生石灰全自動智能測定儀的製作方法

2023-05-27 10:42:01

專利名稱：生石灰全自動智能測定儀的製作方法
技術領域：
本發明屬於火電廠化驗人員對性能指標分析用測定裝置領域，特別是涉及到一種石膏生石灰脫硫所用生灰石進行常規T60性能指標分析的測定儀。
背景技術：
我國的自然人文條件決定在目前並且今後相當長的時間內，電源結構以火電廠內燃煤機組為主的基本格局不會改變。我國各大發電公司對於煙氣脫硫工程(Flue GasDesulfurization-FGD)的發展和應用都有著巨大的需求。2011年，國家環境保護總局發布新修訂的汙染物排放標準GB13223-2011，進一步加強對於火電廠大氣汙染物排放的要求的同時，制定了新的《排汙費徵收標準和計算方法》，使得企業的二氧化硫排汙成本大幅度增力口。因此，這些內部需求和外部壓力都對發電企業脫硫系統運行效率和穩定性提出了更高的要求。現在，生石灰脫硫法是一種廣泛應用範圍的脫硫系統，該方法具有運行穩定，效率高，成本低等眾多優點。在生石灰脫硫系統的運行過程中，生石灰作為吸收劑，其反應活性是決定系統脫硫效率和運行穩定性的最重要因素。而作為衡量生石灰反應活性的指標，生石灰T60的測定，即定量生石灰與定量體積水反應過程中，溶液升溫至60攝氏度所需要的時間，已經成為衡量生石灰品質和預測評判脫硫系統運行效率的重要參考數據，並且是各火力發電企業脫硫系統中重點監測的指標。目前，國內國外尚無一款能夠準確測量生石灰T60的自動智能儀器，化驗人員在測量T60時，主要利用玻璃試管，水銀溫度計等常規玻璃儀器進行組裝測量，不僅實驗操作繁瑣複雜，而且由於保溫效果差，不進行溫度補償，無法自動注水，注水與計時無法同時進行等諸多原因大大增加了實驗誤差，降低了數據的可信度。因此現有技術當中亟需要一種新型的技術方案來解決這一問題。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是:一種採用程序控制全自動測定火電廠溼法脫硫生石灰T60的智能測定儀，用於火電廠化驗人員對石膏生石灰脫硫所用生灰石進行常規T60性能指標分析，從而確定所用生石灰反應活性。該智能測定儀能夠精確全自動測定T60指標，同時能夠應用於其他類似消解反應的測定。生石灰T60全自動智能測定儀，其特徵是:包括上蓋、顯示屏、操作按鍵、電源插口、保溫層、溫度補償熱電耦、溫度傳感器、單片機、注水口、水箱、定量泵、反應池，所述的顯示屏位於上蓋的下部操作按鍵的上部；所述的電源插口位於操作按鍵的側部；所述的保溫層包裹於上蓋的內部和反應池的外部；所述的溫度補償熱電耦位於反應池的內部，溫度補償熱電耦將溫度信號傳輸至單片機；所述的溫度傳感器與單片機連接，單片機接收溫度傳感器所傳輸的信號，其中溫度傳感器位於反應池的內部；所述的單片機與顯示屏構成的顯示系統顯示時間溫度曲線測定模式，顯示定溫測定時間模式，顯示定時測定溫度模式；所述的注水口與水箱連接；所述的定量泵位於單片機的下部。所述的顯示屏接收操作按鍵給出的運行指令，顯示屏分別顯示實驗模式和實驗條件菜單，顯示生石灰T60全自動智能測定儀的整個系統溫度穩定於19.5°C 20.5°C之間，顯示生石灰T60全自動智能測定儀的整個搖動提示。所述的操作按鍵接收單片機發出的指令。所述的電源插口接12V直流電源或裝入電池。所述的保溫層包裹於上蓋的部分和包裹於反應池的部分緊密相接觸。所述的溫度傳感器採用混合信號處理器。所述的單片機內置程序對時間、溫度數據進行處理，將溫度補償熱電耦實時測得的溫度信號通過溫度傳感器進行溫度補償計算。所述的水箱內置有水位線。所述的定量泵接收操作按鍵給出的運行指令，運行指令指定去離子水的體積，定量泵按運行指令將去離子水注入反應池內。通過上述設計方案，本發明可以帶來如下有益效果:1、本發明在生石灰T60的測定和計算過程中加入溫度補償技術和計算方法，以改進過去由於反應容器熱損失率和介質初始溫度不同造成的測定誤差。2、生石灰和水在反應池完全密封，保溫隔熱良好的狀態下開始混合放熱，克服了傳統方法加入先部分混合反應介質後進行密封所造成的熱量損失。
