JP2001013097A - 可燃性ガスの火力の評価並びに調節のための装置と方法 - Google Patents

可燃性ガスの火力の評価並びに調節のための装置と方法

Info

Publication number
JP2001013097A
JP2001013097A JP2000109520A JP2000109520A JP2001013097A JP 2001013097 A JP2001013097 A JP 2001013097A JP 2000109520 A JP2000109520 A JP 2000109520A JP 2000109520 A JP2000109520 A JP 2000109520A JP 2001013097 A JP2001013097 A JP 2001013097A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
net
thermal power
gross
wobbe index
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000109520A
Other languages
English (en)
Inventor
Louis Philippe
ルイ・フィリップ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Publication of JP2001013097A publication Critical patent/JP2001013097A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/696Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters
    • G01F1/6965Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters comprising means to store calibration data for flow signal calculation or correction
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/10Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/22Fuels; Explosives
    • G01N33/225Gaseous fuels, e.g. natural gas
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/0318Processes
    • Y10T137/0324With control of flow by a condition or characteristic of a fluid
    • Y10T137/0329Mixing of plural fluids of diverse characteristics or conditions
    • Y10T137/0346Controlled by heat of combustion of mixture
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/0318Processes
    • Y10T137/0324With control of flow by a condition or characteristic of a fluid
    • Y10T137/0363For producing proportionate flow
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7758Pilot or servo controlled
    • Y10T137/7761Electrically actuated valve

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】可燃性ガス流の火力を夫々評価並びに調節する
ことを可能にする改良された方法並びに装置を提供す
る。 【解決手段】基準ガスの成分に近い成分を有し、基準ガ
スに対して標準化、もしくは標準化並びに較正される熱
質量技術の流量計(7)を流れる可燃性ガス(CG)の
流れの正味(もしくは総)火力Pの評価のための方法並
びに装置である。前記流量計(7)により与えられる情
報が集められ、前記ガスのウォッベ指標が決定され、前
記基準ガスの正味(もしくは総)発熱量と前記ガスのウ
ォッベ指標の実質的なアフィン関数とを前記集められた
情報に乗じることにより、正味(もしくは総)の火力
(P)が計算される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、可燃性ガスの流れ
の火力(即ち、発熱量)の評価のための装置と方法、可
燃性ガスの流れの火力(即ち、発熱量)の調節のための
装置と方法、及び熱質量技術の流量計を特徴付ける方法
