一种煤气流量湿度、密度补偿方法与流程

1.本发明涉及一种冶金自动化方法，特别是一种煤气流量湿度、密度补偿方法。


背景技术：

2.高炉煤气、转炉煤气中含有大量的水汽，在煤气传输过程中因温度、湿度的变化，会析出大量的水经煤气排水器排查，排水量未进行计量，造成供应侧计量的煤气量和对应消耗测计量煤气量存在较大差异。因此，在煤气流量的实际测量中，需要采用补偿措施，来提高测量的准确性。所谓流量补偿，就是对流量计读数的系统误差的修正。
3.传统煤气的计量多采用差压类、热式质量类等仪表进行计量，差压类仪表计量(nm3/h)公式只考虑到了煤气流量的三个主要影响因素：温度、压力和差压，仅有温度和压力补偿。煤气当中的水也进行了有效计量，但这部分水会随着温度、压力的降低在管道输送过程中，随沿途排水器排出，造成下、上游侧煤气计量存在较大差异，不能有效的指导生产。


技术实现要素：

4.本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种煤气流量湿度、密度补偿方法。将煤气传输过程中的排水量进行计算，在煤气的计量中加入湿度修正、密度修正部分，实现煤气的精准计量。
5.本发明解决其技术问题的技术方案是：一种煤气流量湿度、密度补偿方法，其特征在于：包括以下步骤：
6.(1)根据煤气压力、温度及煤气中水蒸汽最大压力，计算湿度系数：
[0007][0008]
式中：q
v1
，q
v2
‑‑‑‑‑‑
分别表示状态“1”和状态“2湿煤气的体积流量，nm3/h；
[0009]
p1、p2‑‑‑‑
分别为状态“1”和状态“2”的绝对压力，pa；
[0010]
t1、t2‑‑‑‑
分别表示状态“1”和状态“2”的热力学温度，k；
[0011]
φ1、φ2‑‑‑‑
分别表示状态“1”和状态“2”的煤气相对湿度，％；
[0012]
p
s1max
、p
s1max
‑‑‑‑‑‑‑‑
分别表示状态“1”和状态“2”的水蒸汽最大可能压力，pa；
[0013]
z1、z2‑‑‑‑
分别表示状态“1”和状态“2”的煤气压缩系数；
[0014]
(2)根据压力、温度变化，计算密度系数：
[0015][0016]
式中：ρ1、ρ2‑‑‑
分别表示状态“1”和状态“2”密度，kg/m3；
[0017]
p1、p2‑‑‑‑
分别为状态“1”和状态“2”的绝对压力，pa；
[0018]
t1、t2‑‑‑‑
分别表示状态“1”和状态“2”的热力学问题，k；
[0019]
(3)密度系数和湿度系数进行比较，确定修正系数：
[0020]
密度系数＜湿度系数
→
暂不做修正
[0021]
密度系数＞湿度系数
→
修正系数＝1+(密度修正系数-湿度修正系数)。
[0022]
进一步的，步骤(3)中，煤气发生侧在程序中扣除状态“1”到状态“2”湿度、密度影响量；煤气消耗侧在程序中加入状态“1”到状态“2”湿度、密度影响量。
[0023]
与现有技术相比较，本发明提供一种煤气煤气流量湿度、密度补偿方法，涵盖温度压力补偿、湿度补偿、密度补偿等部分，将煤气量精准、全面的进行计量。煤气流量计量精度的提高，可以有效的指导生产，减少热能的浪费，为企业节能减排核算成本提供保障。
具体实施方式
[0024]
下面结合具体实施方式对本发明进一步说明。
[0025]
出于以下详细描述的目的，应该理解的是，除非明确相反地指出，否则本发明可以采取各种替代变型和步骤次序。此外，除了在任何操作实例中或在另外指示的地方以外，所有表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的数字在所有情况下均应理解为由术语“约”修饰。至少，并且不企图限制对权利要求书的范围的相等物的原理的应用，每个数字参数应至少按照报告的有效数字的数量并通过应用普通的舍入技术来理解。
[0026]
尽管阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体实例中阐述的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地含有某些由其相应测试测量值中所发现的标准差必然造成的误差。