3、單片機根據溫度傳感器實時傳送的溫度信號，進行時間、溫度數據的處理，使用標準樣品較正系統熱損失。4、自動注水裝置，減少了由於人工加水所帶來的計時不準與溫度降所帶來的實驗誤差。5、全部測定和計算過程採用程序控制，數據採集和計算結果精密度和準確度更加提高。本發明能夠準確測量生石灰T60指標，具有運行穩定，效率高，成本低，副產物可利用等眾多優點。
以下結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的說明:

圖1為本發明生石灰T60全自動智能測定儀的外部結構示意圖。圖2為本發明生石灰T60全自動智能測定儀的內部結構剖示圖。圖中1-上蓋、2-顯示屏、3-操作按鍵、4-電源插口、5-保溫層、6-溫度補償熱電耦、7-溫度傳感器、8-單片機、9-注水口、10-水箱、11-定量泵、12-反應池。
具體實施例方式如圖所示本發明所述的測定儀由數據採集與顯示，溫度測量，時間測量，保溫與溫度補償以及定量注水五個子系統組成。工作流程圖如下:加入定量樣品，水箱進水，設定實驗模式一按啟動按鈕，溫度補償系統啟動一定量泵定量注水，測溫裝置，計時裝置啟動一數據採集與顯示一根據所選模式到達指定溫度或指定時間反應結束。採用混合信號處理器採集溫度傳感器(型號)，計時裝置的數據並予以顯示，具有兩種實驗模式，1，達到指定溫度，實驗結束，給出所用時間；2，到達指定時間，實驗結束，給出以時間為橫坐標，溫度為縱坐標的曲線圖。本測定儀工作時，首先，將電源插口 4接通12V直流電源或裝入電池，開啟電源開關，按動操作按鍵3，顯示屏2上顯示菜單，按菜單提示設定實驗模式和實驗條件；打開上蓋I，裝入準確稱量的乾燥生石灰粉，將上蓋I蓋好，確保上蓋I保溫層和反應池壁保溫層5結合緊密無縫隙；從注水口 9注入去離子水至水箱10水位線，放置一段時間，顯示屏2顯示整個系統溫度穩定在20°C ±0.5°C時，單片機8發出指令「設備準備完畢」，按動操作按鍵3給出運行指令，定量泵將準確體積的去離子水快速注入反應池，顯示屏2上顯示搖動提示，將整個測定儀充分搖動使去離子水與生石灰充分混合，此時計時開始；溫度傳感器7將溫度信號實時傳送至單片機；單片機內置程序可進行時間、溫度數據的處理。可以使用標準樣品較正系統熱損失，通過溫度補償熱電耦6實時測得的溫度信號進行溫度補償計算。1、所述的單片機內置程序對時間、溫度數據進行處理，將溫度補償熱電耦實時測得的溫度信號通過溫度傳感器進行溫度補償計算。溫度補償公式算法預先集成於單片機，算法採用理論計算與實際實驗結果相結合確定。應用與保溫層相同材料的密閉儲液裝置室溫放置，測量其在不同水溫(20°C — 60°C )條件單位時間內的溫度降低值，確定偏導微分與擬合曲線，編制算法用於所述單片機進行溫度補償。2、溫度補償系統，算法採用理論計算與實際實驗結果相結合確定。應用與保溫層相同材料的密閉儲液裝置室溫放置，測量其在不同水溫(20°C — 60°C )條件單位時間內的溫度降低值，確定偏導微分與擬合曲線，編制算法用於所述單片機進行溫度補償。實驗數據應用所述裝置與傳統方法對某一批生石灰T60分別進行了 10測定，結果如下:
123456789 K)
T60 測 4， 4』 4』 4』 4』 4』 4』 4』 4』 4*
試儀 42」 38」 41」 41」 43」 42」 41」 41」 42」 43」
傳統方 51 4』 5』 5』 4』 6』 5』 5』 5』 5』
