CN103698240B - 一种用于锅炉烟气氧化性指标测试的装置及其操作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种用于锅炉烟气氧化性指标测试的装置，包括锅炉烟气入口、阀门、保护气入口、流量计、气体管道、石英管、天平、铂丝、石墨棒、加热炉、真空泵，锅炉烟气入口和保护气入口分别通过阀门与气体管道相连接，气体管道和石英管连接，气体管道中间接有流量计，石英管固定在加热炉的中间，石英管上端加有密封盖，密封盖上方固定有电子天平，铂丝上端悬吊在天平下端的挂钩上，用铂丝将石墨棒悬吊在石英管内，真空泵通过抽气管道与石英管的上端连接。本发明可以方便快捷的测试得到不同锅炉烟气条件下的锅炉烟气氧化性指标。
Description
技术领域
本发明属于烟气的处理技术领域，具体涉及一种用于锅炉烟气氧化性指标测试的装置及其操作工艺。
背景技术
袋式除尘器在治理冶金、水泥、电力等行业的烟气排放处理中取得了很大成功。然而，一些工业锅炉烟气具有氧化性、腐蚀性，给袋式除尘器的使用带来极大的危害，导致滤袋的使用寿命缩短、滤料材料容易老化。许多滤料材料的抗氧化性欠佳，因此滤料需要在低氧化性低腐蚀性的烟气环境下使用，过高的氧含量会使滤料的强力降低较快，减少其使用寿命。某些滤料在高温条件下与O2发生交联反应，使滤料的性能下降，产生脆性增大的老化现象；在高温NO气体作用下，滤料容易被NO气体氧化腐蚀，使其断裂强力下降；滤料在高温下易被O3氧化，使其颜色加深，脆性增加；在高温NO2气体环境下，由于NO2的氧化性，会使滤料颜色加深，脆性显著增加；在高温SO2气体条件下，滤料容易被SO2气体腐蚀老化，使其性能大大降低。
锅炉烟气，其中含有的O2、氮氧化物、SO2以及各种氧化性自由基等对合成纤维的滤料具有氧化腐蚀性。烟气的组分比例不同，对滤料的影响程度也不相同，说明滤料性能与锅炉烟气组分比例之间是存在着相关性的，目前的研究只停留在O2、氮氧化物、SO2等单组分氧化性气体对滤料的影响上，而实际中的锅炉烟气是混合了O2、氮氧化物、SO2以及各种氧化性自由基等多种氧化性气体，要知道滤料性能与锅炉烟气组分比例之间的相关性，就需要提出一个可以测试的指标来表征锅炉烟气不同的组分比例。锅炉烟气氧化性指标的概念就是用来表征锅炉烟气不同的组分比例的。采用特定的测试方法即可以得到锅炉的烟气氧化性指标，从而可以研究滤料性能与锅炉烟气氧化性指标之间的相关性。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于锅炉烟气氧化性指标测试的装置及其操作工艺。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是，一种用于锅炉烟气氧化性指标测试的装置，包括锅炉烟气入口、保护气入口、流量计、气体管道、石英管、天平、铂丝、石墨棒、加热炉、真空泵，锅炉烟气入口和保护气入口分别通过阀门与气体管道的进气口相连接，气体管道的出气口和石英管的下端连接，气体管道中间接有流量计，石英管固定在加热炉的中间，石英管上端加有密封盖，密封盖上方固定有电子天平，铂丝上端悬吊在天平下端的挂钩上，用铂丝将石墨棒悬吊在石英管内，真空泵通过抽气管道与石英管的上端连接。
