一種一體式煤質檢測裝置及煤質檢測方法
2023-07-14 16:40:51
專利名稱：一種一體式煤質檢測裝置及煤質檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種一體式煤質檢測裝置及煤質檢測方法，屬於煤質檢測領域。
背景技術：
煤炭作為我國主要的化石燃料，在國內有相當廣泛的應用。其近幾十年來扮演了能源供應的主要角色，在化工、鋼鐵，能源行業重要性勿庸置疑。煤炭燃燒使用前需要進行檢測，確定煤炭指標和特性，不同煤種對應不同的使用場合。以往在傳統煤質檢測領域裡，煤樣的熱值和含硫量兩個指標需要兩種儀器即量熱儀和測硫儀分開檢測，操作不便，耗費時間，也給生產使用煤炭的企業帶來了不便。而且兩種儀器單獨檢測，需要耗費雙倍的煤樣，成本高。因此，有必要設計一種一體式煤質檢測裝置及煤質檢測方法。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種一體式煤質檢測裝置及煤質檢測方法，該一體式煤質檢測裝置及煤質檢測方法能一次性測量煤樣熱值和含硫量兩項指標，檢測成本低，檢測效率高。發明的技術解決方案如下:—種一體式煤質檢測裝置，包括量熱模塊、量硫模塊和連接模塊；所述的連接模塊包括流量計和可控電磁閥，量熱模塊的氣流出口通過氣流管道經可控電磁閥接流量計的進氣口 ；流量計的出氣口通過氣流管道連接量硫模塊。所述的量熱模塊包括耐壓容器和盛水的內桶，內桶置於耐壓容器內，內桶中設有用於檢測水溫的溫度傳感器，耐壓容器的氣流出口為所述的量熱模塊的氣流出口。可控電磁閥設置在量熱模塊的氣流出口處。所述的量硫模塊包括盛有電解液的容器和用於測量硫量的電解電路，連接流量計出氣口的氣流管道的出口伸入到電解液中。流量計中儲存有空氣或者惰性氣體。基於前述的一體式煤質檢測裝置的煤質檢測方法，通過量熱模塊檢測待測煤樣的單位發熱量，量熱模塊輸出的氣流經連接模塊進入量硫模塊，再通過量硫模塊採用電解滴定方法測得該煤樣的含硫量。量熱模塊的流量計儲存有空氣或者惰性氣體。有益效果:本發明的一體式煤質檢測裝置及煤質檢測方法，巧妙地設計了連接模塊連接量熱模塊和量硫模塊，將量熱模塊產生的全部氣體導入到量硫模塊，從而採用同一個煤樣即可一次性地檢測煤樣熱值和含硫量兩項指標,檢測成本低,檢測效率高。一體式煤質檢測裝置及煤質檢測方法在保障檢測數據準確有效的前提下，能通過一個煤樣測得發熱量和含硫量兩項指標參數。通過煤樣在氧氣中充分燃燒，得到煤樣產生的熱量值，經過換算得到煤樣的發熱量。再把燃燒產生的廢氣引入到特定溶液中，電解滴定後經換算得到含硫量。本發明採用的檢測方法，在工業信息化日益加強的今天，有效提高檢測效率，節能降耗，可以提高有關檢測單位的工作效率，具有顯著的社會和經濟效益。本發明的核心是將在耐壓裝置燃燒後的高壓氣體經電磁閥全部導出，總氣體流量經過流量計進入量硫模塊，採用現有的成熟產品流量計，能進一步簡化系統設計，使得本方案更易實施。
圖1為一體式煤質檢測裝置的結構示意圖；圖2為一體式煤質檢測方法的流程圖。標號說明:1-耐壓容器，2-可控電磁閥，3-電解液，4-電解電路。
具體實施例方式以下將結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明:實施例1:如圖1所示，一體式煤質檢測裝置，包括量熱模塊、量硫模塊和連接模塊；所述的連接模塊包括流量計和可控電磁閥，量熱模塊的氣流出口通過氣流管道經可控電磁閥接流量計的進氣口；流量計的出氣口通過氣流管道連接量硫模塊。所述的量熱模塊包括耐壓容器和盛水的內桶，內桶置於耐壓容器內，內桶中設有用於檢測水溫的溫度傳感器，耐壓容器的氣流出口為所述的量熱模塊的氣流出口。可控電磁閥設置在量熱模塊的氣流出口處。所述的量硫模塊包括盛有電解液的容器和用於測量硫量的電解電路，連接流量計出氣口的氣流管道的出口伸入到電解液中。一體式煤質檢測的方法如圖2所示。量熱模塊的結構及工作原理說明:將一定量的試樣放在充有過量氧氣的氧彈(即耐壓容器)內燃燒，所釋放出的熱量通過氧彈向內桶水傳導從而被定量的內桶水吸收。考慮到在外環境溫度基本恆定的情況下，內桶水溫度的變化和吸熱量成正比，所以根據內桶水的溫升就可以計算出試樣的發熱量。