[发明专利]基于煤气成份变化的高炉煤气发生量及其热值预测方法

摘要

本发明提供一种基于煤气成份变化的高炉煤气发生量及其热值预测方法，在高炉煤气重力除尘器或布袋除尘装置后设置煤气成分分析仪，通过对高炉生产过程中的高炉炉顶煤气成份进行在线分析，同时以高炉煤气成份和高炉鼓风量、富氧量为主要变量，以高炉鼓风与煤气中N2平衡计算值为基准，提前预测炼铁生产过程中产生的高炉煤气发生量及其煤气热值，通过该方法可高精度(≥95％)预测高炉煤气发生量及其煤气热值，为实现企业煤气动态优化调度及下游高炉煤气用户对煤气热值的检测与应用奠定了技术基础；对实现企业煤气零放散，下游煤气用户在线调控空燃比具有重要作用。

主权项

1.一种基于煤气成份变化的高炉煤气发生量及其热值预测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、在高炉煤气重力除尘器或布袋除尘装置后设置煤气成分分析仪，通过对高炉生产过程中的高炉炉顶煤气成份进行在线分析，包括分析煤气中的N2、CO、H2、CH4气体的体积百分含量，其中N2百分含量NM；步骤二、确定高炉鼓风量VG、富氧量VO2及高炉喷煤量Mf；步骤三、煤气发生量预测模型计算：(1)单座高炉煤气发生量预测模型为：Vf(t)＝[NG(t)/NM(t)]×[KVG(t)+VO2(t)+Vn2(t)] t∈生产状态时刻Vf(t)＝0 t∈休风或停炉状态时刻其中：Vn2(t)＝Mf(t)/a式中：Vf(t)为t时刻高炉生产或休风工况下的高炉煤气发生量(m3/min)；NG(t)为t时刻高炉生产工况条件下高炉鼓风中的氮气百分含量；NM(t)为t时刻高炉煤气中的氮气百分含量；K为高炉不同生产工况条件下的高炉鼓风量修正系数，其中K＝0.7～1.0；VG(t)为t时刻高炉生产工况条件下的鼓风量(m3/min)；VO2(t)为t时刻高炉生产工况条件下的富氧量(m3/min)；Vn2(t)为t时刻高炉喷煤载气所携带的氮气量(m3/min)；Mf(t)为t时刻高炉喷煤量(kg/min)；a为t时刻高炉喷煤输送固气比(30～40kg/m3)；其中：NG(t)＝[0.79×VG(t)+Vn2(t)]/[VG(t)+VO2(t)+Vn2(t)]；(2)N座高炉煤气发生量预测模型为：式中：Vfz(t)为t时刻n座高炉总煤气发生量(m3/min)；Vf(t)I为t时刻第i座高炉煤气发生量(m3/min)；步骤四、高炉煤气热值预测模型计算包括：(1)单座高炉煤气热值预测模型为：QD(t)＝126.44VCO(t)+107.94VH2(t)+359.06VCH4(t)式中：QD(t)为t时刻高炉煤气热值(Kj/Nm3)；VCO(t)、VH2(t)、VCH4(t)分别为t时刻高炉煤气中CO、H2、CH4气体体积百分含量(％)；(2)N座高炉煤气并网混合后热值预测模型为：式中：Qh(t)为n座高炉煤气并网混合后热值(Kj/Nm3)；Vf(t)i为t时刻第i座高炉煤气发生量(m3/min)；Vfz(t)为t时刻n座高炉总煤气发生量(m3/min)；QD(t)i为t时刻第i座高炉煤气热值(Kj/Nm3)。