[发明专利]一种基于转炉煤气复杂潮流的热值推移计算方法

权利要求书

1.一种基于转炉煤气复杂潮流的热值推移计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：在转炉煤气管网系统的加压机组入口处设置热值仪，采集转炉煤气的热值数据，在转炉煤气管网系统的加压机组出口处和混合站点设置压力传感器、流量传感器和温度传感器，实时采集转炉煤气的压力数据、流量数据和温度数据；

步骤二：在所述的步骤一中获取的热值数据采用滑动平均方法来进行实时的数据清洗，得到预处理热值数据；

步骤三：根据转炉煤气管网系统的物理结构来构建系统网络数学模型，然后根据系统网络数学模型的网络结构来划分系统运行中可能出现的所有工况，对转炉煤气管网系统当前所处工况进行实时判断；

步骤四：基于转炉煤气管网系统的物理结构和所有工况，根据流体的流量连续与质量守恒方程来构建每种工况下对应的转炉煤气管网系统潮流方程，所述的潮流方程具体如下：

其中，Q_n表示为标况下的气体流量，单位为m³/s，P_n表示为标况下的压力，单位为Pa，P表示为当前压力，单位为Pa，T_n表示为标况下的温度，单位为K，T_t表示为当前温度，单位为K，w表示为气体流动速度，单位为m/s，A表示为管路的横截面积，单位为m²，D表示管路的直径，ρ_n表示为标况下的气体密度，单位为kg/m³，ρ表示为当前气体密度，单位为kg/m³；

其中，公式1为流量连续方程，其考虑了转炉煤气管网系统的压力变化和温度变化对于管路内部流量变化的影响，由于一个转炉煤气管网系统的流量具有流量连续的特点，因此可近似计算流量经过转炉煤气管网系统的延迟时间t_i，公式3为质量守恒方程，即一个系统的质量保持为常数；结合所述的潮流方程和实时采集的压力数据、流量数据、温度数据，便可求解得到在各种工况下的转炉煤气管网系统的加压机组出口处的流量到达各个混合站点或者流量交汇点所需的延迟时间t_i；

步骤五：根据所述的步骤三中的转炉煤气管网系统当前所处工况的判断，设置两种计算模式，构建热值推移计算模型，所述的两种计算模式具体如下：

计算模式一：根据所述的步骤三中的转炉煤气管网系统当前所处工况的判断，如果所计算的混合站点是由一个加压机组单独提供煤气，则根据所述的步骤四中计算得到的延迟时间t_i，从所述的步骤二中获取的预处理热值数据推移计算得到对应混合站点在前t_i时刻的热值数据，即为当前时刻混合站点的转炉煤气热值；计算模式二：根据所述的步骤三中的转炉煤气管网系统当前所处工况的判断，如果所计算的混合站点是由多个加压机组混合提供煤气，由于在不同的工况下，多个混合站点接收的煤气会预先在不同的流量交汇点混合，因此需根据转炉煤气管网系统的当前所处工况，判断转炉煤气的流量交汇点，再根据所述的步骤四中计算得到的延迟时间t_i和所述的步骤一中获取的加压机组出口处的流量数据，以此推移计算得到流量交汇点在对应前t_i时刻的流量数据再将新得到的流量数据输入潮流方程，计算前t_i时刻的延迟时间然后根据新得到的前t_i时刻的延迟时间和所述的步骤二中获取的预处理热值数据，以此推移计算得到流量交汇点在前t_i时刻的热值数据最后，再通过公式4来计算流量交汇点在前t_i时刻的热值数据所述的热值数据即为当前时刻混合站点的转炉煤气热值，所述的公式4为：H＝∑G_iH_i，其中，所述的公式4表示为可燃混合气体热值的计算公式，H表示为可燃混合气体的热值，H_i表示为第i种可燃气体的热值，G_i表示为第i种可燃气体的体积浓度，并且所有种类燃气的比例相加之和等于1，即∑G_i＝1。

2.根据权利要求1所述的基于转炉煤气复杂潮流的热值推移计算方法，其特征在于：在所述的步骤二中，所述的数据清洗的步骤如下：首先需设置阀值来判断采集的热值数据是否偏离正常工作值，然后通过滑动平均法对偏离正常工作值的数据进行修正补齐。