用于水泥烧成系统的燃煤催化剂的效果评价方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种用于水泥烧成系统的燃煤催化剂的效果评价方法和装置。评价方法包括，对待评价的燃煤催化剂样本进行热重

【技术实现步骤摘要】
用于水泥烧成系统的燃煤催化剂的效果评价方法和装置


[0001]本专利技术涉及催化剂
，尤其涉及一种用于水泥烧成系统的燃煤催化剂的效果评价方法和装置。

技术介绍

[0002]煤作为水泥生产的燃料，生产每吨水泥熟料的碳排放量约为865.5kg，其中约193kg为熟料耗煤排放。减少水泥生产过程中的能耗和碳排放一直是水泥工业追求的目标，通过减少熟料耗煤来减少水泥生产产生的能耗和碳排放近年来备受关注，除了从工艺上改进煤燃烧技术，燃煤催化剂的使用也引起了很大的关注。
[0003]燃煤催化技术和产品最早是用于火力发电、供热等工业锅炉行业，而在近年来，水泥行业在3000t/d～5000t/d开展了一定规模的工业应用，应用结果表明，使用燃煤催化剂后节煤效果显著，熟料产量稳定性明显增加，水泥熟料各个龄期的强度均有不同程度增强，f～CaO合格率提高明显，很好的改善了水泥生料的易烧性，共熔点降低50～100℃。分解炉出口和窑尾烟室烟气成份明显改善，NOx和CO含量均有显著降低。燃煤催化剂在水泥行业应用所产生的经济效益和环境效益显著。
[0004]煤的燃烧反应包含多个十分复杂的物理化学反应，国家标准《燃煤助燃剂助燃效果评价方法》，根据添加催化剂前后煤样燃烧的残炭率来计算残炭差值，并以残炭差值作为评价催化剂助燃效果的指标。由于在水泥烧成系统中，整个燃烧反应是由多个阶段组成的，如果仅仅以残炭差值作为燃煤催化剂助燃效果的评价指标，则评价的结果不够准确。因此，现有的评价方法并不完全适合评价水泥烧成系统中燃煤催化剂的催化效果。r/>
技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种用于水泥烧成系统的燃煤催化剂的效果评价方法，用以解决现有技术中燃煤催化剂的催化效果评价不够准确的技术问题。
[0006]一方面，本专利技术提供一种用于水泥烧成系统的燃煤催化剂的效果评价方法，包括：
[0007]对待评价的燃煤催化剂样本进行热重
‑
差示扫描量热测试，以获取所述燃煤催化剂样本的着火指数值、燃烧烈度值、燃尽指数值和活化能值；
[0008]根据所述燃煤催化剂样本的着火指数值、燃烧烈度值、燃尽指数值和活化能值，以及所述着火指数值、燃烧烈度值、燃尽指数值和活化能值对应的权重，计算所述燃煤催化剂样本对应的评价指标值；
[0009]根据所述评价指标值确定所述燃煤催化剂样本的催化效果；其中，所述燃煤催化剂样本对应的评价指标值越大，表示所述燃煤催化剂样本的催化效果越好。
[0010]根据本专利技术提供的一种用于水泥烧成系统的燃煤催化剂的效果评价方法，所述着火指数值和燃尽指数值对应的权重均大于所述燃烧烈度值和活化能值对应的权重，且所述活化能值对应的权重最小。
[0011]根据本专利技术提供的一种用于水泥烧成系统的燃煤催化剂的效果评价方法，所述着
火指数值、燃烧烈度值、燃尽指数值和活化能值对应的权重分别为：0.3471、0.1983、0.3471和0.1075。
[0012]根据本专利技术提供的一种用于水泥烧成系统的燃煤催化剂的效果评价方法，所述获取所述燃煤催化剂样本的着火指数值、燃烧烈度值、燃尽指数值和活化能值，包括：
[0013]通过以下公式(1)计算获取着火指数值：
[0014][0015]公式(1)中，D
i
表示着火指数值，(dw/dt)
max
表示最大燃烧速，率，t
h
表示最大燃烧速率时间，t
i
表示着火时间；
[0016]通过以下公式(2)计算获取燃烧烈度值：
[0017]I＝H/W
ꢀꢀ
(2)
[0018]公式(2)中，I表示燃烧烈度值，H为热流率曲线的峰尖与基线的距离，W表示H两次达到半高时的峰宽；
[0019]通过以下公式(3)计算获取燃尽指数值；
[0020][0021]公式(3)中，Δt
1/2
表示燃烧速率达到所述最大燃烧速率的一半时所对应的时间段，t
f
表示燃尽时间；
[0022]对以下公式(4)进行线性拟合处理，得到活化能值：
[0023][0024]公式(4)中，E表示活化能值，a表示转化率，T表示环境温度，β表示升温速率，A表示指前因子，R表示通用气体常数。
[0025]另一方面，本专利技术还提供一种燃煤催化剂确定方法，用于从多种待选催化剂中确定出催化效果最好的目标催化剂，包括：
[0026]获取每种待选催化剂对应的评价指标值；
[0027]确定所述多种待选催化剂中评价指标值最大的催化剂为目标催化剂；
[0028]其中，所述获取每种待选催化剂对应的评价指标值，包括：
[0029]针对所述多种待选催化剂中的每一种，执行以下处理：
[0030]对所述待选催化剂进行热重
‑