に関す。
【0002】
【従来技術】ホットワイヤー型質量流量計が工業上もし
くは実験的に使用されていることは良く知られている。
広い測定範囲を有するこの種の質量流量計の性質は、特
に、注目されている。即ち、これは、1から100まで
変化する測定範囲で使用され得る。また、この形式の質
量流量計は、これ自体知られている方法で、標準の温度
並びに圧力状態での質量もしくは体積流量を測定する。
これは、この動作原理が、標準温度並びに圧力状態での
ガスの熱容量(Cp)と、このガスの密度(ρ)と、こ
のガスの体積流量(φv)との積に比例した温度差(Δ
θ)Φの測定に基づいているためである。
【0003】 即ち、 Δθ=kCpρφv =kCpφm(φm:前記ガスの質量流量) ガスの体積流量のためのホットワイヤー型質量流量計の
使用は、特に、そのガスの密度ρとガスの熱容量Cpと
の両方を必要としている。かくして、使用される前に、
質量流量計は、流量が測定されるガスのために標準化さ
れなければならない。そして、2番目のガスの流量を測
定するためには、質量流量計により測定された流量を矯
正ファクターF倍することが必要である。2番目のガス
の成分が、流量計が標準化されたガスの成分に近い場合
には、矯正ファクターFは、ρ2Cp2により割られた
ρ1Cp1により近似化される。ここで、添数1は、こ
のために流量計が標準化されたガスに対応し、また添数
2は、流量が測定される2番目のガスに対応する。かく
して、所望のガスに対して流量の正確な値を流量計で測
定するためには、測定値に矯正ファクターを与えること
により、このガスを使用して標準化するか較正する必要
がある。
【0004】天然ガスの場合には、この問題は、ガスの
化学的成分が使用点の位置と供給源とに依存して変化
し、この供給源は測定中に変化する可能性があるので、
解決するのが困難である。体積流量測定値の不正確性
は、天然ガスに使用され、純粋なメタンのために標準化
された流量計に対しては、10%以上である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】可燃性ガスのようなガ
スを使用する生産業者にとって、前記ガスの化学的成分
の変化は、化学的成分が発熱量の変化により表されるの
で、基本的な問題である。かくして、質量流量計により
与えられる流量を知ることにもとづくガスの流れの火力
((正味もしくは総)発熱量を標準の温度並びに圧力状
態のもとで測定された体積流量に掛けた値)を非常に精
度良く評価並びに調節することは難しい。
【0006】本発明の目的は、可燃性ガス流の火力を夫
々評価並びに調節することを可能にする改良された方法
並びに装置により上記困難性を解決することである。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用】即ち、本発明
は、基準ガス(従って、このガス自体も可燃性ガスであ
る)の成分に近い成分を有し、基準ガスに対して標準
化、もしくは標準化並びに較正される熱質量技術の流量
計を流れる可燃性ガスの流れの正味(もしくは総)火力
Pの評価のための方法であって、前記流量計により与え
られる情報を集める工程と、前記ガスのウォッベ指標を
決定する工程と、前記基準ガスの正味(もしくは総)発
熱量とガスのウォッベ指標の実質的なアフィン関数とを
前記集められた情報に乗じることにより、正味(もしく
は総)火力Pを計算する工程とを具備する方法を提供す
る。
【0008】この分野の者は、上記本発明の方法を実施
するための以下の2つの関係があることは、判るであろ
う。 関係a:使用される流量計は、基準ガス(標準化された
ガス=前記基準ガス)のために標準化されており、基準
ガスの流れの間に前記流量計で読み取られた測定値は、
実際の流量に相当する。 関係b:使用される流量計は、前記基準ガスとは異なる
ガス(標準化されたガス≠前記基準ガス)のために標準
化されており、この基準ガスの流れの間に前記流量計で
読み取られた測定値は、基準ガスの実際の流量に対応し
て矯正されなければならない。この矯正されたファクタ
ー(Fref/stand)は、ρCpsの比(Fre
f/stand=ρstandCpstand/ρre
fCpref)により近似され得る。
【0009】これら標準化工程、もしくは標準化並びに
較正工程の後に、使用された流量計は、この流量計を基
準ガスが流れているときに、正確な流量測定値を与え
る。
【0010】また、本発明は、基準ガス(従って、この
ガス自体も可燃性ガスである)の成分に近い成分を有
し、基準ガスのために標準化、もしくは標準化並びに較
正される熱質量技術の流量計を流れる可燃性ガスの流れ
の正味(もしくは総)火力Pを、値P0に調節するため
の方法であって、上述した方法に従って正味(もしくは
総)火力Pの評価をする工程と、(既知の調節方法を使
用して)前記火力Pを前記値P0に調節する工程と、を
具備する方法を提供する。上記調節は、上述された両関
係a並びにbに基づいて等しく使用され得ることは自明
であろう。これは、種々の異なる方法で使用され得る。
特に、対象とする可燃性ガスの流量もしくはこのガスの
