[发明专利]一种低浓度可燃废气与燃煤混烧的实验系统以及分析方法

说明书

本发明公开了一种低浓度可燃废气与燃煤混烧的实验系统以及分析方法，涉及燃料特性实验技术领域；该实验系统包括配气系统、气体流动控制系统、煤粉进料系统、气煤混烧系统、烟气收集系统和烟气分析系统；实验系统通过燃料自动供给，自动净化；优化燃烧配比，自动监测以及控制系统运行参数，保证燃烧稳定，从而使得实验系统及方法能够模拟完成低浓度可燃废气和煤粉混烧的燃烧特性的实验、确定低浓度可燃废气通入燃煤锅炉混烧的最佳配伍参数，分析增热减排效果，对低浓度可燃气体的利用提供参数支持。

技术领域

本发明属于燃料特性实验技术领域，尤其涉及一种低浓度可燃废气与燃煤混烧的实验系统以及分析方法。

背景技术

可燃废气泛指作为废气排空或点火炬的可燃气体，主要有5种：(1)冶金行业排空的高炉煤气、焦炉煤气等；(2)石化行业点火炬的烃类废气；(3)垃圾填埋产生的填埋气；(4)石化企业排放的火炬气；(5)矿产开采中排放的煤矿瓦斯、伴生天然气等。可燃废气排空或点火炬造成了能源严重浪费。作为可燃废气的代表性气体，乏风瓦斯的主要成分甲烷的温室效应是CO₂的21倍，直接排入大气，将引起一系列生态环境问题。目前高浓度可燃废气已经得到很好的利用，但数量巨大的低浓度(0.1％-1.0％)可燃废气仍有待综合利用。

目前，研究工作集中于通风瓦斯的利用，而对于其它种类低浓度可燃废气利用的研究，只有较少学者涉及。可燃废气是很好的气体燃料，燃烧效率高，单位发热量产生的CO₂少。若将低浓度可燃废气代替燃烧用空气送入燃煤锅炉。不仅能节约大量能源。还能减少温室气体排放。提高相关企业的经济效益。目前，对于低浓度可燃废气与燃煤混烧的研究大都集中于理论层面，基础实验研究十分匮乏。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出一种低浓度可燃废气与燃煤混烧的实验系统以及分析方法。目的是通过有效的实验装置及分析方法对低浓度可燃气体的利用提供参数支持。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。

一种低浓度可燃废气与燃煤混烧的实验系统，包括配气系统、气体流动控制系统、煤粉进料系统、气煤混烧系统、烟气收集系统和烟气分析系统；所述配气系统通过管路将配置好的燃烧气体通过第一管路输送至伴热炉，所述伴热炉出口通过第二管路和与煤粉进料系统相连接；煤粉进料系统与气煤混烧系统顶部相连接；所述伴热炉出口通过管路与气煤混烧系统的底部进气口相连接；气煤混烧系统的顶部灰分排出口和底部的灰分排出口分别通过管路与烟气收集系统相连接，所述烟气收集系统与烟气分析系统相连。

所述配气系统包括并联的低浓度可燃气体瓶和辅助气体瓶，所述配气系统的管路上设置有流量计量装置；所述气体流动控制系统包括流量计量装置，加压阀，气样开关阀，背压阀，浓度传感器，温湿度传感器，所述浓度传感器和温湿度传感器设置在第一管路上；所述背压阀设置在第二管路上；所述气煤混烧系统内设置有热电偶，所述热电偶连接有温度采集分析装置。

进一步的，所述配气系统还包括配气仓、加湿仓和喷尘仓；所述配气仓的入口与低浓度可燃气体瓶和辅助气体瓶的出口连接；所述配气仓的出口与加湿仓和喷尘仓依次连接。

进一步的，所述第一管路上还设置有气样采集支管，所述气样采集支管通过灰分过滤器与烟气分析系统相连接。

更进一步，所述温度采集分析装置包括温度传感器和与其连接的计算机分析控制装置。

更进一步，所述可燃气体报警装置的感应器与计算机分析控制装置通过信号相连接。

进一步的，所述烟气收集系统包括依次相连的灰分收集器、气泵、烟气冷凝器、气体收集器，所述气体收集器与烟气分析系统相连接。

进一步的，所述烟气分析系统为气相色谱分析仪。

一种利用所述实验系统的低浓度可燃废气与燃煤混烧特性分析方法，包括以下步骤：