本发明专利技术属于测量标定高温热解煤气含热量的领域，具体涉及一种用于在线测量标定高温热解煤气含热量的装置及其方法。技术方案是使部分高温煤气通过石英砂过滤器、烟气流量计和由温度测量元件、水系统、保温系统、水侧换热元件并列布置等制作成的换热设备，由公式Q＝Cm△t得出煤气与水的换热量，通过煤气流量与热量数据，得出全部煤气所含的热量。本发明专利技术方法对高温煤气的热量有准确的测量，使热量达到清洁高效梯级利用，使得热量利用率最大化，且让热量利用设备不会因承受极限温度造成损坏。
【技术实现步骤摘要】
一种用于在线测量标定高温热解煤气含热量的装置及其方法
本专利技术属于测量标定高温热解煤气含热量的领域，具体涉及一种用于在线测量标定高温热解煤气含热量的装置及其方法。
技术介绍
为了进一步提高煤炭清洁高效利用水平，有效缓解我国富煤贫油少气的状态，国内各大集团及科研院所正在以煤为原料，通过热解气化等工艺，制取油、气等化工产品。因气化热解温度不一，产生的粗煤气所含成分量多少不同，传统的计算方法对煤气所含热量进行在线测量标定困难较大，且过程复杂；热解气化工艺产生的煤气温度较高，为了达到热量的清洁高效梯级利用，且不会对热量利用设备因承受极限温度造成损坏，需要对高温煤气的热量有准确的测量。目前没有一种有效的煤气含热量在线测量装置和方法，让使用者清楚的了解煤气所含热量。鉴于现有高温煤气温度测量及计算方法的不足，开发一种简易、安全、可靠并能够实现在线测量煤气含热量的系统成为研究工作者研究的热点问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有高温煤气含热量在线测量标定系统方面的空白，提供一种一种用于在线测量标定高温热解煤气含热量的装置及其方法。该方法能够为煤气的热量利用提供参考，并选择合理的耐温材料，同时，煤气含热量的在线测量标定，能够指导能量的梯级利用，使得热量利用率最大化。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种用于在线测量标定高温热解煤气含热量的装置，其中：包括第一调节阀、石英砂过滤器、煤气流量计、陶瓷换热器、第二调节阀、流量计、保温装置；其中，所述石英砂过滤器的入口与高温煤气输送管道连接，石英砂过滤器的出口与煤气流量计的入口连接；所述煤气流量计的出口通过输送管道与陶瓷换热器的煤气入口A连接；所述第一调节阀安装在煤气流量计入口前；所述第二调节阀安装在陶瓷换热器煤气出口D后；在陶瓷换热器的煤气进口A、煤气出口D、进水口B和出水口C处各安装一个温度传感器，在所述陶瓷换热器的外围安装保温装置。上述在线测量标定高温热解煤气含热量的装置测量标定高温热解煤气含热量的方法，通过下列步骤来实现：步骤一：当启用该装置时，先打开设在室内的一氧化碳检测仪，检测放置该装置房屋内的一氧化碳浓度情况，确保无煤气泄漏；步骤二：打开流量计，准备记录进行换热过程水的流量；步骤三：打开温度传感器，准备记录水和煤气进、出入陶瓷换热器的温度；步骤四：调节第二调节阀的开度，用于控制水的流速在0.2～1.5m/s，使水充满陶瓷换热器的壳层，同时时刻记录流量计的数据，确定换热结束时水的总流量q水；步骤五：打开煤气流量计，准备记录进行换热过程煤气的流量q气；步骤六：当煤气管道有煤气流动时，调节第一调节阀的开度，控制煤气的流速在5～30m/s，使煤气进入陶瓷换热器的管程进行换热；步骤七：当打开第一调节阀的时候，需同步实时记录煤气流量计、温度传感器、流量计的数据；步骤八：观察处于陶瓷换热器出口D的温度传感器的温度数据，若数据高于200℃，将第一调节阀的开度调小，让少量煤气与水达到充分换热；步骤九：根据煤气流量计、温度传感器、流量计的数据，可由公式Q＝Cm△t，其中，C：水的比热容，m：所用水的质量，△t：水的进出口温度差，得出水与煤气的换热量Q换，由所得热量除以参与换热煤气的流量得到每单位流量所含热量的数据Q单位热量＝Q换÷q气，由总煤气流量乘以单位流量所含热量得出全部煤气所含的热量Q总热量＝Q单位热量×q总煤气；得出在煤气的温度差下，所有煤气所含的总热量。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、高温煤气含热量可以在线测量数值，能够指导能量的梯级利用，使得热量利用率最大化。2、已知高温煤气含热量，可选择合理的热量利用设备，热量利用设备不会因承受极限温度造成伤害。3、取少量高温煤气进行含热量测量，不会提高生产成本降低产品量。4、该系统中的水系统可循环使用，只有开车时使用新鲜水，实现水资源的循环利用，降低生产成本。5、该系统所在屋内安装一氧化碳监测系统，随时监控屋内一氧化碳浓度，为进入屋内工作人员安全做了防控。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的使用状态图。