成分を調節することが可能である。
【0011】上記方法は、前記基準ガスの正味発熱量に
より基準ガスにたいして標準化されるか、標準化並びに
評価された質量流量計により与えられた自明の体積流量
を乗じることにより計算された自明の発熱量(Pc)に
対するバーナでの実際の正味発熱量(P)の比と、ウォ
ッベ指標(W)との間の簡単な相関を本発明者が見出だ
したことに基づいている。ここでアフィン相関は、以下
のように記載される。
【0012】 P/Pc=f(W)=aW+b(図1を見よ) 前記相関は、“実質的な”アフィン関数として、この明
細書では述べられているけれども、これに少なくとも1
つの二次的用語を加えることにより、上記相関をさらに
改善するように述べられる。より満足な精度は、如何な
る場合でも、第1次数の関数を使用することにより得ら
れる。
【0013】前記相関で使用される係数(流量計を特徴
付ける係数)は、基準可燃性ガスの性質に、明らかに依
存している。
【0014】使用されるガスの燃焼のために、酸化ガス
が一般的に使用されている限りは、上述したように規定
された評価並びに調節プロセスは、また、(1+x)P
/Kに等しい値Q0 ´に使用される酸化剤の流量を調節
する工程を含むことが有効である。ここで、xは、過剰
酸化剤(xは、ガスの化学量燃焼に必要な酸化剤の流量
に対するパーセントとして示されている)、また、K
は、酸化剤に依存する定数である。
【0015】対象のガスの正味火力の場合には、基準ガ
スの正味発熱量が使用され、また、対象の前記ガスの総
火力の場合には、前記基準ガスの総発熱量が使用される
ことは理解し得よう。
【0016】効果的には、上記基準ガスは、 1.問題の可燃性ガスが天然ガスの場合には、純粋のメ
タンガスもしくは基準天然ガスである。 1.問題の可燃性ガスが工業的プロパンである場合に
は、純粋のプロパンもしくは基準プロパンである。 1.問題の可燃性ガスが工業的ブタンである場合には、
純粋のブタンもしくは基準ブタンである。
【0017】本発明のプロセスを実施するための有効な
方法の状況において、使用される可燃性ガスは、天然ガ
スであり、基準ガスは、メタンであり、そして、実質的
なアフィン相関は、以下のように表される。 f(W)=aW+b ここで、aは、0.035ないし0.050である。こ
れら係数a,bは、実際は、以下に説明するように、流
量計を特徴付ける方法を実施する方法に従って僅かに変
化され得る。
【0018】使用されるガスのウォッベ指標は、幾つか
の方法で決定され得る。特に、前記ガスの物理的パラメ
ータ(例えば、ガスの正味発熱量、ガスの空気に対する
相対密度、ガスの化学的成分、ガスの酸化指数(oxi
dizability index))を測定する“分
析機(アナライザー)を前記ガスのための主供給路に配
設することが可能である。これら物理的パラメータから
ウォッベ指標が計算される。このような分析機は、ウォ
ッベ指標に直接比例する可燃性指数(combusti
bility index)を測定する可燃性分析機に
より構成され得る。また、これは、ガスの化学的成分を
決定するクロマトグラフにより構成され得る。この化学
的成分から、ウォッベ指標が計算される。このクロマト
グラフは、応答時間が早いので有効である。さらに、熱
量測定方法により、直接にウォッベ指標を測定する方法
でも良い。
【0019】好ましくは、本発明の方法を実施するため
に、可燃性分析機がガスのウォッベ指標を決定するによ
使用される。
【0020】全ての有用な目的に対しては、前記ガスの
密度の二乗根に対するガスの総発熱量の比によりウォッ
ベ指標が決定されることが想定される。
【0021】上述した本発明のプロセスを実施するため
に、前作業は、使用されるガスに対する所望の可燃性ガ
スの族を基準にして、使用される流量計でなされること
は理解され得よう。熱質量技術の流量計を特徴付ける前
工程に対して述べられる。このような流量計を特徴付け
る方法は、本発明の他の主題となっている。この方法は
以下の通りである。所定の族の可燃性ガスCGの体積流
量を測定するための、予め基準ガスCGo(この基準ガ
スCGoは前記可燃性ガスCGの成分に近い成分を有す
る)に対して標準化、もしくは標準化並びに較正され
た、熱質量技術の流量計を特徴付ける方法であり、この
方法は、体積流量が測定される前記可燃性ガスCGのウ
ォッベ指標と生成物FCG/CGo(CVCG/CVCGo )間の
関係に近づく線形法則の係数として計算される2つの係
数a,bを前記流量計に与えることを具備し、前記線形
法則は、 FCG/CGo(CVCG/CVCGo )=aWCG+b(=PCG/
PCGo 、ここで、PCGは、実際の火力、PCGo は、自明
の火力であり、これら火力は、流量に発熱量をかけるこ
とにより計算される)として与えられる。、ここで、F
CG/CGoは、可燃性ガスCGの実際の体積流量を決定する
ために、流量計により得られる体積流量測定値に与えら
れる矯正ファクターであり、CVCG/CVCGo は、可燃
性ガスCGoの対応する(正味もしくは総)発熱量と、
体積流量が測定される可燃性ガスCGの(正味もしくは
総)発熱量との比である。
