【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及瓦斯燃烧评价，特别是涉及一种低浓度瓦斯直接燃烧评价方法。
技术介绍
1、煤矿瓦斯利用技术按甲烷浓度分为>30％、9％～30％、3％～9％、<3％四个浓度范围进行梯级利用。甲烷浓度在9％～30％时，处于甲烷爆炸极限范围内，瓦斯在输送和利用时存在极大的安全隐患，一般稀释到5％以下后直接排放；浓度为3％～9％时，也处于爆炸范围内，目前主要通过一些非常规燃烧技术尝试提高其利用率，包括多孔介质燃烧、脉动燃烧、催化燃烧等；甲烷浓度<3％的瓦斯通常采用相对成熟的蓄热氧化技术(0.75％～3％)和乏风氧化技术(<0.75％)进行利用，需要耗费额外能源。
2、煤矿瓦斯抽采量、利用量、利用率都呈上升趋势，但整体利用率相对较低。主要是因为ch4浓度过低时(特别是ch4浓度3％～9％的瓦斯)，无法被点燃或维持火焰燃烧，再加上气体流量和浓度波动较大，同时又含有煤尘、硫化物和水分等物质，难以被常规的燃烧技术稳定处理，其利用率只有1％，通常只能被直接排空。一方面带来了严重的温室效应，另一方面也造成大量优质能源的浪费。发展高效、安全、稳定、清洁的低浓度瓦斯利用技术对于缓解能源和环境问题具有重要意义。
3、袁亮院士指出，煤矿瓦斯全浓度开发利用尤其是浓度9％～30％的瓦斯利用，是提高煤炭资源清洁高效利用的重大问题。亟待攻关的关键科学技术有：煤矿瓦斯高效开发利用基础理论、煤矿瓦斯煤化工理论工艺技术、煤矿瓦斯分级分类开发利用技术、低浓度瓦斯蓄热式氧化与乏风氧化技术等。据有关部门统计，中国每年由乏风排入大气的
4、煤矿低浓度瓦斯主要是由瓦斯气(ch4)和空气混合而成，当甲烷比例达到9.5％时，空气中的氧气含量即可满足ch4燃烧的化学计量数要求。当甲烷比例进一步降低，混合气中含氧量即可满足甲烷完全燃烧所需氧量。目前低浓度瓦斯燃烧技术有多孔介质催化燃烧、脉冲式燃烧等，针对瓦斯含量不同，需要不同配风方式和配风量，对燃烧产物而言，尤其是污染物排放方面在根据烟气氧含量进行换算时，则需要根据是否加入空气补氧进行适当换算，因此低浓度瓦斯燃烧利用烟气的基准氧不能按照某个定值进行设定，同时，对燃烧器燃烧效果方面也缺乏评价标准，因此有必要制定低浓度瓦斯燃烧污染物排放检测技术规范，为低浓度瓦斯直接燃烧利用污染物排放浓度检测和燃烧效果评价提供技术依据。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种低浓度瓦斯直接燃烧评价方法，可提高评价的精度和准确性，为低浓度瓦斯直接燃烧利用污染物排放浓度检测和燃烧效果评价提供技术依据。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供了一种低浓度瓦斯直接燃烧评价方法，所述低浓度瓦斯直接燃烧评价方法包括：
4、获取低浓度瓦斯的成分及瓦斯浓度；所述成分包括ch4和o2。
5、根据所述瓦斯浓度，确定低浓度瓦斯燃烧系统的空气补给。
6、根据所述空气补给和实测大气污染物排放浓度，计算大气污染物基准排放浓度；所述实测大气污染物排放浓度为烟气中各成分浓度的总和；所述大气污染物基准排放浓度为低浓度瓦斯直接燃烧污染物排放浓度。
7、根据所述大气污染物基准排放浓度，生成评价指标；所述评价指标包括：nox评价指标、颗粒物评价指标和燃尽度评价指标。
8、可选地，根据所述瓦斯浓度，确定低浓度瓦斯燃烧系统的空气补给，具体包括：
9、当ch4vol％≥8％时，增加低浓度瓦斯燃烧系统的空气补给。
10、当6％≤ch4vol％＜8％之间时，由人为判定是否增加低浓度瓦斯燃烧系统的空气补给。
11、当ch4vol％<6％时，不增加低浓度瓦斯燃烧系统的空气补给。
12、可选地，所述大气污染物基准排放浓度的计算公式为：
13、
14、其中，c基为大气污染物基准排放浓度，mg/m3；c实为实测大气污染物排放浓度，mg/m3；φ基为干烟气基准氧含量，％；φ实为干烟气实测氧含量，％。
15、可选地，根据所述大气污染物基准排放浓度，生成评价指标，具体包括：
16、分别获取烟气中nox的含量浓度和可燃气成分的含量浓度；所述可燃气包括ch4和co。
17、根据所述nox的含量浓度，生成nox评价指标和颗粒物评价指标。
18、根据所述可燃气成分的含量浓度，生成燃尽度评价指标。
19、可选地，所述低浓度瓦斯燃烧系统包括：
