[發明專利]一種冶金煤氣燃燒特性的測試裝置及方法

有效

• 申請號: 202011179884.3
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112285158B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 劉功國;秦潔;樊河雲;李占軍
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: G01N25/22
• 分類號: G01N25/22;G01N25/28;G01N31/12
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 曾勇;羅貴飛

1.一種冶金煤氣燃燒特性的測試裝置，其特征在于：包括混氣裝置（13）、混合煤氣管道（16）、燒嘴（1）、燃燒爐（2）、均風室（6）、煙氣管路（7）、供風管道（9）、氣體分析系統（8）和切換閥組（17），所述混氣裝置（13）、混合煤氣管道（16）、燒嘴（1）、燃燒爐（2）、均風室（6）、煙氣管路（7）依次連接，供風管道（9）的一端部與燒嘴（1）連接，所述混氣裝置（13）側壁上間隔設置有高爐煤氣管道（10）、轉爐煤氣管道（11）和焦爐煤氣管道（12）；還包括取氣孔（3）、流量檢測調節裝置（15）和溫度檢測裝置（14），所述取氣孔（3）和溫度檢測裝置（14）設置在燃燒爐（2）、供風管道（9）、混合煤氣管道（16）和煙氣管路（7）上，且燃燒爐（2）上的取氣孔（3）和溫度檢測裝置（14）至少為3個，流量檢測調節裝置（15）設置在供風管道（9）、混合煤氣管道（16）和煙氣管路（7）上，氣體分析系統（8）通過切換閥組（17）分別與取氣孔（3）連接。

2.根據權利要求1所述的一種冶金煤氣燃燒特性的測試裝置，其特征在于：所述均風室（6）的進、出口處均設置有均風器（5）。

3.根據權利要求1所述的一種冶金煤氣燃燒特性的測試裝置，其特征在于：所述燃燒爐（2）遠離燒嘴（1）端部設置有可密閉檢修門（4）。

4.根據權利要求1所述的一種冶金煤氣燃燒特性的測試裝置，其特征在于：所述燃燒爐（2）上的溫度檢測裝置（14）為3至5個，且沿軸線間隔設置。

5.根據權利要求1所述的一種冶金煤氣燃燒特性的測試裝置，其特征在于：所述取氣孔（3）為六個，且三個取氣孔（3）均勻間隔設置在同一圓周上，六個取氣孔（3）分為兩組分別設置在燃燒爐（2）爐中和爐尾外壁上。

6.根據權利要求1所述的一種冶金煤氣燃燒特性的測試裝置，其特征在于：所述溫度檢測裝置（14）設置在取氣孔（3）處的燃燒爐（2）側壁上。

7.根據權利要求1所述的一種冶金煤氣燃燒特性的測試裝置，其特征在于：氣體分析系統（8）還包括取氣孔（3）各管路的自動切換、設定流量的自動調節、檢測和分析數據的集中顯示功能的模塊。

8.根據權利要求1至7任一權利要求所述的一種冶金煤氣燃燒特性的測試裝置，其特征在于：所述氣體分析系統（8）包含煤氣成分分析儀、煙氣成分分析儀以及集中控制和數據采集集成系統。

9.一種冶金煤氣燃燒特性的測試方法，其特征在于：包括權利要求8所述的測試裝置，其步驟如下：

a、提前調試并記錄煤氣成分分析儀包含氣體采集和分析相應時間的總分析測定時間為t1，煙氣氣體采集和分析相應時間的總分析測定時間為t2，切換閥組（17）的操作切換時間為t3，根據煤氣流速計算的從煤氣取氣點至煙氣取氣點的氣體流動時間為t4；設定煙氣取氣操作的提前量時間為t5；

b、當燃燒爐（2）開始煤氣穩定燃燒具備測試條件后，進行輪詢測試分析：供風管道（9）提前預設并且提供穩定的空氣，其精準成分測試時間點基準為t0；混合煤氣采集和分析相應時間的總分析測定完成時間為t0+t1；從爐身至煙氣管道的各點煙氣成分從對應取氣孔（3）采集后輪流分析，各點煙氣及時成分測試完成時間分別為t0+t2+t3；煤氣和煙氣及時性成分對應的時間關系為煤氣t1+t4=t2+t3-t5或t5=t2+t3-t1-t4；

c、調整供風流量或調整煤氣流量條件下，進一步保持混合煤氣成分、調整混合煤氣成分以及燃燒逐步升溫過程中，重復步驟b，即可在預先設定的空氣過剩系數條件下實現煤氣成分與煙氣成分的及時性組分對應關系測定；

d、并記錄燃燒爐（2）爐身取氣孔（3）處對應的氣體及時成分分析時間點的溫度T，依據該時間點得到的取氣孔（3）氣體成分可獲得煤氣成分、空氣成分對應燃燒時間溫度得到的煙氣成分中SO₂、NOx的變化情況，從而得到時間系列的精準煤氣燃燒特性參數。

10.根據權利要求9所述的一種冶金煤氣燃燒特性的測試方法，其特征在于：所述供風管道（9）可在溫度檢測前配入氧氣或對進行預熱處理。