【0022】体積流量を測定するために、前記矯正ファ
クターFCG/CGoは、以下の式により近似され得る。
【0023】ρCGo CPCGo /ρCG/CPCG ここで、ρは、対象のガスの密度であり、CPは、対象
のガスの熱容量である。尚、前記矯正ファクターは、他
の方法で計算しても良い。また、前記発熱量CVCG,C
VCGO は、正味発熱量でも総発熱量でも良い。
【0024】使用される流量計を特徴付けるように求め
られたアフィン関数の前記係数a,bに関して、これら
は、以下のようにして効果的に計算される。
【0025】a)可燃性ガスの統計的に意味のある数の
成分CG,CG1 、CG2 ,…CGn が選定され、 b)これらn種類の成分の各々に対して、ウオッベ指数
WCGi と、同じ発熱量CVCGi 、例えば、正味発熱量N
CVCGi もしくは総発熱量CGVCGi と、矯正ファクタ
ーFCGi /CGoとが計算もしくは測定され、 c)前記n種類の成分の各々に対して、XCGi =FCGi
/CGo(CVCGi /CVCG)で示される成分が計算され、 d)aとbとが、n対のデータXCGi 、WCGi 間の線形
回帰により計算される。この計算において、前記矯正フ
ァクターは、以下の比で表される 。
【0026】ρCGo CPCGo /ρCGi /CPCGi ここで、ρは、対象のガスの密度であり、CPは、対象
のガスの熱容量である。
【0027】また、本発明は、基準ガスに対して標準化
される、熱質量技術の流量計と、ガスのウォッベ指標を
決定する手段と、前記基準ガスの正味(もしくは総)発
熱量と前記ガスのウォッベ指標の実質的なアフィン関数
とを前記流量計により集められた情報に乗じることによ
り、正味(もしくは総)の火力Pを計算する手段とを具
備する、基準ガスの成分に近い成分を有する可燃性ガス
CGの流れの正味(もしくは総)火力Pの評価のための
装置を提供する。 また、本発明は、基準ガスの成分に
近い成分を有する可燃性ガスの流れの正味(もしくは
総)火力(P)を所定値P0 に調節するための装置であ
り、前述したように前記正味(もしくは総)火力(P)
を評価する装置と、前記所定値P0 に前記火力(P)を
調節するための手段(これ自体は公知)とを具備する装
置。
【0028】前記調節手段は、前記ガスの流量もしくは
ガスの成分(即ち、ガスのウォッベ指標)に対してか、
これらパラメータの両方に対して作用可能である。かく
して、少なくとも1つの流量調節バルブ、並びに/もし
くは前記ガスに他のガスを混入させるための少なくとも
1つの手段を有し得る。
【0029】効果的には、前記調節装置(手段)は、
(1+x)P/Kに等しい値Q0 ´に使用される酸化剤
の流量を調節する手段を有する。ここで、xは、過剰酸
化剤また、Kは、酸化剤に依存する定数である。
【0030】好ましくは、前記装置は、前記ガスのウォ
ッベ指標を決定する可燃性分析機を有する。この可燃性
分析機は、ガスの流れに対して、流量計の上流側もしく
は下流側に配置され得る。他の実施の形態に係われば、
前記ガスのウォッベ指標を決定する手段は、ガスの化学
的成分を分析するための分析機を有する。
【0031】上述した本発明は、可燃性ガス(CG)の
特徴パラメータとしてウォッベ指標(W)を使用するこ
とに基づいている。上述したプロセス並びに装置は、可
燃性指数(combustibility)Bのような
等価指数(equivalent index)の使用
に基礎をなしている。この分野の者は、前記可燃性指数
は、天然ガスの場合には、以下の式によりウォッベ指標
(W)に関係されることを知っている。
【0032】B=W/1.16 かくして、本説明並びに請求項において、“ウォッベ指
標”という用語は、ウォッベ指標と、これに等価の指標
(指数)とをカバーしている。
【0033】
【発明の実施の形態】特に、図1を参照して、本発明者
は、天然ガスの場合、例えば、可燃性分析機でパラメー
タが測定され得る天然ガスのウォッベ指標と、一方で
は、前記天然ガスの流れの、Pで示されるバーナでの実
際の火力と、他方では、メタンのために標準化された質
量流量計により示される、前記天然ガスの流れの、QCH
4´で示される体積流量を、NCVCH4 により示される
メタンの正味発熱量に乗じることにより計算される、P
cで示される自明の発熱量との比との以外な関係を見出
だした。
【0034】図1は、天然ガスの30の成分に対して、
この天然ガスのウォッベ指標の函数として、次式で示さ
れる成分を示す。 FNG/CH4(NCVNG/NCVCH4 ) ここで、FNG/CH4は、以下の式で近似される矯正ファク
ターである。 ρCH4 CpCH4 /ρCGCpCG 前記NCVNGは、使用される30の天然ガスの成分から
計算される正味発熱量である。
【0035】この関係は、Pc=NCVCH4 QCH4 を設
定すると共に、“W”によりウォッベ指標を表すことに
より、以下のように示される。 P/Pc=aW+b ここで、a=4.47× 10-2 b=0.3413 この相関は,使用される天然ガスとは無関係であり、こ
の精度は、約0.5%である。この相関は、フランスで
使用可能な13のガス成分とこれらの混合物とに対して