20、低浓度瓦斯气体检测仪，用于检测低浓度瓦斯的成分及瓦斯浓度。
21、气体混合器，用于混合低浓度瓦斯和空气。
22、阻火器，用于阻值传播火焰。
23、低浓度瓦斯燃烧器，用于燃烧低浓度瓦斯。
24、燃烧室，用于与所述低浓度瓦斯燃烧器匹配，根据所述低浓度瓦斯燃烧器的燃烧特征来调节炉膛大小；所述燃烧特征包括：输出热功率、容积热强度、燃烧器火焰直径和火焰长度。
25、烟气成分检测仪，用于对烟气成分进行检测。
26、第一流量检测装置，用于检测低浓度瓦斯的流量。
27、第一压力检测转置，用于检测低浓度瓦斯的压力。
28、第一温度检测装置，用于检测低浓度瓦斯的温度。
29、第二流量检测装置，用于检测空气的流量。
30、第二压力检测转置，用于检测空气的压力。
31、第二温度检测装置，用于检测空气的温度。
32、可选地，所述低浓度瓦斯直接燃烧评价方法还包括：
33、采用管道雷诺数判断管道流动是否处于湍流状态，得到判断结果。
34、若所述判断结果为是，则管道雷诺数大于2200。
35、若所述判断结果为否，则管道雷诺数小于等于2200。
36、可选地，所述管道雷诺数的计算公式为：
37、
38、其中，re为管道雷诺数，ρ为气体密度，kg/m3；ν为气体速度，m/s；d为管道水力直径，m；μ为气体粘度，pa.s。
39、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
40、本专利技术提供了一种低浓度瓦斯直接燃烧评价方法，通过获取低浓度瓦斯的成分及瓦斯浓度；根据所述瓦斯浓度，确定低浓度瓦斯燃烧系统的空气补给；根据所述空气补给和实测大气污染物排放浓度，计算大气污染物基准排放浓度；进而根据所述大气污染物基准排放浓度，即可生成评价指标。本专利技术能够提高评价的精度和准确性，通过对瓦斯浓度和烟气成分的在线测量实现动态补给空气，保证燃烧的重复性，通过对氧基准浓度的判定，提高了污染物排放计算的可靠本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低浓度瓦斯直接燃烧评价方法，其特征在于，所述低浓度瓦斯直接燃烧评价方法包括：
2.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯直接燃烧评价方法，其特征在于，根据所述瓦斯浓度，确定低浓度瓦斯燃烧系统的空气补给，具体包括：
3.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯直接燃烧评价方法，其特征在于，所述大气污染物基准排放浓度的计算公式为：
4.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯直接燃烧评价方法，其特征在于，根据所述大气污染物基准排放浓度，生成评价指标，具体包括：
5.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯直接燃烧评价方法，其特征在于，所述低浓度瓦斯燃烧系统包括：
6.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯直接燃烧评价方法，其特征在于，所述低浓度瓦斯直接燃烧评价方法还包括：
7.根据权利要求6所述的低浓度瓦斯直接燃烧评价方法，其特征在于，所述管道雷诺数的计算公式为：
【技术特征摘要】
1.一种低浓度瓦斯直接燃烧评价方法，其特征在于，所述低浓度瓦斯直接燃烧评价方法包括：
2.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯直接燃烧评价方法，其特征在于，根据所述瓦斯浓度，确定低浓度瓦斯燃烧系统的空气补给，具体包括：
3.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯直接燃烧评价方法，其特征在于，所述大气污染物基准排放浓度的计算公式为：
4.根据权利要求1所述的低浓度瓦斯直接燃烧评价...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰，余波，赵培涛，王中伟，史冰洁，刘方，
申请(专利权)人：中国特种设备检测研究院，
类型：发明
国别省市：
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