[实用新型]一种基于X射线衍射分析的助熔剂添加控制系统

说明书

本实用新型公开的一种基于X射线衍射分析的助熔剂添加控制系统，属于煤气化控制技术领域。包括煤灰取样器、煤灰进样器、X射线衍射仪、X射线衍射图谱分析仪、服务器和助熔剂进料器；煤灰取样器取样后通过煤灰进样器制样送入X射线衍射仪进行在线检测生成X射线衍射图谱，采用X射线衍射图谱分析仪对得到的X射线衍射图谱进行分析，服务器根据分析得到的数据实时生成助熔剂添加量调整策略，助熔剂进料器根据服务器所传输的助熔剂添加量调整策略确定助熔剂进料量进行添加，可实现助熔剂添加的在线实时控制，实现气化炉膜式水冷壁上正常的挂渣，保证气化炉长周期安全平稳运行，适用范围广，适于大规模推广。

技术领域

本实用新型属于煤气化控制技术领域，具体涉及一种基于X射线衍射分析的助熔剂添加控制系统。

背景技术

随着国内一次能源供应的日益紧张，高灰熔融性温度(灰熔点)大于1500℃的劣质煤高效利用备受关注。气流床气化技术对煤种适应性强，拓宽了煤种的利用范围，特别是可以气化含灰量较高的煤种。目前，煤气化技术向着高温高压发展，液态排渣气化技术逐渐占据主导地位为保证气化炉可以顺利排渣，气化炉操作温度原则上要高于原料煤流动温度。这样才不会降低碳转化率，同时顺利实现气化炉膜式水冷壁上正常的挂渣，保证气化炉长周期安全平稳运行。我国高灰点煤炭资源储量较大，其中灰熔点大于1500℃的煤占煤炭总资源的50％。为满足液态排渣气化技术对灰熔点的要求，一些具有高灰熔点温度的煤，必须先添加助熔剂有效地降低其灰熔点。

煤灰熔点作为气化用煤的一项重要指标，指导着特定气化炉助熔剂的添加。煤灰熔点的高低很大程度上取决于煤灰的化学组成及其含量。所以需要详细研究煤灰化学成分，以此来确定助熔剂的添加量。通常将氧化铝，氧化硅称为酸性氧化物，其含量越高，煤灰熔点温度则越高，氧化镁，氧化钙和氧化铁称为碱性氧化物，其含量越高，煤灰熔点温度则越低，但鉴于实际生产过程中煤灰化学成分的复杂性，并且各化学组分含量有一定波动性，需要有一种快速的煤灰化学成分分析方法进行实时在线分析，并以此确定助熔剂的添加种类和添加量。

现有的煤灰中Ca、Mg等元素分析方法主要采用滴定分析法，步骤繁琐、耗时较长且无法实现在线测量。无法根据实际情况在线调节助熔剂的添加种类和添加量。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基于X射线衍射分析的助熔剂添加控制系统及方法，能够快速准确的检测出煤灰的成分，从而指导气化炉助熔剂的添加。

本实用新型通过以下技术方案来实现：

本实用新型公开了一种基于X射线衍射分析的助熔剂添加控制系统，包括煤灰取样器、煤灰进样器、X射线衍射仪、X射线衍射图谱分析仪、服务器和助熔剂进料器；

煤灰取样器设在气化炉出口，用于采集煤灰并将煤灰制备成煤灰样品；

煤灰进样器用于将煤灰样品送至X射线衍射仪；

X射线衍射仪与X射线衍射图谱分析仪连接，X射线衍射仪用于生成煤灰样品的X射线衍射图谱并发送至X射线衍射图谱分析仪；

煤灰取样器、煤灰进样器、X射线衍射图谱分析仪和助熔剂进料器分别与服务器连接。

优选地，煤灰取样器包括装样装置和压平装置，装样装置用于盛放采集到的煤灰，压平装置用于将装样装置内的煤灰压平。

优选地，X射线衍射仪的扫描速度为2°/min，扫描范围为10°～60°，扫描步长为0.02°。

优选地，煤灰进样器连接有冷却系统。

优选地，系统还包括用于测量煤灰样品温度的测温装置。

进一步优选地，测温装置为红外测温器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：