[發明專利]一種檢測煤粉燃燒率的方法及設備

有效

• 申請號: 201210005313.7
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN102539621A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 呂慶;劉然;張淑會;李福民;孫艷芹;馮帥;梁坤峰
• 申請（專利權）人: 河北聯合大學
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李桂芳;曹淑敏

1.一種檢測煤粉燃燒率的方法，其特征在于包含制取煤樣、連續噴吹、收集未燃煤粉、收集混合氣體、氣體分析儀檢測、馬弗爐焙燒及燃燒率計算工序，其中的連續噴吹氣體、收集未燃煤粉、收集混合氣體工序包含如下工藝步驟：①采取連續噴吹技術，使得煤粉均勻地噴入燃燒爐中，當煤粉離開燃燒爐變為未燃煤粉時，用N₂迅速冷卻，保證其燃燒率的準確性；②采用三通收灰槽收集未然煤粉；③采用布袋除塵器過濾氣體并用氣囊收集氣體，三通收灰槽的三個端口，分別連接燃燒爐、N₂、布袋除塵器。

2.根據權利要求1所述之一種檢測煤粉燃燒率的方法，其特征在于將氣囊收集的物質，利用氣體分析儀化驗成分，根據混合氣體法計算方法，依據公式計算燃燒率；將三通收灰槽收集未然煤粉通過弗爐焙燒，根據灰量平衡計算方法，依據公式計算燃燒率；根據上述兩種方法計算出的燃燒率，求取平均值，為最終燃燒率。

3.根據權利要求1所述之一種檢測煤粉燃燒率的方法，其特征在于所說的連續噴吹工序，煤粉均勻的以1.5-2.0g/min速率噴入燃燒爐中；連續噴吹使用的噴煤瓶為錐形，容積400-500ml，由上部通入氣體，右側連接噴吹管道。

4.根據權利要求1或2所述之一種檢測煤粉燃燒率的方法，其特征在于三通收灰槽頂端連接燃燒爐，底端右側通入N₂，左側出CO、CO₂、O₂、N₂、H₂混合氣體。

5.根據權利要求1或2所述之一種檢測煤粉燃燒率的方法，其特征在于噴煤粉、空氣的流量之和大于通入N₂冷卻氣體流量。

6.根據權利要求2所述之一種檢測煤粉燃燒率的方法，其特征在于更具體的工藝步驟如下：

①稱取樣煤大于40g，放入烘箱中，于105-110℃溫度下干燥2-3h備用；燃燒爐正常工作溫度為1300℃，升溫速度為10-15℃/min；熱風爐工作溫度為900℃，升溫速度為15-20℃/min；

②待燃燒爐和熱風爐工作區溫度均達到設定值后，開始進行噴吹實驗；

稱取步驟1中備用煤粉40g放入噴煤瓶，稱量噴煤瓶與煤粉總重，記為m₁，

開啟空氣壓縮機，依次打開?Q₁?、Q₂流量計控制閥門，對應流量控制為0.8-1.0m³/h、0.5-0.8m³/h，最后打開N₂流量計控制閥門，流量控制2-3L/min；

Q₁?是噴吹煤粉流量計控制閥門，Q₂是空氣流量計控制閥門，Q_N2是N₂流量計控制閥門；Q₁?和Q₂流量控制閥分別為0.8-1.0m³/h、0.5-0.8m³/h，?N₂裝置流量控制2-3L/min，保證Q₁?+Q₂>Q_N2；

③連續噴吹5-8min時，用收氣囊套在布袋除塵器的末端，開始收集氣體；化驗氣體成分，依據公式計算燃燒率；

④噴吹時間設定為10-15min；之后依次關閉Q_N2、Q₂、Q₁閥門，稱取瓶重，記為m₂；依次取下布袋除塵器和三通收灰槽，完全收集其中的未燃煤粉并稱重，記為m₃；上述過程完成之后，用空氣吹掃整個噴吹系統，流量控制Q₁為1.5-2.0m³/h，Q₂為1.0-1.5m³/h，時間為2-3分鐘；吹掃結束后，關閉燃燒爐和熱風爐加熱電源；待爐溫降至200-300℃時，關閉系統循環水總開關，噴吹試驗結束；

⑤稱取1g未燃煤粉放入磁盤，并在馬弗爐中進行焙燒；焙燒溫度設定為700-800℃，總焙燒時間1-1.5h；焙燒過程中，用鐵絲攪拌試樣1-2次，以確保均勻；焙燒結束后，取出試樣，冷卻后稱量剩余樣品重量，記為m₄；

⑥利用上述步驟獲得的數據，按下列方法計算煤粉燃燒率；

（1）根據灰量平衡計算方法：

式中：?R₁—煤粉燃燒率；

A₁—未燃煤粉的灰分含量（A₁=m₄*100%）；

A₀—煤粉燃燒前的灰分含量；

???（2）根據混合氣體法計算燃燒率R₂；

燃燒率R=（R₁+R₂）/2。