CN111780874B - 适用于固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱测量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱测量的方法，主要解决现有技术中难以达到充分燃烧状态的问题。本发明通过采用一种适用于固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱测量的方法，利用气体火焰内喷洒固体粉尘颗粒的方法使固体粉尘颗粒尽量燃烧充分的技术方案较好地解决了上述问题，可用于固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱测量中。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱测量的方法。
背景技术
为提高燃烧辐射光谱测量的准确性和稳定性，更好的得到准确的自由基燃烧发射光谱，往往对燃烧火焰有较高的要求，要求火焰燃烧稳定并且燃烧尽量充分。固体与液体和气体由于形态上的不同，导致固体粉尘颗粒在燃烧过程中很难达到充分燃烧的状态，本发明利用气体火焰内喷洒固体粉尘颗粒的方法使固体粉尘颗粒尽量燃烧充分，为固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱的测量创造了条件。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中气难以达到充分燃烧状态的问题，提供一种新的适用于固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱测量的方法，具有能达到充分燃烧状态的优点。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种适用于固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱测量的方法，采用测量固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱装置进行固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱测量，所述装置包括燃烧口、固体粉尘安置盒和光谱仪，所述燃烧口内设有燃气喷嘴、空气喷嘴和惰性气喷嘴，空气分为至少两路，一路与空气喷嘴入口相连，一路与固体粉尘安置盒入口相连，固体粉尘安置盒出口通过固体粉尘进气路与空气喷嘴入口相连，燃气管线与燃气喷嘴入口相连，惰性气管线与惰性气喷嘴入口相连，光谱仪通过光纤测量燃烧口火焰光谱；进行测量时，包括如下步骤：(1)打开燃气管线与空气管线供气，点燃并调整进气流量使火焰燃烧稳定；(2)打开惰性气管线，再次分别调整三路进气路使火焰稳定；(3)光谱采集：光谱仪收集火焰光谱，得到的光谱曲线由固定光波波长对应的光相对强度构成，光谱曲线按照固定波长宽度由数组表示，记得到的光谱曲线表示的数组为I1，那么I1＝{a1,a2,a3,a4……an}；(4)将待测固体粉尘颗粒置于固体粉尘盒内，打开固体粉尘进气路阀门，光谱仪再次收集火焰光谱，得到的光谱曲线由数组表示，记得到的光谱曲线表示的数组为I2，那么I2＝{b1,b2,b3,b4……bn}；(5)得到固体粉尘颗粒燃烧的光谱曲线表示的数组为I3，那么I3＝I2-I1＝{c1,c2,c3,c4……cn}。
上述技术方案中，优选地，火焰稳定判断依据为火苗不飘动不脉动且火苗颜色呈蓝色。
上述技术方案中，优选地，惰性气为氮气。
上述技术方案中，优选地，燃烧口设计为燃气喷嘴在正中心，空气喷嘴和惰性气喷嘴呈圆环状，空气喷嘴置于燃气喷嘴和惰性气喷嘴中间。
上述技术方案中，优选地，燃气喷嘴直径、空气喷嘴直径、惰性气喷嘴直径之比为11mm：9mm：9mm。
上述技术方案中，优选地，空气喷嘴圆环厚度、惰性气喷嘴厚度之比为9mm：9mm。
上述技术方案中，优选地，固体粉尘盒通过固体粉尘进气路连接空气喷嘴，采用空气流动带动固体粉尘进入喷嘴。
上述技术方案中，优选地，惰性气、空气进气路和燃气进气路设置气体流量控制装置，固体粉尘进气路设气路阀门。
上述技术方案中，优选地，燃气为甲烷或甲烷氢，更优选甲烷。
本发明通过利用光谱仪的针对光谱的探测原理，开发了一种适用于用于测量固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱的方法，利用气体火焰内喷洒固体粉尘颗粒的方法使固体粉尘颗粒尽量燃烧充分，装置结构简单便于制造，方法原理简单易懂，可以较为便捷的获取固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程示意图。
图1中，1为燃气喷嘴，2为空气喷嘴，3为惰性气喷嘴。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
【实施例1】
