JP7258757B2 - 水素を含みうるガスの燃焼特性を推定するための方法 - Google Patents
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Description
・熱量測定(発熱量用):測定は、制御された量のガスを燃焼させることを含む。その後、放出されるエネルギーは、(ガス又は水の)熱交換器を横切る入力/出力の温度差によって定量される。精度は10%のオーダー(すなわち、1.1kWh/Nm3)である。しかし、各測定は約10分かかる。その技術は、次第に使われなくなっている。
・燃焼測定(ウォッベ指数用):測定は、空気/ガスの混合物を燃焼させることを含む。燃焼生成物における酸素の含有量は、ジルコニアプローブによって測定される。残留している酸素の含有量は、燃焼性指数と相関しており、それ自体は、天然ガスに関して、ウォッベ指数と相関している。この種類の装置は、約15,000ユーロかかる。この種類の機器は、水素の含有量が低い混合物について作動する(体積で5%を超える水素の含有量に対しては、ウォッベ指数は、もはや燃焼性指数と直線的に比例しない)。この技術の欠点は、5%のオーダー(すなわち、0.75kWh/Nm3)と精度が低いこと、及び相当なメンテナンスを要すること(混合物の燃焼が起こるオーブンの高温による劣化)である。
・気相クロマトグラフィー(ウォッベ指数用及び発熱量用):この技術は、気体混合物から分子を分離するのに役立つ。ウォッベ指数及び発熱量は、ガスの組成に関する情報に基づいて計算されうる。高出力での燃料の燃焼機器(例えば、ガスタービン)の場合、気相クロマトグラフィーは、一般に、熱量測定及び燃焼測定に取って代わる。これらの測定装置の精度はよりよく、0.5%のオーダー(すなわち、ウォッベ指数に関して0.08kWh/Nm3)である。機器が水素分子を分離できる特定のセンサを備えているならば、この種類の機器は天然ガスと水素との混合物についても作動しうる。気相クロマトグラフィーの主な欠点は、昨今の改善が考慮されたとしても、費用である(費用はおそらく20,000ユーロから50,000ユーロの範囲にありうる)。さらに、最善の状況でも、気相クロマトグラフィー機器の応答時間は1分のオーダーである。したがって、測定されるガスと燃料の燃焼機器(例えば、バーナー)によって実際に使用されているガスとの間で不一致がありうる。
・相関装置(ウォッベ指数用又は高位発熱量用):ウォッベ指数又は高位発熱量と相関する1つ又は複数の物理的な数値がそのような装置で測定される。コンピュータによって実行される相関関係は、次に、ウォッベ指数又はPCSを推定するのに使用される。この種類の装置は、ヨーロッパで流通している種類の天然ガスに関して、1%以下の精度を得ることを可能にする。この種類の技術の利点は、応答速度(瞬時)、費用(10,000ユーロから20,000ユーロの範囲)、堅牢性、及びメンテナンスの削減である。それにもかかわらず、市販の装置は、天然ガスと水素との混合物について作動しない。実際の天然ガス(純粋なメタンではない)が体積で水素を数パーセント含むと、誤差は劇的に増加する。
・前記燃料ガスの少なくとも2つの流動特性を測定することと、
・前記燃料ガスに含まれている水素の含有量XH2を測定することと、
・前記少なくとも1つの特性ΞGN/H2は、次の経験的なアフィン関係を用いて推定されることと、
を含む。
α,β,及びγは、前記燃料ガスのグループに関する所定の係数であり、
Yは、前記燃料ガスの前記少なくとも2つの流動特性の測定値から生成される前記燃料ガスの物理特性を表す変数である。
流動特性U1の測定に関してUmes,1の記号を使用し、
流動特性U2の測定に関してUmes,2の記号を使用し、
流動特性U3の測定に関してUmes,3の記号を使用することによって、以下が与えられる。
前記方法は、前記狭窄部の上流で測定された基準ガスの絶対圧力及び前記狭窄部の上流で測定された基準ガスの絶対温度で、前記流体狭窄部を通る音速流の状態にある基準ガス(例えば、メタン)の質量流量の測定が行われる校正手順をさらに含み、