確立された。
【0036】この予期しない結果は、燃焼プラントのパ
ワーを調節し、かつ天然ガスの成分に無関係な空気もし
くは酸素に対する燃焼比を調節するための、ホットワイ
ヤー型質量流量計の技術を使用することを可能にしてい
る。
【0037】このことを以下に、図2を参照して説明す
る。
【0038】概略的に示す分配システムは、2つの燃焼
プラント1,2(例えば、炉並びにバナー形態)に、主
パイプ3並びに二次パイプ4,5を介して、ガスを送
る。この主パイプ3には、二次パイプ4,5の上流側
に、ガスCGのウォッベ指標Wを計算することを可能に
する計算装置6が接続されている。このウォッベ指標
は、2つのコンピュータ20,20´に入力される。一
方の二次パイプ5には、前記ガスCGの成分に近い成分
の基準ガスに対して標準化された、熱質量技術の流量計
7´が設けられている。
【0039】本発明は、前記ガスCGの燃焼が時間中変
化する限りは(前記基準ガスの燃焼に近く維持している
間)、実施される。燃焼プラント2に供給される正味
(もしくは総)火力P´が、以下の事項からコンピュー
タ20´で、本発明に従って計算される。 1.装置6により決定されるウォッベ指標W 1.流量計7´で測定される流量値Q´ 1.以下の式に従って、使用される流量計7´を特徴付
ける有名なアフィン関数 P´=NCVref Q´read((a´W+b´) 前記二次パイプ4には、熱質量技術の流量計7と機器8
とが直列に接続されている。この流量計もまた、基準ガ
スに対して標準化され、また、アフィン関数の係数a並
びにbにより特徴付けられている。前記機器8は、燃焼
プラント1に対するガスCGの供給速度を調節すること
が可能である。これは、前記燃焼プラント1への供給の
場合に、正味(もしくは総)火力Pを調節するためであ
る。
【0040】この正味(もしくは総)火力Pは、以下の
事項からコンピュータ20で、本発明に従って計算され
る。 1.装置6により決定されるウォッベ指標W 1.流量計7で測定される流量値Q 1.以下の式に従って、使用される流量計7を特徴付け
るアフィン関数 P=NCVrefQread((aW+b) この正味(もしくは総)火力Pは、レギュレータ21に
より値P0 に調節される。このレギュレータ21は、流
量を調節するために前記機器8を制御する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、自明の発熱量(Pc)に対するバーナ
での実際の正味発熱量(P)の比と、ウォッベ指標
(W)との関係を示す線図である。
【図2】図2は、本発明のプロセスの実施を可能にする
手段を備えた、可燃性ガスCGのための分配システムを
示す図である。
【符号の説明】
12…燃焼プラント、3…主パイプ、4,5…二次パ6
…計算装置、7,7´…流量計、8…機器、20,20
´…コンピュータ、21…レギュレータ、30…天然ガ
ス、

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基準ガスの成分に近い成分を有し、基準
    ガスに対して標準化、もしくは標準化並びに較正される
    熱質量技術の流量計(7)を流れる可燃性ガス(CG)
    の流れの正味(もしくは総)火力Pの評価のための方法
    であって、 前記流量計(7)により与えられる情報を集める工程
    と、 前記ガスのウォッベ指標を決定する工程と、 前記基準ガスの正味(もしくは総)発熱量と前記ガスの
    ウォッベ指標の実質的なアフィン関数とを前記集められ
    た情報に乗じることにより、正味(もしくは総)火力
    (P)を計算する工程とを具備する方法
  2. 【請求項2】 基準ガスの成分に近い成分を有し、基準
    ガスに対して標準化、もしくは標準化並びに較正される
    熱質量技術の流量計(7)を流れる可燃性ガス(CG)
    の流れの正味(もしくは総)火力(P)を所定値P0 に
    調節するための方法であって、 請求項1の方法に従った正味(もしくは総)火力(P)
    の評価と、 前記所定値P0 への火力の調節とを具備する方法。
  3. 【請求項3】 (1+x)P/Kに等しい値Q0 ´に使
    用される酸化剤の流量を調節する工程をさらに具備し、
    ここで、xは、過剰酸化剤、また、Kは、酸化剤に依存
    する定数である、請求項1もしくは2の方法。
  4. 【請求項4】 前記基準ガスは、メタン、プロパンもし
    くはブタンである請求項1ないし3のいずれか1の方
    法。
  5. 【請求項5】 使用される可燃性ガス(CG)が天然ガ
    スで、基準ガスがメタンの場合には、実質的なアフィン
    関数は、以下のように表され、 f(W)=aW+b ここで、aは、0.035ないし0.050であり、ま
    た、bは、0.30ないし0.45である、請求項1な
    いし4のいずれか1の方法。
  6. 【請求項6】 可燃性分析機が前記ガスのウォッベ指標
    を決定するために使用される請求項1ないし5のいずれ
    か1の方法。
  7. 【請求項7】 前記ガスのウォッベ指標は、このガスの
