[发明专利]基于14

说明书

基于14C同位素在线检测的生物质混燃比监测系统及方法，属于锅炉燃烧检测技术领域。其技术方案是：从混燃锅炉尾部烟道中抽取烟气，通过气体冷却器降温后依次送入过滤器和干燥器除去烟气中的灰尘和水蒸气，之后通过将烟气送入14C同位素在线检测仪，用于14CO2浓度检测。14C同位素在线检测仪中气体吸收池入口置有稳压阀，内部置有热电偶、加热器和压力传感器，以保证吸收池内温度和压力的稳定。最后将烟气送入烟气分析仪，检测烟气中CO及CO2和SO2的浓度。浓度信息通过实时计算处理，得到生物质与煤炭的混燃比。本发明适用于生物质能的相关政策的制定和执行，促进清洁能源的利用。

技术领域

本发明涉及一种通过实时检测烟气中碳同位素14C的浓度，来确定生物质与煤混燃锅炉的混燃比方法，属于锅炉设备技术领域。

背景技术

生物质混燃发电指在传统的燃煤锅炉基础上，通过在煤炭中掺烧一定比例的生物质燃料进行发电，可有效实现对清洁能源的利用，达到节能减排的目的。与其他生物质发电方式，如生物质直燃发电、气化发电等相比，生物质与煤混燃发电具有可有效减少CO2排放量，不需对燃煤电厂进行较大改造，受季节、生物质原料收购情况的影响小等优势。目前，我国生物质燃烧发电主要采用直燃方式，但随着其高速发展，已出现行业无序竞争、原料短缺、扶持政策滞后、资金不足、人才缺乏等问题。而对于混燃发电，由于缺乏对混燃比的有效监测手段，我国政策对其补助力度较小，限制了生物质混燃发电的发展。电价补贴对生物质混燃比例要求80％以上，但依旧存在对此比例的计量问题。

14C是碳的一种放射性同位素，其半衰期约为5730年，远小于煤炭的形成时间，因此在煤炭中14C含量趋于0。但其含量在生物质中基本稳定。因此，可通过检测生物质及煤炭混合燃烧后烟气中14CO2浓度，确定生物质与煤混燃的比例。可采用的同位素检测手段有：非分散红外光谱法、激光光谱法及傅里叶变换红外光谱法等。建立生物质与煤混燃比例的监测机制十分重要，第一可避免生物质直燃发电厂掺烧煤炭，第二可根据实际混燃比例出台相应的补贴政策，取消80％的混燃比例要求，促进生物质与煤混燃在国内的发展。

发明内容

本发明提出一种基于14C同位素浓度在线检测的生物质混燃比确定方法，以达到对生物质混燃锅炉混燃比实时监测的目的。

本发明的技术方案如下：

一种基于14C同位素浓度在线检测的生物质混燃比监测系统，其特征在于：该系统包括混燃锅炉、尾部烟道、抽气管路、气体冷却器、过滤器、干燥器、14C同位素在线检测仪和烟气分析仪；所述的尾部烟道通过抽气管路依次与气体冷却器、过滤器、干燥器、14C同位素在线检测仪和烟气分析仪连接；所述的14C同位素在线检测仪内安置热电偶、加热器和压力传感器。

本发明的技术特征还在于：在14C同位素在线检测仪和干燥器之间的气体管路上，即在14C同位素在线检测仪中气体吸收池入口处设有稳压阀。

本发明提供的一种基于14C同位素浓度在线检测的生物质混燃比监测方法，其特征在于该方法包括如下步骤：