前記ウォッベ指数IWGN/H2を推定するために使用される前記経験的なアフィン関係は、次の式で記述される。
Qmes,2は、測定された前記燃料ガスの前記質量流量であり、
Pmesは、測定された前記燃料ガスの前記絶対圧力であり、
Tmesは、測定された前記燃料ガスの前記絶対温度であり、
Qrefは、測定された前記基準ガスの前記質量流量であり、
Prefは、測定された前記基準ガスの前記絶対圧力であり、
Trefは、測定された前記基準ガスの前記絶対温度であり、
D,E,及びFは、前記燃料ガスのグループに関する所定の係数であり、それぞれ、係数α,β,及びγに対応する。
・圧力降下を生じさせる装置を通る層流の状態にある前記燃料ガスの前記質量流量を測定し、前記測定は、前記燃料ガスの粘度及び基準ガス(例えば、メタン)の粘度に依存すること、
・圧力降下を生じさせる前記装置の下流で、熱式質量流量計を用いて前記燃料ガスの前記質量流量を測定し、前記測定は、前記燃料ガスの比熱容量及び基準ガスの熱容量に依存すること、
を含み、
前記高位発熱量PCSGN/H2を推定するために使用される前記経験的なアフィン関係は、次の式で記述される。
Zは、変数Yに対応する変数であり、
Qmes,1は、測定された圧力降下を生じさせる装置を通る層流の状態にある前記燃料ガスの前記質量流量であり、
Qmes,2は、圧力降下を生じさせる前記装置の下流で測定された前記燃料ガスの前記質量流量であり、
A,B,及びCは、前記燃料ガスのグループに関する所定の係数であり、それぞれ、前記係数α,β,及びγに対応する。
・前記燃料ガスの少なくとも2つの流動特性を測定するための少なくとも2つのモジュールと、
・前記燃料ガスに含まれている水素の含有量XH2を測定するためのモジュールと、
・次の経験的なアフィン関係を用いて前記少なくとも1つの特性ΞGN/H2を推定するように構成されたモジュールと、
を含む。
α,β,及びγは、前記燃料ガスのグループに関する所定の係数であり、
Yは、前記燃料ガスの前記少なくとも2つの流動特性の測定値から生成される前記燃料ガスの物理特性を表す変数である。
・前記燃料ガスの流れを受け入れるための入口、
・基準ガスの流れを受け入れるための入口、
・前記燃料ガスの前記流れ又は前記基準ガスの前記流れを管に導くためのセレクタ及び案内モジュール、
・流体狭窄部、及び、
・前記流体狭窄部を通る音速流の状態にある前記燃料ガスの質量流量を測定するためのモジュールであって、前記狭窄部の上流で絶対圧力を測定するためのサブモジュール、及び前記狭窄部の上流で絶対温度を測定するためのサブモジュール、を含むモジュール、
を備え、
前記ウォッベ指数IWGN/H2を推定するために使用される前記経験的なアフィン関係は、次の式で記述される。
Qmes,2は、測定された前記燃料ガスの前記質量流量であり、
Pmesは、測定された前記燃料ガスの前記絶対圧力であり、
Tmesは、測定された前記燃料ガスの前記絶対温度であり、
Qrefは、測定された前記基準ガスの前記質量流量であり、
Prefは、測定された前記基準ガスの前記絶対圧力であり、
Trefは、測定された前記基準ガスの前記絶対温度であり、
D,E,及びFは、前記燃料ガスのグループに関する所定の係数であり、それぞれ、前記係数α,β,及びγに対応する。
・前記燃料ガスの流れを受け入れるための入口、
・圧力降下を生じさせる装置を通る層流の状態にある前記燃料ガスの前記質量流量を測定するためのモジュールであって、前記測定は、前記燃料ガスの粘度及び基準ガスの粘度に依存するモジュール、及び、
・圧力降下を生じさせる前記装置の下流で、熱式質量流量計を用いて前記燃料ガスの前記質量流量を測定するためのモジュールであって、前記測定は、前記燃料ガスの比熱容量及び基準ガスの熱容量に依存するモジュール、
を備え、
前記高位発熱量PCSGN/H2を推定するために使用される前記経験的なアフィン関係は、次の式で記述される。
Zは、変数Yに対応する変数であり、
Qmes,1は、測定された圧力降下を生じさせる装置を通る層流の状態にある前記燃料ガスの前記質量流量であり、