    化学的分析の結果に基づいた計算により決定される請求
    項1ないし6のいずれか1の方法。
  8. 【請求項8】 基準ガスの成分に近い成分を有する可燃
    性ガス(CG)の流れの正味(もしくは総)火力(P)
    の評価のための装置であって、 前記基準ガスに対して標準化される、熱質量技術の流量
    計(7)と、 前記ガスのウォッベ指標を決定する手段(6)と、 前記基準ガスの正味(もしくは総)発熱量と前記ガスの
    ウォッベ指標の実質的なアフィン関数とを前記流量計
    (7)により集められた情報に乗じることにより、正味
    (もしくは総)火力(P)を計算する手段(20)とを
    具備する装置。
  9. 【請求項9】 基準ガスの成分に近い成分を有する可燃
    性ガス(CG)の流れの正味(もしくは総)火力(P)
    を所定値P0 に調節するために、 請求項8に従って前記正味(もしくは総)火力(P)を
    評価する装置と、 前記所定値P0 に前記火力(P)を調節するための手段
    (8,21,22)とを具備する装置。
  10. 【請求項10】 (1+x)P/Kに等しい値Q0 ´に
    使用される酸化剤の流量を調節する手段をさらに具備
    し、ここで、xは、過剰酸化剤、また、Kは、酸化剤に
    依存する定数である、請求項9の装置。
  11. 【請求項11】 前記ガスのウォッベ指標を決定する手
    段(6)は、可燃性分析機を有する請求項8ないし10
    のいずれか1の装置。
  12. 【請求項12】 前記ガスのウォッベ指標を決定する手
    段(6)は、ガスの化学的成分を分析するための分析機
    を有する請求項8ないし10のいずれか1の装置。
  13. 【請求項13】 所定の族の可燃性ガス(CG)の体積
    流量を測定するための、予め基準ガス(CGo)に対し
    て標準化、もしくは標準化並びに較正された、熱質量技
    術の流量計を特徴付ける方法であり、この方法は、体積
    流量が測定される前記可燃性ガス(CG)のウォッベ指
    標と生成物FCG/CGo(CVCG/CVCGo )間の関係に近
    づく線形法則の係数として計算される2つの係数a,b
    を前記流量計に与えることを具備し、前記線形法則は、 FCG/CGo(CVCG/CVCGo )=aWCG+b として与えられ、ここで、FCG/CGoは、可燃性ガス(C
    G)の実際の体積流量を決定するために、流量計により
    得られる体積流量測定値に与えられる矯正ファクターで
    あり、CVCG/CVCGo は、可燃性ガス(CGo)の対
    応する(正味もしくは総)発熱量と、体積流量が測定さ
    れる可燃性ガス(CG)の(正味もしくは総)発熱量と
    の比である、方法。
  14. 【請求項14】 前記2つの係数a,bは、 a)可燃性ガスの統計的に意味のある数の成分(CG,
    CG1 、CG2 ,…CGn )が選定され、 b)これらn種類の成分の各々に対して、ウオッベ指数
    (WCGi )と、同じ発熱量(CVCGi )、例えば、正味
    発熱量(NCVCGi )もしくは総発熱量(CGVCGi )
    と、矯正ファクター(FCGi /CGo)とが計算もしくは測
    定され、 c)前記n種類の成分の各々に対して、 XCGi =FCGi /CGo(CVCGi /CVCGo)で示される
    成分が計算され、 d)aとbとが、n対のデータ(XCGi 、WCGi )間の
    線形回帰により計算されることにより、得られている、
    方法。
JP2000109520A 1999-04-15 2000-04-11 可燃性ガスの火力の評価並びに調節のための装置と方法 Pending JP2001013097A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9904748A FR2792415B1 (fr) 1999-04-15 1999-04-15 Evaluation et regulation de la puissance thermique d'un flux de gaz combustible; caracterisation d'un debitmetre massique thermique
FR9904748 1999-04-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001013097A true JP2001013097A (ja) 2001-01-19

Family

ID=9544456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000109520A Pending JP2001013097A (ja) 1999-04-15 2000-04-11 可燃性ガスの火力の評価並びに調節のための装置と方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6371147B1 (ja)