[0027]
还应理解的是，本文陈述的任何数值范围旨在包含所有其中纳入的子范围。例如，“1到10”的范围旨在包含所有介于(及包含)所陈述的最小值1及所陈述的最大值10之间的子范围，也就是说，具有等于或大于1的最小值及等于或小于10的最大值。
[0028]
在本技术中，除非另外特别说明，否则单数的使用包含复数并且复数涵盖单数。另外，在本技术中，除非另有明确说明，否则“或”的使用意指“和/或”，即使在某些情况下可以明确地使用“和/或”。进一步地，在本技术中，除非另外特别说明，否则“一个”或“一种”的使用意指“至少一个/种”。例如，“一种”第一材料、“一种”涂料组合物等是指这些项目中的任何项目中的一个或多个项目。
[0029]
本发明包括一种煤气流量湿度、密度补偿方法，在常规的温度压力补偿计算程序中加入湿度、密度计算公式，确保计量数据真实、准确。
[0030]
1、根据煤气压力、温度及煤气中水蒸汽最大压力，计算湿度系数：
[0031][0032]
式中：q
v1
，q
v2
‑‑‑‑‑‑
分别表示状态“1”和状态“2湿煤气的体积流量，nm3/h；
[0033]
p1、p2‑‑‑‑
分别为状态“1”和状态“2”的绝对压力，pa；
[0034]
t1、t2‑‑‑‑
分别表示状态“1”和状态“2”的热力学温度，k；
[0035]
φ1、φ2‑‑‑‑
分别表示状态“1”和状态“2”的煤气相对湿度，％；
[0036]
p
s1max
、p
s1max
‑‑‑‑‑‑‑‑
分别表示状态“1”和状态“2”的水蒸汽最大可能压力，pa；
[0037]
z1、z2‑‑‑‑
分别表示状态“1”和状态“2”的煤气压缩系数。
[0038]
2、根据压力、温度变化，计算密度系数：
[0039]
根据克拉伯龙方程(理想气体方程)pv＝nrt，v＝m/ρ，推导出密度系数：
[0040][0041]
式中：ρ1、ρ2‑‑‑
分别表示状态“1”和状态“2”密度，kg/m3；
[0042]
p1、p2‑‑‑‑
分别为状态“1”和状态“2”的绝对压力，pa；
[0043]
t1、t2‑‑‑‑
分别表示状态“1”和状态“2”的热力学问题，k。
[0044]
3、密度系数和湿度系数进行比较，确定修正系数：
[0045]
密度系数＜湿度系数
→
暂不做修正
[0046]
密度系数＞湿度系数
→
修正系数＝1+(密度修正系数-湿度修正系数)
[0047]
优化方案中，煤气发生侧在程序中扣除状态“1”到状态“2”湿度、密度影响量；煤气消耗侧在程序中加入状态“1”到状态“2”湿度、密度影响量。
[0048]
下面结合应用实例对本发明进一步说明。
[0049]
2022年2月10日，公司新建1台450m2烧结脱硝项目，设备需要消耗高炉煤气作为燃料，投产前在设备管道上安装1台巴类流量计作为煤气消耗结算仪表，此仪表煤气流量，未从trt发电机组出口到烧结机脱硫设备段因温度、压力变化导致湿度、密度变化排水影响，会造成无法精准计量煤气消耗情况，应能源管理单位提出要求，采用工艺核算方法计算从从trt发电机组出口到烧结机脱硫设备段湿度、密度影响系数，补偿仪表计量。
[0050]
具体计算过程如下：
[0051]
1、数据统计、查询：
[0052][0053]
2、代入公式(1)，计算湿度系数
[0054]
湿度系数，即加入湿度修正后煤气消耗量和未加入实现修正后煤气消耗量系数。
[0055][0056]
所得，
[0057]
3、代入公式(2)，计算密度系数
[0058]
[0059]
所得，
[0060]
4、湿度、密度变化影响比较
[0061]
依据：密度系数＞湿度系数；
[0062]
因此：修正系数＝1+(密度修正系数-湿度修正系数)＝1+(0.96165-0.88283)＝1.07882。
[0063]
5、根据修正原则，在脱硝设备仪表计量端乘以1.07882作为从trt出口到用户端，因湿度、密度变化影响后的煤气消耗真实量。
[0064]
需要说明的是，本发明的特定实施方案已经对本发明进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。