Qmes,2は、圧力降下を生じさせる前記装置の下流で測定された前記燃料ガスの前記質量流量であり、
A,B,及びCは、前記燃料ガスのグループに関する所定の係数であり、それぞれ、前記係数α,β,及びγに対応する。
Umes,2=Qmes,2、及び、
Umes,3=Tmesである。
・端子41を介してモジュール36に接続された絶対圧力センサ60、
・端子42を介してモジュール36に接続された絶対温度センサ50、
・流体狭窄部32(例えば、オリフィス又はマイクロノズル)、
・端子43を介してモジュール36に接続された熱式質量流量センサ33、及び、
・端子44を介してモジュール36に接続された、水素のモル分率を計測するためのセンサ34、
を備えている。
Umes,2=Qmes,2で記述される。
・圧力降下を生じさせる装置を通る層流において質量流量を計測するためのセンサ132であって、測定は、燃料ガスの粘度及び基準ガスの粘度に依存し、端子142を介してモジュール136に接続されているセンサ132、
・熱式質量流量を計測するためのセンサ133であって、測定は、測定ガスの比熱容量及び基準ガスの比熱容量に依存し、端子143を介してモジュール136に接続されているセンサ133、及び、
・水素のモル分率を計測し、端子144を介してモジュール136に接続されたセンサ134、
を備えている。
・端子1041を介してモジュール1036に接続された絶対圧力センサ1006。このセンサは、燃料ガスについて測定された値Pmes及び基準ガスについて測定された値Prefを送信する。
・端子1042を介してモジュール1036に接続された絶対温度センサ1005。このセンサは、燃料ガスについて測定された値Tmes及び基準ガスについて測定された値Trefを送信する。
・流体狭窄部1032(例えば、オリフィス又はマイクロノズル)。
・端子1043を介してモジュール1036に接続され、圧力降下を生じさせる装置を通る層流における質量流量を計測するためのセンサ。このセンサは、値Qmes,1を送信する。
・端子1046を介してモジュール1036に接続された熱式質量流量センサ1033。このセンサは、燃料ガスについて測定された値Qmes,2及び基準ガスについて測定された値Qrefを送信する。
・水素のモル分率を計測し、端子1047を介してモジュール36に接続されたセンサ1034。
・排出口1039。
・推定は、ほとんど瞬時に行われる(応答時間は、5秒未満でありうる)。
・推定は、安価である。
Claims (13)
- 燃料ガスのグループに属する燃料ガスの少なくとも1つの燃焼特性を推定する方法であって、前記少なくとも1つの燃焼特性は、ウォッベ指数又は高位発熱量であり、前記方法は、
・前記燃料ガスの少なくとも2つの流動特性を測定すること(E01)と、
・前記燃料ガスに含まれている水素の含有量XH2を測定すること(E02)と、
・前記少なくとも1つの燃焼特性ΞGN/H2は、次の経験的なアフィン関係を用いて推定されること(E03)と、
を含み、
α,β,及びγは、前記燃料ガスのグループに関する所定の係数であり、
Yは、前記燃料ガスの前記少なくとも2つの流動特性の測定値から生成される前記燃料ガスの物理特性を表す変数であり、
前記燃料ガスの前記少なくとも1つの燃焼特性が、前記ウォッベ指数IW GN/H2 を含む場合、前記燃料ガスの少なくとも2つの流動特性の前記測定は、流体狭窄部を通る音速流の状態にある前記燃料ガスの質量流量を測定すること(E12)を含み、前記測定は、前記流体狭窄部の上流で測定された絶対圧力及び前記流体狭窄部の上流で測定された絶対温度で行われ、
前記方法は、測定された基準ガスの絶対圧力及び測定された基準ガスの絶対温度で、前記流体狭窄部を通る音速流の状態にある基準ガスの質量流量の測定が行われる校正手順(E11)をさらに含み、
前記ウォッベ指数IW GN/H2 を推定する(E14)ために使用される前記経験的なアフィン関係は、次の式で記述され、
Q mes,2 は、測定された前記燃料ガスの前記質量流量であり、
P mes は、測定された前記燃料ガスの前記絶対圧力であり、
