本發(fā)明屬于工業(yè)燃燒，具體涉及一種助燃空氣中含氧量的測(cè)算方法。

背景技術(shù)：

1、在工業(yè)燃燒過(guò)程中，控制助燃空氣中的氧氣濃度是提高燃燒效率、減少排放和節(jié)約能源的重要手段。傳統(tǒng)的富氧率測(cè)算方法通常依賴(lài)單一參數(shù)或簡(jiǎn)單的模型，缺乏對(duì)燃燒過(guò)程復(fù)雜性的考慮，導(dǎo)致測(cè)算結(jié)果的準(zhǔn)確性受限。

2、中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(授權(quán)公告號(hào)cn104791777b)公開(kāi)了一種利用煙氣自循環(huán)降低nox的燃燒方法，它利用排出爐外的煙氣再循環(huán)回系統(tǒng)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)低nox燃燒，即抽取蓄熱系統(tǒng)排出的一部分煙氣，來(lái)稀釋助燃空氣和煤氣，將空氣和煤氣的濃度降低，在氣體進(jìn)入燃燒器前實(shí)現(xiàn)高溫貧氧燃燒的條件。通過(guò)煙氣自循環(huán)和摻混比例的定量控制，實(shí)現(xiàn)了燃?xì)鉄嶂悼煽?，空氣含氧量可控，爐內(nèi)燃燒氣氛可控，提高了蓄熱燃燒系統(tǒng)的穩(wěn)定性和蓄熱系統(tǒng)更寬爐膛尺寸的適用性。但缺乏對(duì)燃燒過(guò)程復(fù)雜性的考慮，導(dǎo)致測(cè)算結(jié)果的準(zhǔn)確性受限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種降低能源消耗、提升燃燒效率的助燃空氣中含氧量的測(cè)算方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種助燃空氣中含氧量的測(cè)算方法：

3、

4、其中，為體積分?jǐn)?shù)。

5、進(jìn)一步地，所述氧氣體積分?jǐn)?shù)的推導(dǎo)過(guò)程如下：

6、在空燃比α為1、煤氣完全燃燒且煙氣中無(wú)殘氧條件下，依據(jù)理想氣體狀態(tài)方程及質(zhì)量守恒定理，燃燒過(guò)程中h2、ch4、co、cnhm經(jīng)完全燃燒分別轉(zhuǎn)化為co2和h2o，其中煙氣中n2一部分來(lái)自于煤氣、另一部分來(lái)自燃燒過(guò)程中的助燃?xì)怏w，因此：

7、

8、進(jìn)一步地，所述測(cè)算方法的在線煤氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括燃燒反應(yīng)爐、與燃燒反應(yīng)爐頂部燒嘴相連的煤氣支管、與燃燒反應(yīng)爐頂部燒嘴相連的空氣支管及與燒燃反應(yīng)爐煙氣出口相連的煙氣總管，煤氣支管上布置有煤氣分析儀，煙氣總管上布置有煙氣分析儀。

9、進(jìn)一步地，所述煤氣支管上安裝有煤氣支管電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和煤氣支管流量計(jì)，所述空氣支管上安裝有空氣支管電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和空氣支管流量計(jì)。

10、進(jìn)一步地，所述煤氣支管電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、煤氣支管流量計(jì)、空氣支管電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和空氣支管流量計(jì)均通過(guò)數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)相聯(lián)。

11、進(jìn)一步地，所述煙氣分析儀和煤氣分析儀均通過(guò)數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)相聯(lián)。

12、進(jìn)一步地，調(diào)整所述煤氣支管電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和空氣支管電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，保證爐內(nèi)處于理想的燃燒狀態(tài)：

13、煙氣o2<0.2％、co<50ppm，取此時(shí)干煙氣中co2的實(shí)測(cè)值。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)干基煤氣成分及在理想的燃燒狀態(tài)下(煙氣中氧氣含量為0，且不含空燃物質(zhì))，產(chǎn)生的干煙氣中co2含量，直接測(cè)算出助燃空氣中的含氧量，實(shí)現(xiàn)能源消耗的降低和燃燒效率的提升，推動(dòng)富氧燃燒等節(jié)能減碳技術(shù)的推廣應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.一種助燃空氣中含氧量的測(cè)算方法，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述助燃空氣中含氧量的測(cè)算方法，其特征在于：所述氧氣體積分?jǐn)?shù)的推導(dǎo)過(guò)程如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述助燃空氣中含氧量的測(cè)算方法，其特征在于：所述測(cè)算方法的在線煤氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括燃燒反應(yīng)爐(1)、與燃燒反應(yīng)爐(1)頂部燒嘴(2)相連的煤氣支管(3)、與燃燒反應(yīng)爐(1)頂部燒嘴(2)相連的空氣支管(6)及與燒燃反應(yīng)爐(1)煙氣出口相連的煙氣總管(9)，煤氣支管(3)上布置有煤氣分析儀(10)，煙氣總管(9)上布置有煙氣分析儀(11)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述助燃空氣中含氧量的測(cè)算方法，其特征在于：所述煤氣支管(3)上安裝有煤氣支管電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(4)和煤氣支管流量計(jì)(5)，所述空氣支管(6)上安裝有空氣支管電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(7)和空氣支管流量計(jì)(8)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述助燃空氣中含氧量的測(cè)算方法，其特征在于：所述煤氣支管電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(4)、煤氣支管流量計(jì)(5)、空氣支管電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(7)和空氣支管流量計(jì)(8)均通過(guò)數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)(12)相聯(lián)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述助燃空氣中含氧量的測(cè)算方法，其特征在于：所述煙氣分析儀(11)和煤氣分析儀(10)均通過(guò)數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)(12)相聯(lián)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述助燃空氣中含氧量的測(cè)算方法，其特征在于：調(diào)整所述煤氣支管電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(4)和空氣支管電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(7)的開(kāi)度，保證爐內(nèi)處于理想的燃燒狀態(tài)：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種助燃空氣中含氧量的測(cè)算方法，在已知燃?xì)獬煞旨绑w積分?jǐn)?shù)、干煙氣CO<subgt;2</subgt;體積分?jǐn)?shù)的前提下，依據(jù)CO<subgt;2</subgt;體積量、H<subgt;2</subgt;O體積量及干煙氣CO<subgt;2</subgt;體積分?jǐn)?shù)，得到煙氣體積；通過(guò)煙氣體積計(jì)算得到由助燃?xì)怏w所帶入的N<subgt;2</subgt;量，按照空氣主要由氧氣、氮?dú)饨M成計(jì)算，通過(guò)分析計(jì)算可得到助燃?xì)庵醒鯕怏w積分?jǐn)?shù)。實(shí)現(xiàn)能源消耗的降低和燃燒效率的提升，推動(dòng)富氧燃燒等節(jié)能減碳技術(shù)的推廣應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：周勁軍,周栩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：馬鞍山鋼鐵股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21