燃气热值仪分析数据波动的解决方法

一、技术秘密名称:提高CWD2000燃气热值仪分析精度的方法

二、股份公司原有技术

燃气的热值参数在高自动化生产的煅烧工艺中,起着至关重要的作用,可以说没有了燃气热值这个参数,煅烧工艺过程控制也就没有了准确的控制依据。同样,燃气的热值参数不能够及时、准确的提供,也无法实现过程控制的自动化。在煅烧工艺中,当燃气的热值一定时,燃气的热值是会随着气体成分的改变而改变,当热值变大时,在自动控制的作用下,会相应调小燃气的流量,以满足生产的要求,反之亦然。

转炉煤气和高炉煤气的混合气体,其平均热值一般在1850KCal/Nm3左右,由于其成分的复杂性,热值也会随着成分的改变而改变,但由于气体的扩散性强,其成分也会逐渐的改变,热值也是逐渐的变化。CWD2000燃气热值仪在对这种混合气体进行热值分析时,分析出的热值数据却瞬间波动很大,波动落差会在-120~+120 KCal/Nm3之间,这不符合实际情况。天然气的成分很单一,其热值也很平稳,平均热值在8600KCal/Nm3左右,在用CWD2000燃气热值仪进行热值分析时,其热值分析数据波动落差会在-200~+200 KCal/Nm3之间,也不符合实际情况。由于热值仪分析出的热值数据瞬间大幅度波动,使得自动化程度很高的燃气煅烧生产工艺,根本无法投入自动控制进行生产。采用手动控制,即人工对热值参数进行设置,这使得热值参数不具有可调性,也就无法对燃气的流量进行自动

控制,生产成品质量也不能得到保证。

三、国内外解决同类问题的技术方案

CWD2000燃气热值仪目前在世界上燃气热值分析领域内属一流技术,国内外使用CWD2000燃气热值分析仪的企业中,在需要用燃气进行高温煅烧的生产工艺中,由热值仪分析出的热值参数都只是作为一种参考,而未直接在线参与自动控制,没有完全实现自动化生产。这样即不利于燃气能源的有效控制,同时产品质量也不能得到很好的保证。

四、技术秘密的具体内容

(1)存在问题:如图一所示,被分析的采样气体在CWD2000燃气热值仪的燃烧室内进行燃烧后,排出的烟气从烟囱排放到室外。由于采样气体的量很小,在燃烧室内燃烧的火焰很微弱,而烟囱的吸力作用使得火焰产生波动,进而影响到热电堆测量出的热电势的波动,导致了通过中央处理单元计算后输出的热值、华白值的波动。

(2)解决措施:如图二所示,将烟囱与热值仪的燃烧室连接处分开,在烟囱的端口安装一个比烟囱口大的罩体,称它烟气罩。而且将烟气罩抬高,距离燃烧室出口为105mm ,这样使得从燃烧室出来的烟气缓慢平稳的流入烟囱,燃烧室内的火焰也就不会再由于烟囱的吸力产生波动。

(3)理论依据:由于气体本身的发散特性,在吸力作用下会向着力的作用方向作束流运动。如图二,将烟囱的入口与燃烧室出口分开,并提升到一定的高度,烟囱的吸力对燃烧室出口处烟气的作用力减弱,烟气会首先向四周发散,但吸力作用仍然存在,尤其是靠近烟气罩入口的时候,束流作用增强,将烟气吸进烟囱,但是对于燃烧室的出口处,烟囱的吸力作用却是很小,所以对燃烧室内的火焰也就没有了影响。 PV PV 11 22=R (恒量) T 2由理想气体状态方程:T 1,不难理解上述解释,

由于只需考虑从燃烧室出口到烟气罩入口这一段距离,故认为烟气的温度在这个过程中没有发生变化,所以有如图三所示的曲线关系。

V 1

图三 V 2 V

五、实施后效果

自从2005年7月到现在13个月的生产实践证明了此技术改进的有效性。CWD2000燃气热值仪对不锈钢分公司炼铁厂1#石灰窑混合煤气的热值分析数据由原来的1850±120 Kcal/Nm3稳定在1850±15 Kcal/Nm3,2#石灰窑天然气的热值分析数据由原来的8600±200Kcal/Nm3稳定在8600±20Kcal/Nm3。自此,石灰窑实现了根据燃气热值参数进行高温煅烧的自动控制,石灰成品质量得到了可靠的保证,同时由于燃气流量的稳定控制,也避免了燃气能源的不必要浪费,减少了燃气消耗5%左右。