具体实施方式如图1所示，本实施例所述一种用于在线测量标定高温热解煤气含热量的装置，其中：包括第一调节阀1、石英砂过滤器2、煤气流量计3、陶瓷换热器5、第二调节阀6、流量计7、保温装置8；其中，所述石英砂过滤器2的入口与高温煤气输送管道连接，石英砂过滤器2的出口与煤气流量计3的入口连接；所述煤气流量计3的出口通过输送管道与陶瓷换热器5的煤气入口A连接；所述第一调节阀1安装在煤气流量计3入口前；所述第二调节阀6安装在陶瓷换热器5煤气出口D后；在陶瓷换热器5的煤气进口A、煤气出口D、进水口B和出水口C处各安装一个温度传感器4，在所述陶瓷换热器5的外围安装保温装置8。如图2所示，上述在线测量标定高温热解煤气含热量的装置测量标定高温热解煤气含热量的方法，通过下列步骤来实现：步骤一：当启用该装置时，先打开设在室内的一氧化碳检测仪9，检测放置该装置房屋10内的一氧化碳浓度情况，确保无煤气泄漏；步骤二：打开流量计7，准备记录进行换热过程水的流量；步骤三：打开温度传感器4，准备记录水和煤气进、出入陶瓷换热器5的温度；步骤四：调节第二调节阀6的开度，用于控制水的流速在0.2～1.5m/s，使水充满陶瓷换热器5的壳层，同时时刻记录流量计7的数据，确定换热结束时水的总流量q水；步骤五：打开煤气流量计3，准备记录进行换热过程煤气的流量q气；步骤六：当煤气管道有煤气流动时，调节第一调节阀1的开度，控制煤气的流速在5～30m/s，使煤气进入陶瓷换热器5的管程进行换热；步骤七：当打开第一调节阀1的时候，需同步实时记录煤气流量计3、温度传感器4、流量计7的数据；步骤八：观察处于陶瓷换热器5出口D的温度传感器4的温度数据，若数据高于200℃，将第一调节阀1的开度调小，让少量煤气与水达到充分换热；步骤九：根据煤气流量计3、温度传感器4、流量计7的数据，可由公式Q＝Cm△t，其中，C：水的比热容，m：所用水的质量，△t：水的进出口温度差，得出水与煤气的换热量Q换，由所得热量除以参与换热煤气的流量得到每单位流量所含热量的数据Q单位热量＝Q换÷q气，由总煤气流量乘以单位流量所含热量得出全部煤气所含的热量Q总热量＝Q单位热量×q总煤气；得出在煤气的温度差下，所有煤气所含的总热量。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在线测量标定高温热解煤气含热量的装置，其特征是：包括第一调节阀(1)、石英砂过滤器(2)、煤气流量计(3)、陶瓷换热器(5)、第二调节阀(6)、流量计(7)、保温装置(8)；其中，所述石英砂过滤器(2)的入口与高温煤气输送管道连接，石英砂过滤器(2)的出口与煤气流量计(3)的入口连接；所述煤气流量计(3)的出口通过输送管道与陶瓷换热器(5)的煤气入口A连接；所述第一调节阀(1)安装在煤气流量计(3)入口前；所述第二调节阀(6)安装在陶瓷换热器(5)煤气出口D后；在陶瓷换热器(5)的煤气进口A、煤气出口D、进水口B和出水口C处各安装一个温度传感器(4)，在所述陶瓷换热器(5)的外围安装保温装置(8)。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于在线测量标定高温热解煤气含热量的装置，其特征是：包括第一调节阀(1)、石英砂过滤器(2)、煤气流量计(3)、陶瓷换热器(5)、第二调节阀(6)、流量计(7)、保温装置(8)；其中，所述石英砂过滤器(2)的入口与高温煤气输送管道连接，石英砂过滤器(2)的出口与煤气流量计(3)的入口连接；所述煤气流量计(3)的出口通过输送管道与陶瓷换热器(5)的煤气入口A连接；所述第一调节阀(1)安装在煤气流量计(3)入口前；所述第二调节阀(6)安装在陶瓷换热器(5)煤气出口D后；在陶瓷换热器(5)的煤气进口A、煤气出口D、进水口B和出水口C处各安装一个温度传感器(4)，在所述陶瓷换热器(5)的外围安装保温装置(8)。
2.一种利用权利要求1所述在线测量标定高温热解煤气含热量的装置测量标定高温热解煤气含热量的方法，其特征是：通过下列步骤来实现：
步骤一：当启用该装置时，先打开设在室内的一氧化碳检测仪(9)，检测放置该装置房屋(10)内的一氧化碳浓度情况，确保无煤气泄漏；
步骤二：打开流量计(7)，准备记录进行换热过程水的流量；
步骤三：打开温度传感器(4)，准备记录水和煤气进、出入陶瓷换热器(5)的温度；
【专利技术属性】
技术研发人员：赵云凯，王勤辉，乔岗杰，方梦祥，张馨月，石龙龙，岑建孟，何利昌，王亚琴，骆丁玲，赵耀芳，武建芳，张润元，路建洲，盛守波，
申请(专利权)人：浙江大学，山西平朔煤矸石发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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