[发明专利]测量生物质气化热燃气实际热值的仪器及其测量方法

说明书

本发明涉及一种测量生物质气化热燃气实际热值的仪器，包括电动阀门、计时器、水洗瓶、两个分子筛吸附瓶、称重装置、累计流量计、干气热值仪、处理器、显示器、热电偶和抽气泵；经过脱水的可燃气经过温度热电偶后，在抽气泵的作用下被送入流量计、热值测试仪，采集温度信号、流量信号以及干气热值信号送至控制器，控制器将数据处理后送入显示器。其测量方法包括步骤：1）生物质热燃气流入；2）生物质热燃气脱水；3）温度、质量、流量、热值信息采集；4）数据处理。优点：1）首次实现生物质高湿热燃气实际热值的快速测量并快速在线显示。2）同时测量干气的理论热值。3）测量装置结构简单，操作方便。

技术领域

本发明是一种用于测量生物质气化热燃气实际热值的仪器及其测量方法，属于生物质能源领域。

背景技术

我国的生物质资源丰富，其种类多、分布广、可再生、硫、氮和灰分含量少等优点。因地制宜地开展生物质能源利用技术是我国生物质资源化利用研究重点。生物质能源开发利用技术主要包括直接燃烧技术、热化学转化技术、生物化学转化技术等。在这些开发利用技术中，热化学转化技术中的气化技术由于自身特点在全世界各地引起研究和应用热潮，并取得一定成果。

目前，气化可燃气利用中有两种工艺方法，一是对生物质燃气进行深度净化，净化后的可燃气用来供内燃机、锅炉、民用气来利用，二是对生物质燃气进行简单的旋风除尘后直接用于烧锅炉推动汽轮机发电或者耦合燃煤发电等。由于生物质燃气深度净化是世界性的难题，第一种工艺方案逐渐被淘汰。目前，国家比较推崇的第二种工艺方法，但是第二种工艺方法在利用过程中检测技术出现了问题，导致工程设计选型出现了偏差。

目前，国内生物质可燃气检测设备大部分来自武汉四方和青岛劳应。比如武汉四方针对样气含尘、含湿、含焦油的特定工况设计，由预处理单元、控制单元、气体分析单元三部分构成，它的仪器在测试过程中，采用预处理单元进行了去湿、去焦油、降温的处理，使得测试的可燃气为干气，而生物质热燃气温度都在100℃以上，水分以气体形式存在在可燃气中，可燃气中含湿量很大，有的可能达到100%，因此，武汉四方测试仪测出气体热值只是理论热值，非气体实际的热值，误导燃烧器的选型，出现设计误差，导致工程产生很大损失。青岛劳应的仪器也是如此，国外进口的德图的仪器也是如此，因此迫切需要开发一种在线、快速测量出生物质热燃气（含水蒸气）的实际热值的方法与仪器。

发明内容

本发明提出的是一种测量生物质气化热燃气实际热值的仪器及其测量方法，其目的在于针对传统生物质燃气测试仪存在的只能测干气的理论热值、没有考虑热燃气湿度导致测试误差大的问题，以及无法快速测试出含湿高的生物质可燃气热值的问题，提出了一种可以在线、快速、准确测量出生物质热燃气（含水蒸气）的实际热值的方法与仪器。

本发明的技术解决方案：测量生物质气化热燃气实际热值的仪器，包括电动阀门1、计时器2、水洗瓶3、A分子筛吸附瓶4、B分子筛吸附瓶5、称重装置8、累计流量计9、干气热值仪10、处理器11、显示器12、热电偶13和抽气泵14；其中，计时器2信号输出端与电动阀1的A信号输入端连接，电动阀1通过A软管与水洗瓶3连接，水洗瓶3通过管道与A分子筛吸附瓶4连接，A分子筛吸附瓶4通过管道与B分子筛吸附瓶5连接，水洗瓶3、A分子筛吸附瓶4和B分子筛吸附瓶5设于称重装置8上，B分子筛吸附瓶5通过B软管与累计流量计9连接，B软管上设有热电偶13，累计流量计9通过管道与抽气泵14连接，抽气泵14通过管道与干气热值仪10连接，电动阀门1的流入时间和阀门控制信号输出端与处理器11的A信号输入端连接，称重装置8的质量增重信号输出端与处理器11的B信号输入端连接，热电偶13的温度信号输出端与处理器11的C信号输入端连接，累计流量计9的流量信号输出端与处理器11的D信号输入端连接，抽气泵14的控制信号输出端与处理器11的E信号输入端连接，干气热值仪10的干气热值信号输出端与处理器11的F信号输入端连接，处理器11的A信号输出端与显示器的信号输入端连接。

其测量方法包括以下步骤：

（1）生物质热燃气流入；

（2）生物质热燃气脱水；