[实用新型]一种基于14C同位素在线检测的生物质混燃比监测系统

说明书

一种基于¹⁴C同位素在线检测的生物质混燃比监测系统，属于锅炉燃烧检测技术领域。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。在¹⁴C同位素在线检测仪内安置热电偶、加热器和压力传感器。该系统通过实时检测¹⁴CO₂、CO、CO₂和SO₂的浓度信息，并进行计算处理，可得到生物质与煤炭的混燃比，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

本实用新型涉及一种基于¹⁴C同位素在线检测的生物质混燃比监测系统，属于锅炉燃烧检测技术领域。

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。

实用新型内容

本实用新型提出一种基于¹⁴C同位素在线检测的生物质混燃比监测系统，可实现对生物质混燃锅炉混燃比实时监测的目的。

本实用新型的技术方案如下：

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。

本实用新型的技术特征还在于：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。

本实用新型具有以下优点及突出性效果：①采用¹⁴CO₂浓度确认混燃比例，受煤和生物质其他成分含量变化的干扰小，准确性高。②通过温度和压力的负反馈机制，最大程度上减小了温度和气压变化对测量结果的影响；③通过在线监测¹⁴CO₂浓度的变化，可实时得到生物质混燃的比例；④本实用新型适用于以秸秆、木材等多种农林业废弃物为生物质原料的锅炉，受原料种类的限制小。

附图说明