[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

说明书

本发明公开了一种基于转炉煤气复杂潮流的热值推移计算方法，包括以下步骤：实时采集转炉煤气管网入口处的热值数据，以及转炉煤气管网入口处与混合站点的压力、流量、温度数据；热值数据的实时数据清洗；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，划分系统运行中可能出现的所有工况，实现系统工况的实时判断；根据流体的流量连续与质量守恒方程，构造转炉煤气管网系统的潮流方程，结合实时采集的压力、流量、温度数据，对转炉煤气管网系统进行潮流计算；基于潮流方程的计算结果与加压机组出口处的热值数据，实时对各混合站点的热值进行推移计算。本方法能实现对转炉煤气管网系统中各管网节点的热值进行实时推移计算。

技术领域

本发明涉及信息技术领域，具体涉及一种基于转炉煤气复杂潮流的热值推移计算方法。

背景技术

由于钢铁工业为高能耗产业，因此一直以来都面临着节能降耗的优化问题，在钢铁的工业生产中，转炉煤气是作为钢铁生产中重要的二次能源，其会被直接应用各个环节的生产过程中，而由于转炉煤气热值具有波动性，波动范围通常在6200至8100kJ/Nm3内，导致混合后的煤气热值发生波动，从而对煤气用户的生产造成影响，这对于耗能的生产过程无疑是不经济的，为缓解转炉煤气热值波动对煤气用户造成的影响，提高电厂燃气机组的燃烧稳定性，需要对转炉煤气管网系统中各管网节点的热值进行实时监测，但是基于转炉煤气管网系统的结构设计，其所能设置的热值仪非常有限，无法实现同时监测各管网节点的目的。因此，亟需一种新型的转炉煤气管网系统的热值推移计算方法，只需采集有限节点的热值并进行实时推移计算，便能实时获知转炉煤气管网系统的各管网节点的热值。

在申请号为202010869154.X的中国专利文献中，公开了一种混合煤气热值监测系统及方法，根据其说明书公开的内容，该方法能够实时计算得到各个混合煤气用户的热值，实现对整个混合煤气管网系统的热值检测，但是该方法在计算获取混合煤气热值时是基于有限体积法对方程进行迭代求解，在这个求解过程中，需要输入合理的边界条件，然而由于实际工业现场的工况复杂，数据质量差，管网参数不准确，因此极其容易导致该方法的计算模型不能收敛，无法得到准确的热值结果，从而引发更大的问题。同时，该方法未考虑具备多个气源节点的煤气管网系统所造成的复杂工况，其实际应用的稳定性较低，仅适用于仿真，难以有效应用。

在申请号为201811547957.2的中国专利文献中，公开了一种高炉煤气与转炉煤气混烧条件下的煤气热值软测量方法，根据其说明书公开的内容，该方法通过空气预热器和煤气预热器的换热参数求解得到空气流量和煤气流量，并结合煤气热值与空气量之间的关系辨识出高炉煤气和转炉煤气的热值，实现了高炉煤气与转炉煤气混烧锅炉的煤气热值软测量，解决目前大多数钢铁厂燃烧设备均未配置煤气热值在线分析仪给运行带来的不便和困难，但是该方法需要在煤气进行燃烧后并通过燃烧系统采集相关数据才能进行计算，不能实现在两种煤气混合前就预估计算得到转炉煤气的热值，无法预先为煤气调度人员提供有效的热值数据，以导致未能有相当的操作准备及充足的操作时间来调整煤气配比，无法精准稳定控制混合煤气的热值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于转炉煤气复杂潮流的热值推移计算方法，能利用有限数量的热值仪所测量的热值数据，便能对转炉煤气管网系统中各管网节点的热值进行实时推移计算，热值的推移计算结果能使煤气调度人员及时精准调整煤气配比，控制混合煤气热值的平稳，更好地辅助煤气调度人员进行钢铁能源系统的平衡优化工作。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于转炉煤气复杂潮流的热值推移计算方法，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；