[發(fā)明專利]一種含高濃度CO尾氣燃燒特性檢測(cè)裝置及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110300822.8
• 申請(qǐng)日: 2011-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN102393403A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郜華萍;周洲;郜燁;寧平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N25/32
• 分類號(hào): G01N25/32
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

?????本發(fā)明屬于熱能的回收與利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種含高濃度CO尾氣燃燒特性檢測(cè)裝置，以及含高濃度CO尾氣燃燒特性檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

我國(guó)鋼鐵冶金行業(yè)和化工行業(yè)發(fā)展較快，生產(chǎn)工藝中大多數(shù)采用電爐、高爐、轉(zhuǎn)爐等能耗較高的生產(chǎn)設(shè)備，其產(chǎn)生大量的廢氣、廢熱資源，尾氣中含有大量的CO成分另外還有二氧化碳、硫化氫、氟化氫、磷化氫等有毒有害物質(zhì)，這類型廢氣的任意排放給環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，影響企業(yè)生產(chǎn)的正常運(yùn)行。隨著我國(guó)加強(qiáng)對(duì)污染物達(dá)標(biāo)排放和節(jié)能降耗的要求，廢氣、廢熱資源的再利用必將成為實(shí)現(xiàn)污染達(dá)標(biāo)排放和節(jié)能降耗的重要手段。含高濃度CO尾氣因其熱值具有利用價(jià)值，企業(yè)傾向于利用其做燃料，加熱鍋爐、窯體等工藝設(shè)備，要使尾氣燃燒達(dá)到最佳效果，得到最佳工藝條件，必須對(duì)含高濃度CO尾氣的燃燒特性就行研究。

以黃磷尾氣利用為例，黃磷生產(chǎn)工藝中采用電爐為冶煉設(shè)備，生產(chǎn)過(guò)程中每生產(chǎn)一噸黃磷，就同時(shí)產(chǎn)生約2500～3000立方米黃磷尾氣，其中含有75％～90％的一氧化碳，其熱值到達(dá)11723?kJ／m³。現(xiàn)今中國(guó)黃磷產(chǎn)能為230萬(wàn)t/a，近年來(lái)產(chǎn)量約70萬(wàn)t/a，尾氣產(chǎn)生量約2.1×10⁹m³/a，而黃磷尾氣的利用率不足40％，多余尾氣點(diǎn)火放空，對(duì)環(huán)境造成極大污染。尾氣中的一氧化碳資源沒有得到合理利用，造成黃磷生產(chǎn)能耗大、成本高，大量的資源浪費(fèi)和嚴(yán)重的環(huán)境污染，已成為制約磷化工發(fā)展的主要因素，同時(shí)每年超過(guò)15億m³的CO資源被白白浪費(fèi)掉。隨著我國(guó)加強(qiáng)對(duì)污染物達(dá)標(biāo)排放和節(jié)能降耗的要求，廢氣、廢熱資源的再利用必將成為實(shí)現(xiàn)污染達(dá)標(biāo)排放和節(jié)能降耗的重要手段。近年來(lái)各地頒布了《黃磷行業(yè)準(zhǔn)入條件》，將嚴(yán)格控制黃磷企業(yè)的投資建設(shè)，對(duì)現(xiàn)有規(guī)模小，污染大的小型黃磷企業(yè)進(jìn)行限期淘汰、關(guān)閉、拆除。2010年云南省頒布的《云南省黃磷行業(yè)準(zhǔn)入條件》規(guī)定：黃磷企業(yè)必須建設(shè)黃磷尾氣、爐渣等資源綜合利用設(shè)施，黃磷生產(chǎn)企業(yè)面臨著生存的挑戰(zhàn)。

為了充分利用黃磷尾氣，降低當(dāng)前尾氣凈化成本，減少對(duì)周邊環(huán)境的污染，現(xiàn)有的黃磷企業(yè)面臨準(zhǔn)入條件的限制，已積極探尋多種方式對(duì)黃磷尾氣資源化的利用，很多學(xué)者也對(duì)黃磷尾氣的資源化利用提出了多種方式。由于黃磷企業(yè)分散，尾氣量因產(chǎn)能規(guī)模而定，對(duì)黃磷尾氣資源化利用的主導(dǎo)方式仍然是燃料利用，多數(shù)用于替代煤燒鍋爐，或燃?xì)獍l(fā)電。黃磷生產(chǎn)過(guò)程中，由于不同地點(diǎn)、不同海拔的礦石原料成分不同，黃磷生產(chǎn)企業(yè)原料供應(yīng)是多渠道的，導(dǎo)致所產(chǎn)生的黃磷尾氣燃?xì)獬煞侄嘧儯蕴綄び糜阱仩t或發(fā)電機(jī)組黃磷尾氣燃?xì)獾娜紵匦裕玫狡渥罴讶紵椒ê腿紵Y(jié)構(gòu)，是提高其熱效率和利用率最有效的方法，也是確保鍋爐或發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行的必要。

20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)許多黃磷企業(yè)或研究單位對(duì)利用黃磷尾氣作為鍋爐燃料進(jìn)行過(guò)一些嘗試，主要是將黃磷尾氣用作為中低壓鍋爐的燃料，如用于干燥原料、生產(chǎn)熱水蒸汽等，近年某些黃磷企業(yè)嘗試黃磷尾氣燃?xì)獍l(fā)電，但對(duì)于黃磷尾氣的燃燒特性的研究還未見相關(guān)的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種含高濃度CO尾氣燃燒特性檢測(cè)方法和裝置，即在實(shí)驗(yàn)室或工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)利用本發(fā)明設(shè)備，檢測(cè)尾氣燃燒特性數(shù)據(jù)，并通過(guò)本數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)際尾氣燃燒過(guò)程進(jìn)行合理的工藝控制調(diào)整，控制不同CO濃度、不同空燃比，得到不同生產(chǎn)工藝情況下含高濃度CO尾氣的燃燒特性和排煙濃度。對(duì)不同生產(chǎn)工藝條件下的含高濃度CO尾氣成分進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，取若干不同成分組成的尾氣樣本，再與不同空氣過(guò)量系數(shù)的空氣在燃燒室內(nèi)進(jìn)行燃燒。檢測(cè)過(guò)程中定期記錄不同測(cè)樣點(diǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，特別是煙氣成分和燃燒溫度，觀察兩者之間的相關(guān)關(guān)系。從尾氣燃燒的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)兩方面展開，控制不同的燃燒原料氣成分和空氣配給量，然后對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比研究，結(jié)合相關(guān)的動(dòng)力學(xué)熱力學(xué)規(guī)律，最后得出含高濃度CO尾氣燃燒的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)規(guī)律。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種含高濃度CO尾氣燃燒特性檢測(cè)裝置，它由配氣進(jìn)氣系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)組成，配氣進(jìn)氣系統(tǒng)與燃燒系統(tǒng)連通，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)設(shè)置于燃燒系統(tǒng)上。