T mes は、測定された前記燃料ガスの前記絶対温度であり、
Q ref は、測定された前記基準ガスの前記質量流量であり、
P ref は、測定された前記基準ガスの前記絶対圧力であり、
T ref は、測定された前記基準ガスの前記絶対温度であり、
D,E,及びFは、前記燃料ガスのグループに関する所定の係数であり、それぞれ、前記係数α,β,及びγに対応し、
前記燃料ガスの前記少なくとも1つの燃焼特性が、前記高位発熱量PCS GN/H2 を含む場合、
前記燃料ガスの少なくとも2つの流動特性の前記測定は、
・圧力降下を生じさせる装置を通る層流の状態にある前記燃料ガスの質量流量を測定(E22)し、前記測定は、前記燃料ガスの粘度及び基準ガスの粘度に依存すること、
・圧力降下を生じさせる前記装置の下流で、熱式質量流量計を用いて前記燃料ガスの前記質量流量を測定(E23)し、前記測定は、前記燃料ガスの比熱容量及び前記基準ガスの前記粘度に依存すること、
を含み、
前記高位発熱量PCS GN/H2 を推定する(E25)ために使用される前記経験的なアフィン関係は、次の式で記述される、方法。
Zは、変数Yに対応する変数であり、
Q mes,1 は、測定された圧力降下を生じさせる装置を通る層流の状態にある前記燃料ガスの前記質量流量であり、
Q mes,2 は、圧力降下を生じさせる前記装置の下流で測定された前記燃料ガスの前記質量流量であり、
A,B,及びCは、前記燃料ガスのグループに関する所定の係数であり、それぞれ、前記係数α,β,及びγに対応する。 - 前記係数α,β,及びγは、入力として前記水素の含有量XH2に関する前記測定値を有し、出力として前記係数α,β,及びγを提供する表から読み取られた係数である、請求項1に記載の方法。
- 前記表は、前記係数α,β,及びγを、前記水素の含有量XH2の数値範囲と関連付けており、前記数値範囲は、1%の幅を有する、請求項2に記載の方法。
- 前記係数α,β,及びγの値は、前記Yの値及び前記燃焼特性が知られている、前記燃料ガスのグループの既知のガスに関するデータセットから得られる、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記燃料ガスのグループの既知のガスに関する前記データセットから、ランダムに生成されたガスの、燃焼特性と前記Yに関する値とを関連付ける関数における、係数を得ることを含む、請求項4に記載の方法。
- 前記ウォッベ指数及び前記高位発熱量は、2つの前記経験的なアフィン関係を用いて推定される、請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記推定されたウォッベ指数及び前記推定された高位発熱量から前記燃料ガスの密度を推定することをさらに含む、請求項6に記載の方法。
- 前記燃料ガスの前記燃焼特性を調節すること、又は、燃料ガスの前記燃焼特性と、推定された空気の化学量論的な体積もしくは前記推定された燃焼特性に対応する推定された燃焼性指数とを調節することを含む、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記燃料ガスの前記ウォッベ指数が推定され、前記方法は、前記燃料ガスの密度を測定すること、及び前記推定されたウォッベ指数と測定された前記燃料ガスの密度とから前記高位発熱量を推定すること、をさらに含む、請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。
- 燃料ガスのグループに属する燃料ガスの少なくとも1つの燃焼特性を推定するための装置であって、前記少なくとも1つの燃焼特性は、ウォッベ指数又は高位発熱量であり、前記装置は、
・前記燃料ガスの少なくとも2つの流動特性を測定するための少なくとも2つのモジュール(3a,3b)と、
・前記燃料ガスに含まれている水素の含有量XH2を測定するためのモジュール(4)と、
・次の経験的なアフィン関係を用いて前記少なくとも1つの燃焼特性ΞGN/H2を推定するように構成されたモジュール(5)と、
を含み、