六、同类企业实施该技术的可能性

国内外使用该设备的用户都可以对其进行推广应用,推广应用价值很大。

七、建议该项技术秘密是限于公司内使用还是可以对外许可使用

从世界大范围的节约能源的角度看,可以通过技术贸易向使用同类型设备的企业输出应用;但从钢铁产品市场占有率的角度看,则不

易于对外应用。

一、技术秘密名称:提高CWD2000燃气热值仪分析精度的方法

二、股份公司原有技术

燃气的热值参数在高自动化生产的煅烧工艺中,起着至关重要的作用,可以说没有了燃气热值这个参数,煅烧工艺过程控制也就没有了准确的控制依据。同样,燃气的热值参数不能够及时、准确的提供,也无法实现过程控制的自动化。在煅烧工艺中,当燃气的热值一定时,燃气的热值是会随着气体成分的改变而改变,当热值变大时,在自动控制的作用下,会相应调小燃气的流量,以满足生产的要求,反之亦然。

转炉煤气和高炉煤气的混合气体,其平均热值一般在1850KCal/Nm3左右,由于其成分的复杂性,热值也会随着成分的改变而改变,但由于气体的扩散性强,其成分也会逐渐的改变,热值也是逐渐的变化。CWD2000燃气热值仪在对这种混合气体进行热值分析时,分析出的热值数据却瞬间波动很大,波动落差会在-120~+120 KCal/Nm3之间,这不符合实际情况。天然气的成分很单一,其热值也很平稳,平均热值在8600KCal/Nm3左右,在用CWD2000燃气热值仪进行热值分析时,其热值分析数据波动落差会在-200~+200 KCal/Nm3之间,也不符合实际情况。由于热值仪分析出的热值数据瞬间大幅度波动,使得自动化程度很高的燃气煅烧生产工艺,根本无法投入自动控制进行生产。采用手动控制,即人工对热值参数进行设置,这使得热值参数不具有可调性,也就无法对燃气的流量进行自动

控制,生产成品质量也不能得到保证。

三、国内外解决同类问题的技术方案

CWD2000燃气热值仪目前在世界上燃气热值分析领域内属一流技术,国内外使用CWD2000燃气热值分析仪的企业中,在需要用燃气进行高温煅烧的生产工艺中,由热值仪分析出的热值参数都只是作为一种参考,而未直接在线参与自动控制,没有完全实现自动化生产。这样即不利于燃气能源的有效控制,同时产品质量也不能得到很好的保证。

四、技术秘密的具体内容

(1)存在问题:如图一所示,被分析的采样气体在CWD2000燃气热值仪的燃烧室内进行燃烧后,排出的烟气从烟囱排放到室外。由于采样气体的量很小,在燃烧室内燃烧的火焰很微弱,而烟囱的吸力作用使得火焰产生波动,进而影响到热电堆测量出的热电势的波动,导致了通过中央处理单元计算后输出的热值、华白值的波动。

(2)解决措施:如图二所示,将烟囱与热值仪的燃烧室连接处分开,在烟囱的端口安装一个比烟囱口大的罩体,称它烟气罩。而且将烟气罩抬高,距离燃烧室出口为105mm ,这样使得从燃烧室出来的烟气缓慢平稳的流入烟囱,燃烧室内的火焰也就不会再由于烟囱的吸力产生波动。

(3)理论依据:由于气体本身的发散特性,在吸力作用下会向着力的作用方向作束流运动。如图二,将烟囱的入口与燃烧室出口分开,并提升到一定的高度,烟囱的吸力对燃烧室出口处烟气的作用力减弱,烟气会首先向四周发散,但吸力作用仍然存在,尤其是靠近烟气罩入口的时候,束流作用增强,将烟气吸进烟囱,但是对于燃烧室的出口处,烟囱的吸力作用却是很小,所以对燃烧室内的火焰也就没有了影响。 PV PV 11 22=R (恒量) T 2由理想气体状态方程:T 1,不难理解上述解释,

由于只需考虑从燃烧室出口到烟气罩入口这一段距离,故认为烟气的温度在这个过程中没有发生变化,所以有如图三所示的曲线关系。

V 1

图三 V 2 V

五、实施后效果

自从2005年7月到现在13个月的生产实践证明了此技术改进的有效性。CWD2000燃气热值仪对不锈钢分公司炼铁厂1#石灰窑混合煤气的热值分析数据由原来的1850±120 Kcal/Nm3稳定在1850±15 Kcal/Nm3,2#石灰窑天然气的热值分析数据由原来的8600±200Kcal/Nm3稳定在8600±20Kcal/Nm3。自此,石灰窑实现了根据燃气热值参数进行高温煅烧的自动控制,石灰成品质量得到了可靠的保证,同时由于燃气流量的稳定控制,也避免了燃气能源的不必要浪费,减少了燃气消耗5%左右。

六、同类企业实施该技术的可能性

国内外使用该设备的用户都可以对其进行推广应用,推广应用价值很大。

七、建议该项技术秘密是限于公司内使用还是可以对外许可使用

从世界大范围的节约能源的角度看,可以通过技术贸易向使用同类型设备的企业输出应用;但从钢铁产品市场占有率的角度看,则不

易于对外应用。


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