[发明专利]一种用于煤粉发热量在线测量的量热装置及系统

说明书

本发明公开了一种用于煤粉发热量在线测量的量热装置，包括从内到外依次设有的内筒、保温层和外筒，穿过外筒和保温层后与内筒相连通的进气通道、出气通道和激光通道；所述内筒与保温层之间形成第一循环工质腔室，所述保温层和外筒之间形成第二循环工质腔室，所述第一循环工质腔室和第二循环工质腔室相连通。本发明提供的用于煤粉发热量在线测量的量热装置，基于激光点火与温升量热原理，工业现场的煤粉进入燃烧室燃烧后，可以实现煤粉发热量的在线原位测量，测量过程无需人工操作，并且，通过循环工质的循环来降低工质的温度，不需要单独设置温控设备进行降温后再进行下一次的测量；测量结果准确及时，节能效果突出。

技术领域

本发明涉及发热量在线测量领域，具体涉及一种用于煤粉发热量在线测量的量热装置及系统。

背景技术

煤的发热量又称煤炭大卡，是指煤在燃烧时产生的热量。煤炭的发热量是检验煤炭质量的主要因素，也是动力燃煤计价的重要环节，煤炭发热量的高低对燃煤电厂运行的经济性、环保性等方面有重要影响。

目前燃煤电厂中应用最为广泛的煤粉发热量测量方法是氧弹法，将一定量的煤粉样品称量后放入坩锅中，将坩锅置于不锈钢的容器(氧弹)中。往燃烧容器/氧弹中充高压氧气。样品在氧弹内通过点火丝和绵线引燃，氧弹内所有的有机物燃烧并氧化，释放出一定的热量(硫酸生成热)。在内桶中充满水，使水环绕在氧弹的周边，燃烧时产生的热量会传给氧弹周边的水。测量并计算水的温升可以算出煤粉的发热量。氧弹法测量原理简单，结果可靠，但是需要人工采样，对操作要求高，且测量需在实验室进行，测量结果滞后性大。

现有的在线煤粉发热量检测技术中，多是通过对与燃烧前后相关的测量值和对现场运行数据的统计分析，建立燃料测量模型，预测煤粉的发热量。但是由于建立模型需要大量数据作前期统计分析，且模型针对不同的煤种通用性不高，导致在线测量能力受到限制。

公开号为CN207148021U的专利公开说明书公开了一种改进式量热仪，该装置包括带有盖体和弹筒的氧弹，盖体上设有聚光组件和氧弹头组件，氧弹头组件的轴线与盖体的轴线共线，还包括光发射器，光发射器的光束经所述聚光组件的通光孔射入所述弹筒内，可实现同时自动充氧和光点火功能。公开号为CN101078702的专利文献公开了一种外桶带搅拌循环控温装置的量热仪，它包括内桶、外桶以及设置于内桶和外桶顶部的桶盖，内桶置于外桶中，外桶的外侧壁与内侧壁之间形成装有介质的外桶腔体，内桶和外桶之间设有空气夹层，所述外桶内设有一个或一个以上的用于介质搅拌循环的外桶搅拌装置，外桶搅拌装置与循环供给装置相连形成搅拌循环控温装置，循环供给装置包括控温装置和驱动装置。

但上述公开专利文献中的循环水箱的水温会随时间的增加而升高，需要通过温控设备降温后才能用于再次测量，增加了能耗的同时降低了实验效率，也给测量的精确性带来了隐患；并且上述专利文献中不能实现坩埚的自动放置，不能实现在线测量。

发明内容

本发明提供了一种用于煤粉发热量在线测量的量热装置及系统，基于激光点火与温升量热原理，不需要更换氧弹和使用温控设备对测温工质进行降温，并且可以实现煤粉在量热装置的自动取放，测量过程无需人工操作，测量结果准确及时，节能效果突出。

一种用于煤粉发热量在线测量的量热装置，包括从内到外依次设有的内筒、保温层和外筒，穿过外筒和保温层后与内筒相连通的进气通道、出气通道和激光通道；所述内筒与保温层之间形成第一循环工质腔室，所述保温层和外筒之间形成第二循环工质腔室，所述第一循环工质腔室和第二循环工质腔室相连通。

所述的用于煤粉发热量在线测量的量热装置还包括可移动端盖。所述内筒为燃烧室，煤粉在内筒进行燃烧，其中煤粉盛放在坩埚中。

所述的第二循环工质腔室的体积至少为第一循环工质腔室的两倍。这样设置的目的是为了可以使用循环工质进行煤粉发热量的多次测量，循环工质在第一循环工质腔室和第二循环工质腔室循环，避免现有技术中固定工质在传导一定热量后不能进行下一次煤粉发热量的测试，需要温控设备进行降温的问题。