[發(fā)明專利]輕烴燃?xì)庠诰€熱值分析方法及裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810011227.0
• 申請(qǐng)日: 2008-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN101571500A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉慶杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉慶杰
• 主分類號(hào): G01N25/00
• 分類號(hào): G01N25/00;G01N9/36;G01N9/24;G06F19/00
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所
• 代理人: 張 群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種燃?xì)獾脑诰€熱值分析方法及裝置，特別是一種輕烴燃?xì)庠诰€熱值分析裝置，應(yīng)用于輕烴管道燃?xì)獾臒嶂怠⑷A白指數(shù)、比重、密度、含氧量、混空比的在線分析。應(yīng)用該發(fā)明原理，也可以對(duì)某些其中一種組分參數(shù)為變量、其它組分參數(shù)為常量的混合燃?xì)?如：LPG+AIR、沼氣、煤成氣等)進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的在線分析。

背景技術(shù)

燃?xì)鉄嶂翟诰€分析裝置通常稱之為熱值儀，是各種燃?xì)庠谏a(chǎn)、儲(chǔ)配、使用過程中。動(dòng)態(tài)評(píng)估燃?xì)赓|(zhì)量、能源計(jì)量核算、混合配比控制、自動(dòng)化過程控制必不可少的裝置。一般熱值儀均采用燃燒被測(cè)量過程氣的方法進(jìn)行檢測(cè)分析，也有用在線氣體分析設(shè)備進(jìn)行定量分析的。它們共同的缺點(diǎn)是：1)造價(jià)高，備品備件價(jià)格高，由國(guó)外進(jìn)口和引進(jìn)居多。2)系統(tǒng)安裝、調(diào)試、操作、維護(hù)復(fù)雜、對(duì)技術(shù)人員和使用人員要求高。3)對(duì)應(yīng)用環(huán)境要求苛刻，隔爆防爆措施復(fù)雜、安全保障有困難。4)應(yīng)用電化學(xué)、氧化鋯等方法分析含有烴類的混合燃?xì)猓m然價(jià)格較低，但精度低、適應(yīng)性差、運(yùn)行不穩(wěn)定、傳感器探頭易中毒損壞。

目前，城市煤氣中最有發(fā)展前途的氣種是天然氣、輕烴管道燃?xì)夂鸵夯蜌獾容p石油族燃?xì)狻］p烴管道燃?xì)鈱佥p質(zhì)油制氣范疇。穩(wěn)定輕烴來源于天然氣、石油二次加工的副產(chǎn)品，數(shù)量較大。因其主要成分為戊烷(C₄)，沸點(diǎn)36.1℃，在常溫常壓下為液態(tài)，氣態(tài)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的密度為3.4537Kg/Nm³、與空氣的相對(duì)比重為2.6709、高位熱值169.377MJ/Nm³、低位熱值156.733MJ/Nm³人們稱之為輕汽油。詳見GB9053-1998《穩(wěn)定輕烴》。將輕烴應(yīng)用在民用管道燃?xì)夂吞娲糠止I(yè)能源的方法正在我國(guó)廣泛推廣。

在生產(chǎn)、儲(chǔ)配、使用輕烴燃?xì)膺^程中必需對(duì)最終產(chǎn)品輕烴管道燃?xì)獾钠焚|(zhì)和控制參數(shù)(熱值、華白指數(shù)、比重、密度、含氧量、混空比)進(jìn)行必要的分析監(jiān)測(cè)和控制。這不僅可以使原料得到充分合理地利用，也能按照規(guī)定向用戶供應(yīng)熱值在一定范圍內(nèi)恒定的穩(wěn)定輕烴燃料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種輕烴燃?xì)庠诰€熱值分析方法及裝置，該裝置運(yùn)行穩(wěn)定，測(cè)量準(zhǔn)確，操作簡(jiǎn)便，安全性好，可實(shí)現(xiàn)測(cè)量的智能化。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

輕烴燃?xì)庠诰€熱值分析方法，該方法是基于混合氣體的密度等于該混合氣體中各氣體組分的密度與其在混合氣體中所占百分含量的積的總和的數(shù)學(xué)模型，在測(cè)量出混合氣體的密度前提下，根據(jù)已知?dú)怏w的密度，計(jì)算出被測(cè)組分氣體與混合氣體中其它組分氣體的混合比，以此推算出輕烴燃?xì)鉄嶂怠⑷A白指數(shù)、比重、密度、含氧量、混合比數(shù)值，所述的數(shù)學(xué)模型公式為：

ρ_H＝ρ_xV_x+ρ₁V₁+ρ₂V₂+……ρ_nV_n

若：ρ_y＝ρ₁V₁+ρ₂V₂+……ρ_nV_n

????V_y＝V₁+V₂+……V_n

則：ρ_H＝ρ_xV_x+ρ_yV_y

令：V_y＝1-V_x

如果：ρ_xρ₁ρ₂……ρ_n已知、ρ_H測(cè)得。

則：V_x＝(ρ_H-ρ_y)/(ρ_x-ρ_y)

式中：

ρ_H----------------混合氣體的密度

ρ₁、ρ₂、ρ_n------摻混各組分氣體的密度

V₁、V₂、V_n---------摻混各組分氣體的在混合氣體中的百分含量(％)