EP (1) EP1045246B1 (ja)
JP (1) JP2001013097A (ja)
AT (1) ATE393391T1 (ja)
DE (1) DE60038647T2 (ja)
ES (1) ES2304931T3 (ja)
FR (1) FR2792415B1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003156376A (ja) * 2001-11-21 2003-05-30 Tokyo Gas Co Ltd ガスwi計測装置およびガス燃焼流量計測装置ならびにそれらに用いられるガス密度計測器
JP2013092315A (ja) * 2011-10-26 2013-05-16 Miura Co Ltd ボイラ
JP2014160082A (ja) * 2014-04-08 2014-09-04 Azbil Corp カロリー成分濃度測定システム及び流量測定システム

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6464391B2 (en) * 2000-12-22 2002-10-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Transportation Heat release rate calorimeter for milligram samples
FR2818746B1 (fr) * 2000-12-26 2003-03-28 Gaz De France Procede et dispositif d'evaluation de l'indice de wobbe d'un gaz combustible
CZ300882B6 (cs) * 2002-11-13 2009-09-02 Rwe Transgas Net, S.R.O. Zpusob merení výhrevnosti plynu a meridlo pro provádení tohoto zpusobu
EP1645804A1 (de) * 2004-10-11 2006-04-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb eines Brenners, insbesondere eines Brenners einer Gasturbine, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
FR2909385A1 (fr) * 2006-12-05 2008-06-06 Air Liquide Melange combustible a base d'acetylene et d'ethylene ou de crylene
US7905656B2 (en) * 2007-09-20 2011-03-15 Beijing Union University Differential passive calorimeter
DE102009060302A1 (de) * 2009-12-23 2011-06-30 Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG, 85640 Gaszuführungsvorrichtung mit Massendurchflusssensor
CN103236691B (zh) * 2013-04-16 2015-01-21 天津大学 基于复仿射数学理论的三相不平衡潮流计算方法
KR101816212B1 (ko) * 2016-09-12 2018-01-08 두산중공업 주식회사 연소물의 특성 요소의 영향도 분석 장치

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2072384A (en) * 1933-12-01 1937-03-02 Cutler Hammer Inc Method of and apparatus for proportioning combustible fluids
DE2928739C2 (de) * 1979-07-17 1981-03-19 Ruhrgas Ag, 4300 Essen Verfahren und Vorrichtung zur verbrennungslosen Messung und/oder Regelung der Wärmemengenzufuhr zu Gasverbrauchseinrichtungen
SE450731B (sv) * 1985-11-22 1987-07-20 Aga Ab Ventilanordning for berikning av en gas, t ex forbrenningsluft, med en annan gas exv oxygen
NL8802336A (nl) * 1987-12-05 1989-07-03 Nederlandse Gasunie Nv Werkwijze voor het bepalen van de wobbe-index van een gasmengsel.
