密度，1.363kg/m3；
10、mh2o＝vh2o×ρh2o 式(3)
11、式(3)中，vh2o为水的总体积，ρh2o为水的密度，0.6kg/m3；
12、
13、其中：
14、为还原生成的h2o的量；
15、为矿石中带入结晶水的量；
16、为焦炭带入游离水的量。
17、进一步地，所述还原生成的h2o的量通过式(5)计算得出：
18、
19、式(5)中，h2，r为还原氢量；
20、所述还原氢量h2，r通过式(6)计算得出：
21、h2，r＝0.88×ηco+0.1 式(6)
22、式(6)中，ηco为一氧化碳量；
23、所述矿石带入的结晶水的量通过式(7)计算得出：
24、
25、式(7)中，a为吨铁矿石用量；h2oa为矿石中所含的水量，按全部析出考虑；
26、所述焦炭带入的游离水的量通过式(8)计算得出:
27、
28、式(8)中，h2ok为焦炭中所含的水量；k为焦比。
29、进一步地，所述水蒸气分压通过式(9)进行计算：
30、
31、式(9)中，r为修正摩尔气体常数；ph2o为水蒸气分压，kpa；p1为煤气总压力，kpa；其中，
32、p1＝p表+p 式(10)
33、式(10)中，p表为高炉炉顶压力，kpa；p为所在地大气压力；
34、
35、式(11)中，rg为高炉煤气气体常数，kj/(kg·k)；rs为水蒸气气体常数，kj/(kg·k)，其中，
36、
37、式(12)中，r0＝8.314kj/(kg·k)；m为分子量或平均分子量，g/mol。
38、进一步地，在所述步骤一中，还包括获取高炉所在地的所在地大气压，所述所在地大气压力通过式(13)计算得出：
39、
40、式(13)中，p0为标准大气压，p0＝101.325kpa；p为所在地大气压，kpa；h为所在地海拔高度，m。
41、进一步地，所述用于计算高炉煤气露点的方法还包括步骤三：根据混合气体露点基础计算理论，选取不同的露点计算方法得到多个理论煤气露点，并将各所述理论煤气露点与高炉煤气露点历史基准数据进行对比，以用于验证采用所述式(1)得到高炉煤气露点最接近所述高炉煤气露点历史基准数据。
42、根据本专利技术的用于计算高炉煤气露点的系统，该用于计算高炉煤气露点的系统基于上述用于计算高炉煤气露点的方法，包括：数据采集单元，用于获取所述高炉煤气相对湿度；计算单元，用于基于所述煤气相对湿度计算获得煤气中的水蒸气分压，并采用所述式(1)计算得到高炉煤气露点。
43、进一步地，所述数据采集单元还用于获取高炉所在地大气压力，所述计算单元还用于基于不同的露点计算方法计算获得多个理论煤气露点，所述用于计算高炉煤气露点的系统还包括：验证输出单元：用于将各所述理论煤气露点与高炉煤气露点历史基准数据进行对比，以用于验证采用所述式(1)得到高炉煤气露点最接近所述高炉煤气露点历史基准数据并输出高炉煤气露点。
44、与现有技术相比，本专利技术的用于计算高炉煤气露点的方法及系统对改进和完善煤气等混合气体露点温度计算提出了一种新的计算方法，较原有计算加查询手段相结合获取煤气露点的方法更精确便捷，为优化原煤气等混合气体露点温度测算提供了便捷有效的计算方案，对高炉煤气处理提供了技术支持。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于计算高炉煤气露点的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于计算高炉煤气露点的方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述煤气相对湿度通过设备检测获取高炉煤气中水分的真实数据得到，或者通过获取配料计算获得高炉煤气中水分的理论计算数据得到。
3.根据权利要求2所述的用于计算高炉煤气露点的方法，其特征在于，在利用设备检测获取高炉煤气中水分的真实数据时，使用带有定量管或者质量流量计的微量水分测定仪进行样品的采集与测定。
4.根据权利要求2所述的用于计算高炉煤气露点的方法，其特征在于，在获取配料计算获得高炉煤气中水分的理论计算数据时，所述煤气湿度h通过式(2)进行计算：
5.根据权利要求4所述的用于计算高炉煤气露点的方法，其特征在于，所述还原生成的H2O的量通过式(5)计算得出：
6.根据权利要求4所述的用于计算高炉煤气露点的方法，其特征在于，所述水蒸气分压通过式(9)进行计算：
7.根据权利要求6所述的用于计算高炉煤气露点的方法，其特征在于，在所述步骤一中，还包括获取高炉所在地的所在地大气
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于计算高炉煤气露点的方法，其特征在于，所述用于计算高炉煤气露点的方法还包括步骤三：根据混合气体露点基础计算理论，选取不同的露点计算方法得到多个理论煤气露点，并将各所述理论煤气露点与高炉煤气露点历史基准数据进行对比，以用于验证采用所述式(1)得到高炉煤气露点最接近所述高炉煤气露点历史基准数据。
9.一种用于计算高炉煤气露点的系统，其特征在于，所述用于计算高炉煤气露点的系统基于根据权利要求1至8中任一项所述的用于计算高炉煤气露点的方法，包括：
10.根据权利要求9所述的用于计算高炉煤气露点的系统，其特征在于，所述数据采集单元还用于获取高炉所在地大气压力，所述计算单元还用于基于不同的露点计算方法计算获得多个理论煤气露点，所述用于计算高炉煤气露点的系统还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于计算高炉煤气露点的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于计算高炉煤气露点的方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述煤气相对湿度通过设备检测获取高炉煤气中水分的真实数据得到，或者通过获取配料计算获得高炉煤气中水分的理论计算数据得到。
3.根据权利要求2所述的用于计算高炉煤气露点的方法，其特征在于，在利用设备检测获取高炉煤气中水分的真实数据时，使用带有定量管或者质量流量计的微量水分测定仪进行样品的采集与测定。
4.根据权利要求2所述的用于计算高炉煤气露点的方法，其特征在于，在获取配料计算获得高炉煤气中水分的理论计算数据时，所述煤气湿度h通过式(2)进行计算：
5.根据权利要求4所述的用于计算高炉煤气露点的方法，其特征在于，所述还原生成的h2o的量通过式(5)计算得出：
6.根据权利要求4所述的用于计算高炉煤气露点的方法，其特征在于，所述水蒸气分压通过式(9)进行计算：
7.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，魏钦帅，夏陟，
申请(专利权)人：中冶东方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。