[發明專利]一種檢測耦合燃燒中生物質與煤燃燒比例的裝置及方法

在審

• 申請號: 201810744513.1
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN108956694A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 雷廷宙;李在峰;楊樹華;何曉峰;王志偉;孫堂磊;何愛玲;李志杰;岳增合
• 申請（專利權）人: 河南省科學院能源研究所有限公司
• 主分類號: G01N25/22
• 分類號: G01N25/22
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 李紅衛

本發明屬于生物質熱能轉化利用技術領域，具體涉及一種檢測耦合燃燒中生物質與煤燃燒比例的裝置及方法，所述的檢測耦合燃燒中生物質與煤燃燒比例的裝置，包括氣體取樣器、過濾器、第一抽氣泵、三通接管、第二抽氣泵、貯氣袋、¹⁴C檢測裝置、畢托管和控制柜，氣體取樣器的取樣口伸入煙氣管道，氣體取樣器的出氣口通過管道連通過濾器進氣口，過濾器的出氣口通過管道連通第一抽氣泵進氣口，本發明準確、穩定。

技術領域

本發明屬于生物質熱能轉化利用技術領域，具體涉及一種檢測耦合燃燒中生物質與煤燃燒比例的裝置及方法。

背景技術

自然界存在3種碳的同位素，它們的相對原子質量比例是12：13：14，分別用碳-12(¹²C)、碳-13(¹³C)、碳-14(¹⁴C)來表示，前二者是穩定同位素，¹⁴C則有放射性。¹⁴C是由宇宙射線撞擊空氣中的氮原子所產生，其原子核由6個質子和8個中子組成，半衰期約為5,730年，衰變方式為β衰變，¹⁴C原子轉變為¹⁴N原子。¹⁴C在大氣中存在，與氧結合成CO₂分子，與二氧化碳(CO₂)的化學性能是相同的。因此，它與二氧化碳混合一起，參與自然界的碳交換運動。生物在生存的時候，由于需要呼吸，其體內的¹⁴C含量大致不變，生物死去后會停止呼吸，此時體內的¹⁴C開始減少，而且不會得到補充。¹⁴C按半衰期為5730年的速度衰變，而¹²C的數量仍然保持不變。生物質燃料¹⁴C和¹²C的比例和生物體死亡那一刻是一樣的，而以作為化石燃料的煤，是生物體經過幾百萬年演變得到，其所含的化石碳的¹⁴C含量幾乎已經為零，因此可以通過比較燃料燃燒后煙氣中同位素¹⁴C的含量來確定生物質的燃燒比例。

生物質發電是利用生物質所具有的化學能經燃燒轉換為熱能進行發電，是生物質大規模高效熱利用的重要方式，是可再生能源發電的一種，利用生物質替代礦物燃料進行發電可以減少CO₂和SO₂排放。我國生物質發電有純生物質直燃發電方式和生物質與煤耦合燃燒發電。直燃發電方式以純生物質為原料，雖然其較為環保，但發電效率較低，生物質與煤耦合燃燒發電方式是生物質與煤混合燃燒發電，該方式的發電效率與燃煤電站相同，效率較高，生物質與煤耦合燃燒發電設備均是在燃煤設備上做出改進，混燒過程中，如果生物質摻燒量過高，則會出現大量的焦油結塊，影響整個設備的正常使用，降低設備的使用壽命，影響發電效率，因此，使用檢測設備在保證發電效率正常的情況下，調整生物質和煤的摻燒量至關重要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種準確、穩定的檢測耦合燃燒中生物質與煤燃燒比例的裝置及方法。

基于上述目的，本發明采取如下技術方案：

一種檢測耦合燃燒中生物質與煤燃燒比例的裝置，包括氣體取樣器、過濾器、第一抽氣泵、三通接管、第二抽氣泵、貯氣袋、¹⁴C檢測裝置、畢托管和控制柜，氣體取樣器的取樣口伸入煙氣管道，氣體取樣器的出氣口通過管道連通過濾器進氣口，過濾器的出氣口通過管道連通第一抽氣泵進氣口，第一抽氣泵的出氣口連通三通接管進氣口，三通接管的出氣口通過導管連通第二抽氣泵的進氣口，三通接管還設有外接口，第二抽氣泵的出氣口通過管道連通貯氣袋6進氣口，貯氣袋6出氣口通過導管連通¹⁴C檢測裝置，控制柜通過信號線連接畢托管和第二抽氣泵，畢托管的測速口伸入煙氣管道內部。

進一步的，所述的¹⁴C檢測裝置為加速器質譜分析儀或液體閃爍計數器。

進一步的，所述的過濾器與第一抽氣泵之間的管道上設有第一壓力表。