α,β,及びγは、前記燃料ガスのグループに関する所定の係数であり、
Yは、前記燃料ガスの前記少なくとも2つの流動特性の測定値から生成される前記燃料ガスの物理特性を表す変数であり、
前記燃料ガスの前記少なくとも1つの燃焼特性が、前記ウォッベ指数IW GN/H2 を含む場合、前記装置は、
・前記燃料ガスの流れを受け入れるための入口(11)、
・基準ガスの流れを受け入れるための入口(12)、
・前記燃料ガスの前記流れ又は前記基準ガスの前記流れを管(13)に導くためのセレクタ及び案内モジュール(31,35)、
・流体狭窄部(32)、及び、
・前記流体狭窄部を通る音速流の状態にある前記燃料ガスの質量流量を測定するためのモジュール(33)であって、前記流体狭窄部の上流で絶対圧力を測定するためのサブモジュール、及び前記流体狭窄部の上流で絶対温度を測定するためのサブモジュール、を含むモジュール(33)、
を備え、
前記ウォッベ指数IW GN/H2 を推定するために使用される前記経験的なアフィン関係は、次の式で記述され、
Q mes,2 は、測定された前記燃料ガスの前記質量流量であり、
P mes は、測定された前記燃料ガスの前記絶対圧力であり、
T mes は、測定された前記燃料ガスの前記絶対温度であり、
Q ref は、測定された前記基準ガスの前記質量流量であり、
P ref は、測定された前記基準ガスの前記絶対圧力であり、
T ref は、測定された前記基準ガスの前記絶対温度であり、
D,E,及びFは、前記燃料ガスのグループに関する所定の係数であり、それぞれ、前記係数α,β,及びγに対応し、
前記燃料ガスの前記少なくとも1つの燃焼特性が、前記高位発熱量PCS GN/H2 を含む場合、前記装置は、
・前記燃料ガスの流れを受け入れるための入口(111)、
・圧力降下を生じさせる装置を通る層流の状態にある前記燃料ガスの質量流量を測定するためのモジュール(132)であって、前記測定は、前記燃料ガスの粘度及び基準ガスの粘度に依存するモジュール(132)、及び、
・圧力降下を生じさせる前記装置の下流で、熱式質量流量計を用いて前記燃料ガスの前記質量流量を測定するためのモジュール(133)であって、前記測定は、前記燃料ガスの比熱容量及び基準ガスの熱容量に依存するモジュール(133)、
を備え、
前記高位発熱量PCS GN/H2 を推定するために使用される前記経験的なアフィン関係は、次の式で記述される、装置。
Zは、変数Yに対応する変数であり、
Q mes,1 は、測定された圧力降下を生じさせる装置を通る層流の状態にある前記燃料ガスの前記質量流量であり、
Q mes,2 は、圧力降下を生じさせる前記装置の下流で測定された前記燃料ガスの前記質量流量であり、
A,B,及びCは、前記燃料ガスのグループに関する所定の係数であり、それぞれ、前記係数α,β,及びγに対応する。 - 前記装置は、前記燃料ガスの前記ウォッベ指数を推定するのに適しており、前記装置は、前記燃料ガスの密度を測定するためのモジュールをさらに備え、前記少なくとも1つの燃焼特性を推定するために構成されている前記モジュール(5)は、さらに、前記推定されたウォッベ指数及び前記燃料ガスの測定された前記密度から、前記高位発熱量を推定するように構成されている、請求項10に記載の装置。
- 前記経験的なアフィン関係を用いて、前記少なくとも1つの燃焼特性ΞGN/H2を推定するために構成されている前記モジュールは、さらに、空気の化学量論的な体積又は燃焼性指数を推定するように構成されている、請求項10又は11に記載の装置。
- 前記燃料ガスの前記燃焼特性を調節するためのモジュール、又は、燃料ガスの前記燃焼特性と、推定された空気の化学量論的な体積もしくは前記推定された燃焼特性に対応する推定された燃焼性指数とを調節するためのモジュールをさらに備える、請求項10から12のいずれか1項に記載の装置。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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