一种适用于固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱测量的方法，采用测量固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱装置进行固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱测量，所述装置包括燃烧口、固体粉尘安置盒和光谱仪，所述燃烧口(如图1所示)内设有燃气喷嘴、空气喷嘴和惰性气喷嘴，空气分为至少两路，一路与空气喷嘴入口相连，一路与固体粉尘安置盒入口相连，固体粉尘安置盒出口通过固体粉尘进气路与空气喷嘴入口相连，燃气管线与燃气喷嘴入口相连，惰性气管线与惰性气喷嘴入口相连，光谱仪通过光纤测量燃烧口火焰光谱。
(1)燃烧口设计为燃气喷嘴在正中心，空气喷嘴和氮气喷嘴呈圆环状，空气喷嘴置于燃气喷嘴和氮气喷嘴中间。燃气燃烧喷嘴直径11mm；空气喷嘴为环装设计，圆环厚度为9mm；为增强燃烧稳定性外环设氮气喷嘴，氮气喷嘴为环装设计，圆环厚度为9mm。
(2)固体粉尘安置盒：通过固体粉尘进气路连接喷气嘴，采用空气流动带动固体粉尘进入喷气嘴。
(3)氮气、空气进气路和燃气进气路设置气体流量控制装置，固体粉尘进气路设气路阀门。
根据本发明的的适用于用于测量固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱的方法，包括以下步骤
(1)燃气采用甲烷气，打开燃气与空气气路供气，采用点火枪点燃，调整两个进气路的流量控制装置使火焰燃烧相对稳定。
(2)打开氮气，再次分别调整三路进气路使火焰稳定，稳定判断依据为火苗不飘动不脉动且火苗颜色呈蓝色。
(3)光谱采集：光谱仪收集火焰光谱，得到的光谱曲线由固定光波波长对应的光相对强度构成。光谱曲线按照固定波长宽度可由数组表示，记得到的光谱曲线表示的数组为I1，那么I1＝{a1,a2,a3,a4……an}。
(4)将待测固体粉尘颗粒置于固体粉尘盒内，打开固体粉尘进气路阀门，光谱仪再次收集火焰光谱，得到的光谱曲线由数组表示，记得到的光谱曲线表示的数组为I2，那么I2＝{b1,b2,b3,b4……bn}。
(5)得到固体粉尘颗粒燃烧的光谱曲线表示的数组为I3，那么I3＝I2-I1＝{c1,c2,c3,c4……cn}。
【实施例2】
按照实施例1所述的条件和步骤，以测量煤粉粉尘颗粒燃烧辐射光谱为例，具体实施方式：
(1)燃气采用甲烷气，打开燃气与空气气路供气，采用点火枪点燃，调整两个进气路的流量控制装置使火焰燃烧相对稳定。
(2)打开氮气进氮气，再次分别调整三路进气路使火焰稳定，稳定判断依据为火苗不飘动不脉动且火苗颜色呈蓝色。
(3)光谱采集：光谱仪收集火焰光谱，得到的光谱曲线由固定光波波长对应的光相对强度构成。光谱曲线按照固定波长宽度可由数组表示，记得到的光谱曲线表示的数组为I1，那么I1＝{a1,a2,a3,a4……an}。
(4)将待测煤粉置于固体粉尘盒内，打开固体粉尘进气路阀门，光谱仪再次收集火焰光谱，得到的光谱曲线由数组表示，记得到的光谱曲线表示的数组为I2，那么I2＝{b1,b2,b3,b4……bn}。
(5)得到固体粉尘颗粒燃烧的光谱曲线表示的数组为I3，那么I3＝I2-I1＝{c1,c2,c3,c4……cn}，将数组I3以光谱曲线的形式展示。
Claims (2)
1.一种适用于固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱测量的方法，采用测量固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱装置进行固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱测量，所述装置包括燃烧口、固体粉尘安置盒和光谱仪，所述燃烧口内设有燃气喷嘴、空气喷嘴和惰性气喷嘴，空气分为至少两路，一路与空气喷嘴入口相连，一路与固体粉尘安置盒入口相连，固体粉尘安置盒出口通过固体粉尘进气路与空气喷嘴入口相连，燃气管线与燃气喷嘴入口相连，惰性气管线与惰性气喷嘴入口相连，光谱仪通过光纤测量燃烧口火焰光谱；进行测量时，包括如下步骤：(1)打开燃气管线与空气管线供气，点燃并调整进气流量使火焰燃烧稳定；(2)打开惰性气管线，再次分别调整三路进气路使火焰稳定；(3)光谱采集：光谱仪收集火焰光谱，得到的光谱曲线由固定光波波长对应的光相对强度构成，光谱曲线按照固定波长宽度由数组表示，记得到的光谱曲线表示的数组为I1，那么I1＝{a1,a2,a3,a4……an}；(4)将待测固体粉尘颗粒置于固体粉尘盒内，打开固体粉尘进气路阀门，光谱仪再次收集火焰光谱，得到的光谱曲线由数组表示，记得到的光谱曲线表示的数组为I2，那么I2＝{b1,b2,b3,b4……bn}；(5)得到固体粉尘颗粒燃烧的光谱曲线表示的数组为I3，那么I3＝I2-I1＝{c1,c2,c3,c4……cn}；火焰稳定判断依据为火苗不飘动不脉动且火苗颜色呈蓝色；惰性气为氮气；燃烧口设计为燃气喷嘴在正中心，空气喷嘴和惰性气喷嘴呈圆环状，空气喷嘴置于燃气喷嘴和惰性气喷嘴中间；燃气喷嘴直径、空气喷嘴直径、惰性气喷嘴直径之比为11mm：9mm：9mm；空气喷嘴圆环厚度、惰性气喷嘴厚度之比为9mm：9mm；固体粉尘盒通过固体粉尘进气路连接空气喷嘴，采用空气流动带动固体粉尘进入喷嘴；惰性气、空气进气路和燃气进气路设置气体流量控制装置，固体粉尘进气路设气路阀门；燃气为甲烷或甲烷氢。
2.根据权利要求1所述适用于固体粉尘颗粒燃烧辐射光谱测量的方法，其特征在于燃气为甲烷。
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