US5288149A (en) * 1992-03-12 1994-02-22 Panametrics, Inc. Gas calorimeter and wobbe index meter
GB2296091B (en) * 1994-12-02 1998-08-12 * British Gas Plc Measurement of a gas characteristic

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003156376A (ja) * 2001-11-21 2003-05-30 Tokyo Gas Co Ltd ガスwi計測装置およびガス燃焼流量計測装置ならびにそれらに用いられるガス密度計測器
JP2013092315A (ja) * 2011-10-26 2013-05-16 Miura Co Ltd ボイラ
JP2014160082A (ja) * 2014-04-08 2014-09-04 Azbil Corp カロリー成分濃度測定システム及び流量測定システム

Also Published As

Publication number Publication date
DE60038647T2 (de) 2009-06-18
ATE393391T1 (de) 2008-05-15
US6371147B1 (en) 2002-04-16
ES2304931T3 (es) 2008-11-01
DE60038647D1 (de) 2008-06-05
FR2792415B1 (fr) 2001-07-13
EP1045246A1 (fr) 2000-10-18
EP1045246B1 (fr) 2008-04-23
FR2792415A1 (fr) 2000-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5486107A (en) Determination of fuel characteristics
JP4911487B2 (ja) 混合気体の精密流量及び発熱量測定方法及び装置
US4359284A (en) Method and apparatus for determining the Wobbe index of gaseous fuels
EP0498809B1 (en) combustion control
US20160138951A1 (en) Method and measuring apparatus for determining specific quantities for gas quality
EP0543273A2 (en) Method and apparatus for measuring mass flow and energy content using a linear flow meter
WO2010038285A1 (ja) 発熱量算出式作成システム、発熱量算出式の作成方法、発熱量算出システム、及び発熱量の算出方法
KR102478378B1 (ko) 이수소를 함유할 수 있는 가스의 연소 특성을 추정하는 방법
JP2001013097A (ja) 可燃性ガスの火力の評価並びに調節のための装置と方法
WO2001084111A1 (en) Emission monitoring system and method
US5288149A (en) Gas calorimeter and wobbe index meter
JP2792881B2 (ja) 流体燃料の熱量を計測する方法および装置
JP2005134138A (ja) 精密流量測定方法及び測定装置
JP2012021837A (ja) 液化天然ガスの熱量算出システム
Hajilouy-Benisi et al. Empirical assessment of the performance characteristics in turbocharger turbine and compressor
Hayakawa et al. Development of a transfer standard with sonic Venturi nozzles for small mass flow rates of gases
US5224776A (en) Instrument and method for heating value measurement by stoichiometric combustion
d’Accadia et al. Engineering analysis of uncertainties in the performance evaluation of CHP systems
EP0608736A2 (en) Volumetric flow corrector having a densitometer
JP2534418B2 (ja) 熱量計
Rochmanto et al. A study of kinematic viscosity approach with air as a gas medium for turbine flowmeter calibration
KR101172538B1 (ko) 연료 조성 변동시의 연료유량 정밀 측정 장치 및 그 방법
Gopal et al. Computer‐interfaced low‐temperature, high‐pressure flow calorimeter
JPH02257046A (ja) ガス発熱量の計測方法及び計測装置
JPH0339623A (ja) 熱量計

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090324

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090915