[發(fā)明專利]測量低熱值燃煤發(fā)熱量的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210246712.6
• 申請(qǐng)日: 2022-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN114755264A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆晗;陳喜慶;李宏巖;周彤;楊紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林電力股份有限公司長春熱電分公司
• 主分類號(hào): G01N25/22
• 分類號(hào): G01N25/22;G01N31/12
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 武玥;張紅生

本發(fā)明公開一種應(yīng)用于機(jī)器人自動(dòng)化驗(yàn)設(shè)備的低熱值煤發(fā)熱量的測試方法，包括：向坩堝內(nèi)置入一片或多片固定熱值墊紙，向墊紙上置入待測的低熱值煤樣，所述坩堝于氧彈內(nèi)充氧，之后于量熱儀中開始監(jiān)測，獲得樣品的發(fā)熱量；所述低熱值煤的發(fā)熱量低于2000cal/kg，所述坩堝底部和墊紙不完全接觸。使用此方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于低熱值煤樣的自動(dòng)化低成本快速測量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于自動(dòng)化機(jī)器人測量低熱值煤發(fā)熱量的方法。

背景技術(shù)

為加強(qiáng)摻燒混配，降低電廠用煤的煤價(jià)，高灰分(干基灰分在55％～65％)低熱值(2000cal/kg左右)的地煤(后文簡稱地煤S)的摻入是一種解決方案。根據(jù)該種類煤炭化驗(yàn)結(jié)果與GB/T15224-2010《煤炭質(zhì)量分級(jí)》進(jìn)行對(duì)比得出：地煤S為高灰低熱值煤。

然而常規(guī)的測定煤發(fā)熱量的方法無法通過機(jī)器人自動(dòng)化驗(yàn)設(shè)備用于測定地煤S的發(fā)熱量，參見附圖1-3，在使用5E-RILS1800機(jī)器人無法測量獲得準(zhǔn)確的發(fā)熱量數(shù)值。圖1為使用該裝置燃燒后的坩堝內(nèi)樣品的圖像，圖2為測試后的坩堝內(nèi)樣品分布，圖3為二次焙燒后樣品對(duì)比圖，從圖3可以看出完全燃燒后的低熱值煤灰具有不同的顏色。

對(duì)于低熱值煤的發(fā)熱量測試有成熟的方法，參見GB/T213-2008《煤的發(fā)熱量的測試》典型包括墊石棉絨法和包擦鏡紙法。

石棉絨法使用了對(duì)人體具備危害性的石棉，在實(shí)驗(yàn)室使用石棉不符合工作場所的需求，且參見《煤質(zhì)技術(shù)》2011年9月第五期的《低熱值腐泥煤發(fā)熱量測定方法探討》，其公開了墊石棉絨法無法理想測定地煤S相近煤的發(fā)熱量。

包擦鏡紙法可以用于測量低熱值煤發(fā)熱量的測定，其具備材料成本低、操作簡單的優(yōu)勢，但是，除非配置價(jià)格昂貴的機(jī)械手及相應(yīng)的包裹組件，否則無法完成精細(xì)復(fù)雜的包紙工作，這導(dǎo)致包紙法無法用于機(jī)器人智能化驗(yàn)裝備對(duì)發(fā)熱的低成本快速測定。此過程如改為人工包紙介入，但是此種測試方法不僅需要投入額外的人力，而且失去了產(chǎn)品的自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)操作特性，自動(dòng)化系統(tǒng)的防作弊功能也失去了作用。

《煤質(zhì)化驗(yàn)工》的第十五章第六節(jié)公開了摻雜高可燃物質(zhì)法測定低熱值煤發(fā)熱量的方法，例如摻入苯甲酸、標(biāo)準(zhǔn)煤樣或才測出不久的高熱值煤樣。但書中并未對(duì)該方法及具體操作步驟進(jìn)行詳細(xì)介紹。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)，該方法在用于自動(dòng)化操作時(shí)存在如下的問題：

(1)高可燃物質(zhì)加在樣品上部時(shí)，高可燃物質(zhì)在上方燃燒，無法對(duì)樣品產(chǎn)生助燃作用。

(2)高可燃物質(zhì)加在樣品下部時(shí)，高可燃物質(zhì)在純氧環(huán)境中易發(fā)生劇烈燃燒，其噴射的火焰會(huì)造成樣品飛濺，從而造成樣品崩樣。

(3)高可燃物質(zhì)粉狀與樣品混合時(shí)，需分別稱量高可燃物質(zhì)及樣品質(zhì)量后將二者充分混合，此方法實(shí)驗(yàn)效果好。但混合過程不論對(duì)于人工或者機(jī)器人來說實(shí)際操作都比較復(fù)雜，在操作過程中攪拌器會(huì)帶走樣品，造成樣品不同程度損失。使實(shí)驗(yàn)不確定度增加，無法滿足實(shí)驗(yàn)精度要求。同時(shí)粉狀物受環(huán)境濕度變化影響較大會(huì)進(jìn)一步增加實(shí)驗(yàn)不確定度。

故摻雜高可燃物質(zhì)法同樣不適用于機(jī)器人自動(dòng)化驗(yàn)設(shè)備低熱值煤發(fā)熱量的測試。

現(xiàn)有技術(shù)中，CN202011045263.6公開了一種污泥發(fā)熱量的檢測方法，其解決的技術(shù)問題和本申請(qǐng)近似，其采用了添加冷凍苯甲酸薄片的方法，然而該方法并不適用于低熱值煤的快速發(fā)熱量測定，

原因如下：

(1)苯甲酸在樣品下部時(shí)，苯甲酸在純氧環(huán)境中易發(fā)生劇烈燃燒，其噴射的火焰會(huì)造成樣品飛濺，從而造成樣品崩樣。

(2)低溫冷凍苯甲酸薄片會(huì)吸收系統(tǒng)熱量，增加量熱儀系統(tǒng)誤差。

(3)低溫冷凍苯甲酸薄片會(huì)發(fā)生冷凝現(xiàn)象，造成樣品重量變化。增加稱量系統(tǒng)誤差。