所述的用于锅炉烟气氧化性指标测试的装置的操作工艺，包括以下步骤：步骤一、将石墨棒放入120℃—130℃的烘箱中，烘干后放入干燥器中；步骤二、用铂丝将烘干后的石墨棒悬吊在石英管中，铂丝上端悬吊在天平下端的挂钩上；步骤三、将热电偶测试端放在石墨棒试样侧面中间位置，紧靠石英管内壁，合上密封盖，向加热炉送电；步骤四、炉温升到300—500℃时，打开真空泵，并开始从石英管下端由保护气入口送入保护气，保护气的流量为0.5—1.0L/min，继续升温至加热炉内温度达到600—700℃时恒温，停止通入保护气，改换由锅炉烟气入口送入锅炉烟气，锅炉烟气的流量为1.0—3.0L/min，通入锅炉烟气2min—3min后称取石墨棒质量，记录石墨棒质量开始计时；步骤五、5min~30min记录一次石墨棒质量，待石墨棒恒温氧3—5小时后即可将加热炉停电，停止通入锅炉烟气，并关闭真空泵，取出石墨棒，计算锅炉烟气的氧化性。
优选的，所述的天平为悬挂式电子天平。
优选的，所述的保护气为氮气。
根据测试结果，计算锅炉烟气的氧化性，锅炉烟气的氧化性按照下式计算：
其中，
氧化性——石墨棒试样每小时氧化损失的质量比，单位为1/小时，1/h；
G——石墨棒试样在恒温通入氧化性气体时的质量，单位为克，g；
W——石墨棒试样在恒温通入氧化性气体c小时后的质量，单位为克，g；
t——氧化时间，单位为小时，h。
本发明产生的有益效果是，可以方便快捷的测试得到不同锅炉烟气条件下的锅炉烟气氧化性指标。
附图说明
图1为本发明的用于锅炉烟气氧化性指标测试的装置示意图。
具体实施方式
实施例1
一种用于锅炉烟气氧化性指标测试的装置，包括锅炉烟气入口11、保护气入口10、流量计8、气体管道7、石英管6、天平2、铂丝4、石墨棒5、加热炉9、真空泵1，锅炉烟气入口11和保护气入口10分别通过阀门与气体管道7的进气口相连接，气体管道7的出气口和石英管6的下端连接，气体管道中间接有流量计8，石英管6固定在加热炉9的中间，石英管上端加有密封盖3，密封盖3上方固定有电子天平2，铂丝4上端悬吊在电子天平2下端的挂钩上，用铂丝4将石墨棒5悬吊在石英管6内，真空泵1通过抽气管道12与石英管6的上端连接。
所述的用于锅炉烟气氧化性指标测试的装置的操作工艺，包括以下步骤：步骤一、将石墨棒5放入120℃的烘箱中，烘干后放入干燥器中；步骤二、用铂丝4将烘干后的石墨棒5悬吊在石英管6中，铂丝4上端悬吊在天平2下端的挂钩上；步骤三、将热电偶测试端放在石墨棒5试样侧面中间位置，紧靠石英管6内壁，合上密封盖3，向加热炉9送电；步骤四、炉温升到300℃时，打开真空泵1，并开始从石英管6下端由保护气入口10送入氮气作保护气，氮气的流量为0.5L/min，继续升温至加热炉9内温度达到600℃时恒温，停止通入保护气，改换由锅炉烟气入口11送入锅炉烟气，锅炉烟气的流量为1.0L/min，通入锅炉烟气2min后称取石墨棒5质量，记录石墨棒5质量开始计时；步骤五、每隔5min记录一次石墨棒5质量，待石墨棒5恒温氧3小时后即可将加热炉9停电，停止通入锅炉烟气，并关闭真空泵，取出石墨棒5，计算锅炉烟气的氧化性。
实施例2
本实施例所用用于锅炉烟气氧化性指标测试的装置如实施例1相同。
