[发明专利]一种预测热风炉煤气消耗量的方法

权利要求书

1.一种预测热风炉煤气消耗量的方法，其特征在于，所述方法包括：

a.输入热风炉前一周期使用的煤气参数、助燃空气参数、排除的废烟气参数、热风炉拱顶温度参数、能源鼓风参数；

b.计算热风炉煤气燃烧所产生的热量、热风炉排出废烟气带走的热量、热风炉损失的热量、热风炉加热鼓风所消耗的热量，以及热风炉理论燃烧产生的烟气流量； 

c.根据煤气燃烧所产生的热量和热风炉理论燃烧产生的烟气流量计算出热风炉理论燃烧温度，根据热风炉理论燃烧温度和排出废烟气带走的热量计算热风炉实际燃烧产生的烟气热容；

d.判断所述热风炉理论燃烧温度和所述热风炉排出废烟气带走的热量与所述热风炉实际燃烧产生的烟气的热容偏差是否收敛，如发散则返回步骤c，调整炼铁气体计算常数重新计算热风炉的理论燃烧温度，如收敛则确定热风炉理论燃烧温度；

e.根据确定的热风炉理论燃烧温度以及所述热风炉排出的废烟气带走的热量、热风炉损失的热量确定热风炉的热效率；

f.根据热风炉的热效率和热风炉加热鼓风所消耗的热量，根据公式

    m³/h预测下一燃烧周期的热风炉煤气的消耗量，并对预测的数据结果进行可视化处理得到直观的图像结果；其中，Q_in’为煤气燃烧所产生的热量，kJ；为单位时间加热鼓风所消耗的热量，kJ；为热风炉热效率；为单位时间内鼓风流量量，m³/h；

其中，所述热风炉理论燃烧温度是通过公式：  kJ/m³  得到，公式中：为单位体积下炼铁气体组分的平均热容，kJ/m³； a、b、c为炼铁气体计算常数，m³。

2.根据权利要求1所述的一种预测热风炉煤气消耗量的方法，其特征在于，所述煤气参数包括CO、CH₄、H₂、H₂O的浓度和摩尔份数、质量流量、温度；所述助燃空气参数包括助燃空气的温度、质量流量；所述热风炉拱顶温度参数即检测的拱顶温度；所述排出的废烟气参数包括废烟气CO₂、O₂、N₂、H₂O的浓度和摩尔份数、质量流量、温度；所述的能源鼓风参数包括能源冷风的温度、质量流量以及热风炉出口热风的流量、温度。

3.根据权利要求1所述的一种预测热风炉煤气消耗量的方法，其特征在于，所述根据热风炉理论燃烧温度和所述热风炉排出废烟气带走的热量计算热风炉实际燃烧产生的烟气热容是：首先由煤气燃烧所产生的热量除以热风炉理论燃烧产生的烟气流量得到理论烟气热容，根据所述理论烟气热容计算出理论燃烧温度，然后根据理论燃烧温度和实际废烟气成分计算出实际燃烧产生的烟气热容。

4.根据权利要求1所述的一种预测热风炉煤气消耗量的方法，其特征在于，所述确定理论燃烧温度是修正热风炉的理论燃烧温度，修正后的热风炉理论燃烧温度为：；其中，t₀为预估的热风炉理论燃烧温度，℃；为热风炉理论燃烧产生的烟气的平均热容，kJ/m³；为热风炉实际燃烧产生的烟气的平均热容，kJ/m³。

5.根据权利要求1所述的一种预测热风炉煤气消耗量的方法，其特征在于，所述是否收敛是根据迭代法计算得到，首先计算热风炉实际燃烧产生的烟气的平均热容，在t₀温度下，根据热风炉实际排出的废烟气成分，计算热风炉实际燃烧产生的烟气的平均热容，将热风炉实际燃烧产生的烟气的平均热容和热风炉理论燃烧产生的烟气的平均热容前后两次迭代得到的平均数进行相减，其差值小于10^-5则视为差值收敛，否则为不收敛即发散。

6.根据权利要求1所述的一种预测热风炉煤气消耗量的方法，其特征在于，所述热风炉一个周期包括烧炉时间、并炉时间和送风时间，其中所述烧炉时间包括煤气燃烧时间和并炉前的保温时间。