測硫模塊的工作原理是在單位煤炭充分燃燒的前提下，將燃燒後氣體通入規定溶液中，通過電解滴定的方法測得燃燒後氣體中的含硫量，繼而得知單位煤炭的含硫量。在導氣過程中，可控電磁閥控制氣體導出速度為國標要求的1000mL/min,在氣體導出完全後通過流量計可以得知導出氣體總量。所述耐壓容器(氧彈)是煤樣在純氧環境下充分燃燒的容器。有關氧彈技術規格已經在中華人民共和國煤炭行業標準MT/T 737-2007《量熱儀氧彈安全性能檢驗規範》中詳細說明，在此不做贅述。所述溫度傳感器用以測量使用時內桶水的溫度變化。可控電磁閥用以控制氧彈和連接模塊的通斷，打開時能將煤樣在氧彈中燃燒後的廢氣導入到連接模塊中的流量計中，關閉時阻斷兩部分的連通，並且能控制導出速度。
其中所述連接模塊入口與量熱模塊出口相連，主要包括流量計和相關通氣管道。電解電路中串接有電量計。其中所述電解液在中華人民共和國國家標準GB/T214-2007《煤中全硫測定方法》中有詳細說明，在此不作贅述。正常的電解液具有還原性，與帶氧化性的含硫氣體產生化學反應。用於檢測含疏量的電解電路為現有成熟技術。電量計能通過庫倫滴定法測定通過量硫模塊氣體中的硫成分含量。庫倫滴定法在中國人民共和國國標標準GB/T214-2007《煤中全硫測定方法》中有詳細說明。具體實施步驟:本發明一體式煤質檢測裝置實現一次性測量煤樣熱值和含硫量兩項指標含如下步驟:(I)、置入氧彈中的煤樣在封閉純氧環境中充分燃燒後，產生熱量和高壓氣體。(2)、其中熱量使量熱模塊整體升溫。量熱模塊實驗前通過一定質量標準物質的標定已經得知其單位吸熱量，內置溫度傳感器能獲得升溫過程中的溫度變化量。這兩項指標能推算出煤樣燃燒產生的熱量，又因為煤樣質量已知，所以煤樣的單位發熱量可以推算得出，即煤樣的熱值。(3)、充分燃燒後，可控電磁閥打開，量熱模塊內帶硫高壓氣體經流量計通入電解池。(4)、進入電解池中的氣體在電解液帶還原性物質環境中還原，在氧化還原過程中產生的電流量可通過電腦測算獲得，繼而得到煤樣中含硫量。具體原理在中國人民共和國國標標準GB/T214-2007《煤中全硫測定方法》中有詳細說明。
權利要求
1.一種一體式煤質檢測裝置，其特徵在於，包括量熱模塊、量硫模塊和連接模塊；所述的連接模塊包括流量計和可控電磁閥，量熱模塊的氣流出口通過氣流管道經可控電磁閥接流量計的進氣口 ；流量計的出氣口通過氣流管道連接量硫模塊。
2.根據權利要求1所述的一體式煤質檢測裝置，其特徵在於，所述的量熱模塊包括耐壓容器和盛水的內桶，內桶置於耐壓容器內，內桶中設有用於檢測水溫的溫度傳感器，耐壓容器的氣流出口為所述的量熱模塊的氣流出口。
3.根據權利要求2所述的一體式煤質檢測裝置，其特徵在於，可控電磁閥設置在量熱模塊的氣流出口處。
4.根據權利要求1所述的一體式煤質檢測裝置，其特徵在於，所述的量硫模塊包括盛有電解液的容器和用於測量硫量的電解電路，連接流量計出氣口的氣流管道的出口伸入到電解液中。
5.根據權利要求1-4任一項所述的一體式煤質檢測裝置，其特徵在於，流量計中儲存有空氣或者惰性氣體。
6.基於權利要求1-4任一項所述的一體式煤質檢測裝置的煤質檢測方法，其特徵在於，通過量熱模塊檢測待測煤樣的單位發熱量，量熱模塊輸出的氣流經連接模塊進入量硫模塊，再通過量硫模塊採用電解滴定方法測得該煤樣的含硫量。
7.根據權利要求6所述的煤質檢測方法，其特徵在於，量熱模塊的流量計儲存有空氣或者惰性氣體。
全文摘要
本發明公開了一種一體式煤質檢測裝置及煤質檢測方法，所述的一體式煤質檢測裝置，其特徵在於，包括量熱模塊、量硫模塊和連接模塊；所述的連接模塊包括流量計，量熱模塊的氣流出口通過氣流管道接流量計的進氣口；流量計的出氣口通過氣流管道連接量硫模塊。該一體式煤質檢測裝置及煤質檢測方法能一次性測量煤樣熱值和含硫量兩項指標，檢測成本低，檢測效率高。
文檔編號G01N25/22GK103149239SQ201310039139
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月31日 優先權日2013年1月31日
發明者程棟, 李銘, 謝威力, 李麗娟 申請人:湖南新航程智能測控技術有限公司