[發(fā)明專(zhuān)利]一種煤粉燃燒特性快速檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710693675.2
• 申請(qǐng)日: 2017-08-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107632107B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 向軍;徐俊;蘇勝;胡松;汪一;許凱;唐浩;周敬;張晨浩;熊哲;卿夢(mèng)霞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N31/12
• 分類(lèi)號(hào): G01N31/12;G01N21/65;G01N5/00
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 陳衛(wèi)

本發(fā)明涉及一種煤粉燃燒特性快速檢測(cè)方法，其包括如下步驟：S1.選取多種不同的標(biāo)準(zhǔn)煤，分別對(duì)每種標(biāo)準(zhǔn)煤進(jìn)行拉曼光譜測(cè)試及熱重分析，獲得拉曼光譜特征參數(shù)和煤粉燃燒特征參數(shù)，計(jì)算拉曼光譜特征參數(shù)與煤粉燃燒特征參數(shù)的映射關(guān)系，建立拉曼光譜特征參數(shù)與煤粉燃燒特性特征參數(shù)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)；S2.對(duì)待檢測(cè)原煤進(jìn)行拉曼光譜測(cè)試，獲得與其拉曼光譜特征參數(shù)并將其與關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)相應(yīng)的映射關(guān)系，獲得待檢測(cè)原煤的煤粉燃燒特性參數(shù)。有益效果為：檢測(cè)快速，可同時(shí)獲得多個(gè)煤粉燃燒特性參數(shù)，全面且準(zhǔn)確；建立好數(shù)據(jù)庫(kù)后，每次僅需要對(duì)待測(cè)原煤進(jìn)行拉曼光譜檢測(cè)即可得到煤粉燃燒特性參數(shù)，后期成本較低且效率高，適用于工程運(yùn)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專(zhuān)利屬于煤粉燃燒特性檢測(cè)領(lǐng)域，更具體的，涉及一種煤粉燃燒特性快速檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

煤炭在中國(guó)的一次能源中占比65％左右，而其中大部分的煤炭用于燃燒發(fā)電供能。在煤炭燃燒過(guò)程中，煤炭的燃燒特性是影響鍋爐的燃燒效率及污染物的關(guān)鍵因素，因此提前預(yù)測(cè)煤粉的燃燒特性對(duì)鍋爐燃燒調(diào)整及其高效清潔燃燒至關(guān)重要。

目前在燃煤電廠，煤粉的燃燒特性并未直接檢測(cè)，而是直接通過(guò)工業(yè)分析元素分析獲得煤粉的煤質(zhì)參數(shù)，再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，進(jìn)行計(jì)算預(yù)測(cè)的，準(zhǔn)確度不高。一方面煤粉的元素分析工業(yè)分析，需要參照國(guó)標(biāo)進(jìn)行，雖準(zhǔn)確，但是耗時(shí)較長(zhǎng)，不利于參數(shù)的快速獲得，與此同時(shí)，煤粉的燃燒特性不僅僅與工業(yè)分析元素分析的參數(shù)有關(guān)，更與煤粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)密切關(guān)聯(lián)，尤其是苯環(huán)的濃縮程度，含氧官能團(tuán)的多少，烷烴支鏈的多少以及交聯(lián)作用的強(qiáng)弱，因此往往通過(guò)元素分析工業(yè)分析參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)煤粉的燃燒特性具有一定的局限性。

專(zhuān)利CN201510680107.X公開(kāi)了一種檢測(cè)鍋爐爐膛內(nèi)煤粉燃燒動(dòng)力特性的方法和系統(tǒng)，根據(jù)預(yù)設(shè)的煤粉從燃燒器噴口噴入到離開(kāi)爐膛的總?cè)紵龝r(shí)間以及二次風(fēng)配風(fēng)狀態(tài),對(duì)煤粉燃燒過(guò)程進(jìn)行離散化處理,得到若干個(gè)氧濃度區(qū)間、若干個(gè)溫度區(qū)間、各個(gè)氧濃度區(qū)間的第一燃燒時(shí)間以及各個(gè)溫度區(qū)間的第二燃燒時(shí)間，再根據(jù)熱重要模擬相應(yīng)的條件來(lái)預(yù)測(cè)煤粉在各區(qū)間的燃燒特性，但是該方法并不能快速且準(zhǔn)確的檢測(cè)出煤粉的燃燒特性；專(zhuān)利CN200610046105.6公開(kāi)了一種煤粉燃燒性能檢測(cè)方法及其裝置，該方法通過(guò)制取煤樣、使煤燃燒,燃燒過(guò)程中煤粉處于靜止?fàn)顟B(tài),同時(shí)在線連續(xù)檢測(cè)燃燒過(guò)程產(chǎn)生的有關(guān)氣體含量,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。該發(fā)明主要是根據(jù)燃燒廢氣的產(chǎn)生過(guò)程,判斷煤粉燃燒狀態(tài)，但是該方法也無(wú)法實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)。專(zhuān)利CN201610600182.5公開(kāi)了一種基于拉曼光譜分析的煤質(zhì)快速檢測(cè)方法，煤質(zhì)與煤粉的燃燒特性之間雖有一定的聯(lián)系，但如前段內(nèi)容所述通過(guò)煤質(zhì)預(yù)測(cè)煤粉的燃燒特性準(zhǔn)確度不高，原因?yàn)槊悍鄣娜紵匦耘c煤粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，煤質(zhì)卻無(wú)法準(zhǔn)確反映煤粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)，因此煤質(zhì)與煤粉的燃燒特性的相關(guān)性難以保證；另外，根據(jù)上述分析可得出如下結(jié)論：專(zhuān)利CN201610600182.5雖公開(kāi)了一種基于拉曼光譜分析的煤質(zhì)快速檢測(cè)方法，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員并不能以“拉曼光譜→煤質(zhì)→煤粉燃燒特性”建立煤粉的快速檢測(cè)，因?yàn)槊嘿|(zhì)至煤粉燃燒特性之間關(guān)聯(lián)性只有經(jīng)驗(yàn)公式可用，并且已經(jīng)證實(shí)其準(zhǔn)確度不高，因此現(xiàn)有技術(shù)中仍然缺乏行之有效的煤粉燃燒特性的快速檢測(cè)方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種煤粉燃燒特性快速檢測(cè)方法，其目的在于提供一種快速、可靠、操作簡(jiǎn)單且能同時(shí)獲得煤粉的著火溫度、燃盡溫度、活化能和指前因子等煤粉燃燒特性相關(guān)參數(shù)。該方法可適用于燃煤電廠等的煤粉燃燒特性的檢測(cè)，也適用于實(shí)驗(yàn)室研究過(guò)程中的煤燃燒特性的檢測(cè)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種煤粉燃燒特性快速檢測(cè)方法，其包括如下步驟：

S1.拉曼光譜特征參數(shù)與煤粉燃燒特性特征參數(shù)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)建立：

選取多種不同煤階、不同灰分的標(biāo)準(zhǔn)煤，分別對(duì)每種標(biāo)準(zhǔn)煤進(jìn)行拉曼光譜測(cè)試及熱重分析，獲得每種標(biāo)準(zhǔn)煤的拉曼光譜特征參數(shù)和煤粉燃燒特征參數(shù)，計(jì)算拉曼光譜特征參數(shù)與煤粉燃燒特征參數(shù)的映射關(guān)系，建立拉曼光譜特征參數(shù)與煤粉燃燒特性特征參數(shù)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)，