[發(fā)明專利]適用于不可燃?xì)怏w成分含量較高煤氣的燃燒計(jì)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711171059.7
• 申請(qǐng)日: 2017-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN107977496A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉亞蘭;王宏明;安翔;王宜翠;趙峰;劉昭亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司32252
• 代理人: 戴朝榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤氣燃燒技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于不可燃?xì)怏w成分含量較高煤氣的燃燒計(jì)算方法。

背景技術(shù)

在冶金、化工等領(lǐng)域，存在大量的副產(chǎn)煤氣，包括高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、發(fā)生爐煤氣等。其中，高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、發(fā)生爐煤氣中的不可燃?xì)怏w成分(N₂和CO₂等)含量較高，尤其是高爐煤氣，甚至可達(dá)80％。對(duì)于這類煤氣，若按傳統(tǒng)的只通過煙氣含氧量來求解(即α＝21/(21-O₂))的簡(jiǎn)化計(jì)算方法，則會(huì)帶來較大誤差；若按現(xiàn)行精確計(jì)算方法，則過量空氣系數(shù)和煙氣量的求解需采用迭代計(jì)算進(jìn)行聯(lián)合求解(具體可見江文豪、姚群撰寫并發(fā)表于《冶金動(dòng)力》2014年第12期的論文“煤氣鍋爐效率計(jì)算模型研究”，該論文針對(duì)煤氣燃燒的過量空氣系數(shù)和煙氣量的計(jì)算進(jìn)行了詳細(xì)論述)，這對(duì)于計(jì)算機(jī)平臺(tái)無大礙，但是對(duì)于人工手算則必然帶來較大工作量，計(jì)算過程比較繁瑣。若能找到一種便捷的適用于不可燃?xì)怏w成分含量較高煤氣的燃燒計(jì)算方法，無需經(jīng)過循環(huán)迭代計(jì)算即可求得過量空氣系數(shù)和煙氣量，為不可燃?xì)怏w成分含量較高煤氣的燃燒計(jì)算提供一種新途徑，將具有一定的實(shí)用意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種適用于不可燃?xì)怏w成分含量較高煤氣的燃燒計(jì)算方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種適用于不可燃?xì)怏w成分含量較高煤氣的燃燒計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：獲取用于燃燒計(jì)算的原始數(shù)據(jù)，包括煤氣成分和煙氣成分；

步驟2：根據(jù)獲得的原始數(shù)據(jù)，進(jìn)行煤氣燃燒計(jì)算，具體包括：

2.1計(jì)算單位體積煤氣燃燒需要的理論干空氣量；

2.2計(jì)算單位體積煤氣燃燒產(chǎn)生的理論干煙氣量；

2.3計(jì)算燃料特性因子；

2.4計(jì)算過量空氣系數(shù)

2.5計(jì)算單位體積煤氣燃燒產(chǎn)生的實(shí)際干煙氣量。

為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括：

所述煤氣成分包括煤氣中CO、CO₂、H₂、C_mH_n、H₂S、N₂、O₂的容積含量百分率，所述煙氣成分包括干煙氣中O₂和CO的容積含量百分率。

步驟2.1具體包括：

通過第一計(jì)算公式計(jì)算單位體積煤氣燃燒需要的理論干空氣量，所述第一計(jì)算公式為：

其中，為單位體積煤氣燃燒所需的理論干空氣量，m³/m³；φ(CO)、φ(H₂)、φ(C_mH_n)、φ(H₂S)、φ(O₂)分別為煤氣中CO、H₂、C_mH_n、H₂S、O₂的容積含量百分率。

步驟2.2具體包括：

通過第二計(jì)算公式計(jì)算單位體積煤氣燃燒產(chǎn)生的理論干煙氣量，所述第二計(jì)算公式為：

其中，為單位體積煤氣燃燒產(chǎn)生的理論干煙氣量，m³/m³；φ(CO)、φ(CO₂)、φ(C_mH_n)、φ(H₂S)、φ(N₂)分別為煤氣中CO、CO₂、C_mH_n、H₂S、N₂的容積含量百分率；為單位體積煤氣燃燒所需的理論干空氣量，m³/m³。

步驟2.3具體包括：

通過第三計(jì)算公式計(jì)算燃料特性因子χ，所述第三計(jì)算公式為：

其中，χ為燃料特性因子；為單位體積煤氣燃燒產(chǎn)生的理論干煙氣量，m³/m³；為單位體積煤氣燃燒所需的理論干空氣量，m³/m³。

步驟2.4具體包括：

通過第四計(jì)算公式計(jì)算過量空氣系數(shù)，所述第四計(jì)算公式為：