所述的用于锅炉烟气氧化性指标测试的装置的操作工艺，包括以下步骤：步骤一、将石墨棒5放入120℃的烘箱中，烘干后放入干燥器中；步骤二、用铂丝4将烘干后的石墨棒5悬吊在石英管6中，铂丝4上端悬吊在天平2下端的挂钩上；步骤三、将热电偶测试端放在石墨棒5试样侧面中间位置，紧靠石英管6内壁，合上密封盖3，向加热炉9送电；步骤四、炉温升到500℃时，打开真空泵1，并开始从石英管6下端由保护气入口10送入氮气作保护气，保护气的流量为1.0L/min，继续升温至加热炉9内温度达到700℃时恒温，停止通入氮气，改换由锅炉烟气入口11送入锅炉烟气，锅炉烟气的流量为3.0L/min，通入锅炉烟气3min后称取石墨棒5质量，记录石墨棒5质量开始计时；步骤五、每隔30min记录一次石墨棒5质量，待石墨棒5恒温氧5小时后即可将加热炉9停电，停止通入锅炉烟气，并关闭真空泵，取出石墨棒5，计算锅炉烟气的氧化性。
实施例3
本实施例所用用于锅炉烟气氧化性指标测试的装置如实施例1相同。
所述的用于锅炉烟气氧化性指标测试的装置的操作工艺，包括以下步骤：步骤一、将石墨棒5放入125℃的烘箱中，烘干后放入干燥器中；步骤二、用铂丝4将烘干后的石墨棒5悬吊在石英管中，铂丝4上端悬吊在天平2下端的挂钩上；步骤三、将热电偶测试端放在石墨棒5试样侧面中间位置，紧靠石英管6内壁，合上密封盖3，向加热炉9送电；步骤四、炉温升到400℃时，打开真空泵1，开始从石英管6下端由保护气入口10送入氮气作保护气，氮气的流量为0.75L/min，继续升温至加热炉9内温度达到650℃时恒温，停止通入保护气，改换由锅炉烟气入口11送入锅炉烟气，锅炉烟气的流量为2.0L/min，通入锅炉烟气2.5min后称取石墨棒5质量，记录石墨棒5质量开始计时；步骤五、每隔15min记录一次石墨棒5质量，待石墨棒5恒温氧4小时后即可将加热炉9停电，停止通入锅炉烟气，并关闭真空泵，取出石墨棒5，计算锅炉烟气的氧化性。
Claims (3)
1.一种用于锅炉烟气氧化性指标测试的装置，其特征在于，包括锅炉烟气入口、保护气入口、流量计、气体管道、石英管、电子天平、铂丝、石墨棒、加热炉、真空泵，锅炉烟气入口和保护气入口分别通过阀门与气体管道的进气口相连接，气体管道的出气口和石英管的下端连接，气体管道中间接有流量计，石英管固定在加热炉的中间，石英管上端加有密封盖，密封盖上方固定有电子天平，铂丝上端悬吊在电子天平下端的挂钩上，用铂丝将石墨棒悬吊在石英管内，真空泵通过抽气管道与石英管的上端连接；所述的电子天平为悬挂式电子天平。
2.利用权利要求1的装置进行锅炉烟气氧化性指标测试的操作工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将石墨棒放入120℃—130℃的烘箱中，烘干后放入干燥器中；步骤二、用铂丝将烘干后的石墨棒悬吊在石英管中，铂丝上端悬吊在电子天平下端的挂钩上；步骤三、将热电偶测试端放在石墨棒试样侧面中间位置，紧靠石英管内壁，合上密封盖，向加热炉送电；步骤四、炉温升到300—500℃时，打开真空泵，并开始从石英管下端由保护气入口送入保护气，保护气的流量为0.5—1.0L/min，继续升温至加热炉内温度达到600—700℃时恒温，停止通入保护气，改换由锅炉烟气入口送入锅炉烟气，锅炉烟气的流量为1.0—3.0L/min，通入锅炉烟气2min—3min后称取石墨棒质量，记录石墨棒质量开始计时；步骤五、每隔5min~30min记录一次石墨棒质量，待石墨棒恒温氧3—5小时后即可将加热炉停电，停止通入锅炉烟气，并关闭真空泵，取出石墨棒。
3.如权利要求2所述的操作工艺，其特征在于，所述的保护气为氮气。
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