[发明专利]一种煤粉燃烧特性快速检测方法

说明书

本发明涉及一种煤粉燃烧特性快速检测方法，其包括如下步骤：S1.选取多种不同的标准煤，分别对每种标准煤进行拉曼光谱测试及热重分析，获得拉曼光谱特征参数和煤粉燃烧特征参数，计算拉曼光谱特征参数与煤粉燃烧特征参数的映射关系，建立拉曼光谱特征参数与煤粉燃烧特性特征参数关联数据库；S2.对待检测原煤进行拉曼光谱测试，获得与其拉曼光谱特征参数并将其与关联数据库进行比对，根据相应的映射关系，获得待检测原煤的煤粉燃烧特性参数。有益效果为：检测快速，可同时获得多个煤粉燃烧特性参数，全面且准确；建立好数据库后，每次仅需要对待测原煤进行拉曼光谱检测即可得到煤粉燃烧特性参数，后期成本较低且效率高，适用于工程运用。

技术领域

本发明专利属于煤粉燃烧特性检测领域，更具体的，涉及一种煤粉燃烧特性快速检测方法。

背景技术

煤炭在中国的一次能源中占比65％左右，而其中大部分的煤炭用于燃烧发电供能。在煤炭燃烧过程中，煤炭的燃烧特性是影响锅炉的燃烧效率及污染物的关键因素，因此提前预测煤粉的燃烧特性对锅炉燃烧调整及其高效清洁燃烧至关重要。

目前在燃煤电厂，煤粉的燃烧特性并未直接检测，而是直接通过工业分析元素分析获得煤粉的煤质参数，再根据经验公式，进行计算预测的，准确度不高。一方面煤粉的元素分析工业分析，需要参照国标进行，虽准确，但是耗时较长，不利于参数的快速获得，与此同时，煤粉的燃烧特性不仅仅与工业分析元素分析的参数有关，更与煤粉的化学结构密切关联，尤其是苯环的浓缩程度，含氧官能团的多少，烷烃支链的多少以及交联作用的强弱，因此往往通过元素分析工业分析参数进行预测煤粉的燃烧特性具有一定的局限性。

专利CN201510680107.X公开了一种检测锅炉炉膛内煤粉燃烧动力特性的方法和系统，根据预设的煤粉从燃烧器喷口喷入到离开炉膛的总燃烧时间以及二次风配风状态,对煤粉燃烧过程进行离散化处理,得到若干个氧浓度区间、若干个温度区间、各个氧浓度区间的第一燃烧时间以及各个温度区间的第二燃烧时间，再根据热重要模拟相应的条件来预测煤粉在各区间的燃烧特性，但是该方法并不能快速且准确的检测出煤粉的燃烧特性；专利CN200610046105.6公开了一种煤粉燃烧性能检测方法及其装置，该方法通过制取煤样、使煤燃烧,燃烧过程中煤粉处于静止状态,同时在线连续检测燃烧过程产生的有关气体含量,并对结果进行分析。该发明主要是根据燃烧废气的产生过程,判断煤粉燃烧状态，但是该方法也无法实现快速检测。专利CN201610600182.5公开了一种基于拉曼光谱分析的煤质快速检测方法，煤质与煤粉的燃烧特性之间虽有一定的联系，但如前段内容所述通过煤质预测煤粉的燃烧特性准确度不高，原因为煤粉的燃烧特性与煤粉的化学结构密切相关，煤质却无法准确反映煤粉的化学结构，因此煤质与煤粉的燃烧特性的相关性难以保证；另外，根据上述分析可得出如下结论：专利CN201610600182.5虽公开了一种基于拉曼光谱分析的煤质快速检测方法，但是本领域的技术人员并不能以“拉曼光谱→煤质→煤粉燃烧特性”建立煤粉的快速检测，因为煤质至煤粉燃烧特性之间关联性只有经验公式可用，并且已经证实其准确度不高，因此现有技术中仍然缺乏行之有效的煤粉燃烧特性的快速检测方法。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种煤粉燃烧特性快速检测方法，其目的在于提供一种快速、可靠、操作简单且能同时获得煤粉的着火温度、燃尽温度、活化能和指前因子等煤粉燃烧特性相关参数。该方法可适用于燃煤电厂等的煤粉燃烧特性的检测，也适用于实验室研究过程中的煤燃烧特性的检测。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种煤粉燃烧特性快速检测方法，其包括如下步骤：

S1.拉曼光谱特征参数与煤粉燃烧特性特征参数关联数据库建立：

选取多种不同煤阶、不同灰分的标准煤，分别对每种标准煤进行拉曼光谱测试及热重分析，获得每种标准煤的拉曼光谱特征参数和煤粉燃烧特征参数，计算拉曼光谱特征参数与煤粉燃烧特征参数的映射关系，建立拉曼光谱特征参数与煤粉燃烧特性特征参数关联数据库，