差示扫描量热测试，以获取所述燃煤催化剂样本的着火指数值、燃烧烈度值、燃尽指数值和活化能值；
[0031]根据所述待选催化剂的着火指数值、燃烧烈度值、燃尽指数值和活化能值，以及所述着火指数值、燃烧烈度值、燃尽指数值和活化能值对应的权重，计算所述待选催化剂对应的评价指标值。
[0032]根据本专利技术提供的一种燃煤催化剂确定方法，还包括：
[0033]在获取每种待选催化剂对应的着火指数值、燃烧烈度值、燃尽指数值和活化能值之后，将所述着火指数值、燃烧烈度值和燃尽指数值确定为正向指标，将所述活化能值确定为逆向指标；
[0034]对所述正向指标和逆向指标分别进行标准化处理；
[0035]根据标准化处理后的着火指数值、燃烧烈度值、燃尽指数值和活化能值以及对应的权重，计算每种待选催化剂对应的评价指标值。
[0036]根据本专利技术提供的一种燃煤催化剂确定方法，所述对所述正向指标和逆向指标分别进行标准化处理，包括：
[0037]针对所述多个待选催化剂中同一项正向指标，采用以下公式(5)进行标准化处理：
[0038][0039]其中，在公式(5)中，表示多个待选催化剂中同一项正向指标中最小的值；表示同一项正向指标中最大的值；x
ii
表示待标准化的值，y
ij
表示标准化处理后的值；
[0040]针对所述多个待选催化剂中的逆向指标，采用以下公式(6)进行标准化处理：
[0041][0042]其中，在公式(6)中，y
ij
表示标准化后的值，表示多个待选催化剂中同一项逆向指标中最大的值，表示多个待选催化剂中同一项逆向指标中最小的值；x
ij
表示待标准化的值。
[0043]根据本专利技术提供的一种燃煤催化剂确定方法，所述根据所述待选催化剂的着火指数值、燃烧烈度值、燃尽指数值和活化能值，以及所述着火指数值、燃烧烈度值、燃尽指数值和活化能值对应的权重，计算所述待选催化剂对应的评价指标值，包括：
[0044]采用以下公式(7)计算所述待选催化剂对应的评价指标值；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于水泥烧成系统的燃煤催化剂的效果评价方法，其特征在于，包括：对待评价的燃煤催化剂样本进行热重
‑
差示扫描量热测试，以获取所述燃煤催化剂样本的着火指数值、燃烧烈度值、燃尽指数值和活化能值；根据所述燃煤催化剂样本的着火指数值、燃烧烈度值、燃尽指数值和活化能值，以及所述着火指数值、燃烧烈度值、燃尽指数值和活化能值对应的权重，计算所述燃煤催化剂样本对应的评价指标值；根据所述评价指标值确定所述燃煤催化剂样本的催化效果；其中，所述燃煤催化剂样本对应的评价指标值越大，表示所述燃煤催化剂样本的催化效果越好。2.根据权利要求1所述的用于水泥烧成系统的燃煤催化剂的效果评价方法，其特征在于，所述着火指数值和燃尽指数值对应的权重均大于所述燃烧烈度值和活化能值对应的权重，且所述活化能值对应的权重最小。3.根据权利要求1所述的用于水泥烧成系统的燃煤催化剂的效果评价方法，其特征在于，所述着火指数值、燃烧烈度值、燃尽指数值和活化能值对应的权重分别为：0.3471、0.1983、0.3471和0.1075。4.根据权利要求1所述的用于水泥烧成系统的燃煤催化剂的效果评价方法，其特征在于，所述获取所述燃煤催化剂样本的着火指数值、燃烧烈度值、燃尽指数值和活化能值，包括：通过以下公式(1)计算获取着火指数值：公式(1)中，D
i
表示着火指数值，(dw/dt)
mac
表示最大燃烧速，率，t
h
表示最大燃烧速率时间，t
i
表示着火时间；通过以下公式(2)计算获取燃烧烈度值：I＝H/W
ꢀꢀꢀꢀ
(2)公式(2)中，I表示燃烧烈度值，H为热流率曲线的峰尖与基线的距离，W表示H两次达到半高时的峰宽；通过以下公式(3)计算获取燃尽指数值；公式(3)中，Δt
1/2
表示燃烧速率达到所述最大燃烧速率的一半时所对应的时间段，t
f
表示燃尽时间；对以下公式(4)进行线性拟合处理，得到活化能值：公式(4)中，E表示活化能值，a表示转化率，T表示环境温度，β表示升温速率，A表示指前因子，R表示通用气体常数。5.一种燃煤催化剂确定方法，用于从多种待选催化剂中确定出催化效果最好的目标催化剂，其特征在于，包括：获取每种待选催化剂对应的评价指标值；
确定所述多种待选催化剂中评价指标值最大的催化剂为目标催化剂；其中，所述获取每种待选催化剂对应的评价指标值，包括：针对所述多种待选催化剂中的每一种，执行以下处理：对所述待选催化剂进行热重
‑
差示扫描量热测试，以获取所述燃煤催化剂样本的着火指数值、燃烧烈度值、燃尽指数值和活化能值；根据所述待选催化剂的着火指数值、燃烧烈度值、燃尽指数值和活化能值，以及所述着火指...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚丽，李永春，王剑锋，崔素萍，李子末，蒙万友，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：