法 15」 55」 50」 20」 50」 05」 20」 30」 45」 10」根據實驗結果計算，應用所述T60測試儀測試標準偏差為1.43S，而傳統方法的測試標準偏差為22.67S，兩者相比較，所述T60測試儀大大提高了實驗精密度。
權利要求
1.生石灰T60全自動智能測定儀，其特徵是:包括上蓋(I)、顯示屏(2)、操作按鍵(3)、電源插口(4)、保溫層(5)、溫度補償熱電耦(6)、溫度傳感器(7)、單片機(8)、注水口(9)、水箱(10)、定量泵(11)、反應池(12)，所述的顯示屏(2)位於上蓋(I)的下部操作按鍵(3)的上部；所述的電源插口(4)位於操作按鍵(3)的側部；所述的保溫層(5)包裹於上蓋(I)的內部和反應池(12)的外部；所述的溫度補償熱電耦(6)位於反應池(12)的內部，溫度補償熱電耦(6)將溫度信號傳輸至單片機(8);所述的溫度傳感器(7)與單片機(8)連接，單片機(8)接收溫度傳感器(7)所傳輸的信號，其中溫度傳感器(7)位於反應池(12)的內部；所述的單片機(8)與顯示屏(2)構成的顯示系統顯示時間溫度曲線測定模式，顯示定溫測定時間模式，顯示定時測定溫度模式；所述的注水口(9)與水箱(10)連接；所述的定量泵(11)位於單片機(8)的下部。
2.根據權利要求1所述的生石灰T60全自動智能測定儀，其特徵是:所述的顯示屏(2)接收操作按鍵(3)給出的運行指令，顯示屏(2)分別顯示實驗模式和實驗條件菜單，顯示生石灰T60全自動智能測定儀的整個系統溫度穩定於19.5°C 20.5°C之間，顯示生石灰T60全自動智能測定儀的整個搖動提示。
3.根據權利要求1所述的生石灰T60全自動智能測定儀，其特徵是:所述的操作按鍵(3)接收單片機(8)發出的指令。
4.根據權利要求1所述的生石灰T60全自動智能測定儀，其特徵是:所述的電源插口(4)接12V直流電源或裝入電池。
5.根據權利要求1所述的生石灰T60全自動智能測定儀，其特徵是:所述的保溫層(5)包裹於上蓋(I)的部分和包裹於反應池(12)的部分緊密相接觸。
6.根據權利要求1所述的生石灰T60全自動智能測定儀，其特徵是:所述的溫度傳感器(7)採用混合信號處理器。
7.根據權利要求1所述的生石灰T60全自動智能測定儀，其特徵是:所述的單片機(8)內置程序對時間、溫度數據進行處理，將溫度補償熱電耦(6)實時測得的溫度信號通過溫度傳感器(7)進行溫度補償計算。
8.根據權利要求1所述的生石灰T60全自動智能測定儀，其特徵是:所述的水箱(10)內置有水位線。
9.根據權利要求1所述的生石灰T60全自動智能測定儀，其特徵是:所述的定量泵(11)接收操作按鍵(3 )給出的運行指令，運行指令指定去離子水的體積，定量泵(11)按運行指令將去離子水注入反應池(12)內。
全文摘要
生石灰全自動智能測定儀，屬於火電廠化驗人員對性能指標分析用測定裝置領域。包括上蓋、顯示屏、操作按鍵、電源插口、保溫層、溫度補償熱電耦、溫度傳感器、單片機、注水口、水箱、定量泵、反應池，所述的顯示屏位於上蓋的下部操作按鍵的上部；所述的電源插口位於操作按鍵的側部；所述的保溫層包裹於上蓋的內部和反應池的外部；所述的溫度補償熱電耦位於反應池的內部；所述的溫度傳感器與單片機連接，單片機接收溫度傳感器所傳輸的信號，其中溫度傳感器位於反應池的內部；所述的注水口與水箱連接；所述的定量泵位於單片機的下部。本發明能夠準確測量生石灰T60指標，具有運行穩定，效率高等眾多優點。
文檔編號G01N25/48GK103163178SQ20131008078
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月14日 優先權日2013年3月14日
發明者張丹, 孟憲超, 張彬, 孫成勳, 朱寶餘 申請人:吉林省電力有限公司電力科學研究院, 吉林省電力科學研究院有限公司, 國家電網公司