CN112345527A - 一种煤热解废气检测设备及工作方法 - Google Patents

一种煤热解废气检测设备及工作方法 Download PDF

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韩红
袁宽瑜
王明锋
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Abstract

本发明公开了一种煤热解废气检测设备，煤热炉出气管道内部设置有进气柱，进气柱上开设有进气孔，进气柱的柱体上设置有采气管道，采气管道有多个，多个采气管道均贯穿出煤热炉出气管道并共同与抽送筒体相连通，抽送筒体向上设置有上排气管道，抽送筒体向下设置有下排气管道；下缓存检测箱与下排气管道相连通，上检测器设置在上缓存检测箱的内部，下检测器设置在下缓存检测箱的内部，上检测器和下检测器均与控制器相连接；同时公开一种煤热解废气检测设备的工作方法，工作方法的步骤为：多路采样、多路传输、废气静置、分级检测：本产品克服了传统方式采样和传输方式单一的问题，避免了废气浓度采样不均的问题，而且能够提高检测效率。

Description

一种煤热解废气检测设备及工作方法
技术领域
本发明涉及煤热解废气检测装置领域，尤其涉及一种煤热解废气检测设备及工作方法。
背景技术
煤热解过程大致分为三个阶段，第一阶段(室温～300℃)，从室温到300℃为干燥、脱吸阶段，煤在这一阶段外形没有什么变化，120℃前是脱水干燥，120-200℃是放出吸附在毛细孔中的气体，如CH4、CO2、N2等，是脱气过程；第二阶段(300～550或600℃)，这一阶段以解聚和分解反应为主，煤形成胶质体并固化黏结成半焦，在300℃左右开始软化，强烈分解，析出煤气和焦油，煤在450℃前后焦油量最大，在450～600℃气体析出量最多，煤气成分除热解水，一氧化碳和二氧化碳外，主要是CH4及不饱和气态烃；第三阶段(600～1000℃)，以缩聚反应为主，这是半焦变成焦炭的阶段，以缩聚反应为主，焦油量极少，在550-750℃，半焦分解析出大量气体，主要是氢气，少量CH4，成为二次解析。因此，需要煤热解废气检测设备对各阶段产生的废气进行检测，进而来监测煤热解过程。
一种用于煤热解废气检测的检测系统(CN211602603U)的专利公开了通过气缸的抽拉快速的进行采样操作，通过单向阀的气体流动控制实现了检测箱内的气体更新，避免回流，但是，这种方案采样和传输方式单一，存在一定的偶然性，而且无法有针对性的煤热解所产生的废气进行精准化检测。
发明内容
为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种煤热解废气检测设备及工作方法。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种煤热解废气检测设备，它包括煤热炉出气管道、抽送机构、检测机构以及控制器，抽送机构包括抽送筒体和设置在抽送筒体上的抽送气缸，抽送筒体的内部安装有推板，推板与抽送气缸相连接，煤热炉出气管道内部设置有进气柱，进气柱上开设有进气孔，进气柱的柱体上设置有采气管道且柱体的上下两端面均密封，采气管道有多个，每个采气管道在水平位置上对应设有一个进气孔，多个采气管道均贯穿出煤热炉出气管道并共同与抽送筒体相连通，抽送筒体向上设置有上排气管道，抽送筒体向下设置有下排气管道；
检测机构包括上缓存检测箱、下缓存检测箱、上检测器以及下检测器，上缓存检测箱与上排气管道相连通，下缓存检测箱与下排气管道相连通，上检测器设置在上缓存检测箱的内部，下检测器设置在下缓存检测箱的内部，上检测器和下检测器均与控制器相连接；
上缓存检测箱上设置有上回气管道，上缓存检测箱通过上回气管道与煤热炉出气管道相连通，下缓存检测箱上设置有下回气管道，下缓存检测箱通过下回气管道与煤热炉出气管道相连通。
进一步地，进气柱设置在煤热炉出气管道的中央位置处，进气柱上开设有进气孔，进气孔有多个。
进一步地，多个采气管道上下均匀设置在进气柱的柱体上，多个采气管道互相之间平行设置且每个采气管道上均设置有单向阀。
进一步地，上排气管、下排气管道、上回气管道以及下回气管道上均设置有单向阀。
进一步地，推板上贴附有用于增加抽送过程中的气密性的橡胶垫。
一种煤热解废气检测设备的工作方法，工作方法的步骤为：
a、多路采样：煤热炉出气管道内部设置有进气柱，进气柱上开设有进气孔，进气柱的柱体上设置有采气管道且柱体的上下两端面均密封，每个采气管道在水平位置上对应设有一个进气孔，煤热炉出气管道内部的废气经其内部设置的进气柱上开设的多个进气孔进行多路采样；
b、多路传输：采气管道有多个，每个采气管道在水平位置上对应设有一个进气孔，多个采气管道均贯穿出煤热炉出气管道并共同与抽送筒体相连通，多路采样后的废气在抽送气缸的作用下经多个采气管道多路输入进入抽送筒体内，同时通过多个采气管道上设置的单向阀实现各自通路的单向管控；
c、废气静置：经多路传输进入抽送筒体内的废气进行静置处理，混合的废气在密度自高而低形成静置分层的状态；
d、分级检测：上缓存检测箱上设置有上回气管道，上缓存检测箱通过上回气管道与煤热炉出气管道相连通，下缓存检测箱上设置有下回气管道，下缓存检测箱通过下回气管道与煤热炉出气管道相连通，经废气静置后形成分层的密度高的废气进入上缓存检测箱通过上检测器检测，密度低的废气进入下缓存检测箱通过下检测器检测。
本发明的有益之处在于：通过煤热炉出气管道内部的废气经其内部设置的进气柱形成废气的多路采样，并且通过多个采气管道多路输入进入抽送筒体的方式实现多路传输，克服了传统方式采样和传输方式单一的问题，避免了废气浓度采样不均的问题，而且能够针对性的煤热解所产生的废气进行精准化高低密度检测，提高检测效率。
附图说明
图1为本发明的结构组成示意图。
图中：1、煤热炉出气管道；2、控制器；3、抽送筒体；4、抽送气缸；5、进气柱；6、进气孔；7、采气管道；8、上排气管道；9、下排气管道；10、上缓存检测箱；11、下缓存检测箱；12、上检测器；13、下检测器；14、上回气管道；15、下回气管道；16、单向阀；17、橡胶垫。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示的一种煤热解废气检测设备，它包括煤热炉出气管道1、抽送机构、检测机构以及控制器2。
煤热炉出气管道1内部设置有进气柱5，进气柱5上开设有进气孔6，进气柱5设置在煤热炉出气管道1的中央位置处，进气柱5上开设有进气孔6，进气孔6有多个，进气孔6沿着进气柱5的长度方向均匀设置，因而当进气柱5位于煤热炉出气管道1的中央位置处时，可以最大程度的达到多点采集。进气柱5的柱体上设置有采气管道7且柱体的上下两端面均密封，采气管道7有多个，每个采气管道在水平位置上对应设有一个进气孔，多个采气管道上下均匀设置在进气柱5的柱体上，保证每个采气管道的前端对应进气柱5上都有一个进气孔，这种设计会使进气柱5的气体流通中保证每个进气孔的均匀采样，实现多点采样的有效性，同时，多个采气管道互相之间平行设置且每个采气管道上均设置有单向阀16。多个采气管道均贯穿出煤热炉出气管道1并共同与抽送筒体3相连通。
抽送机构包括抽送筒体3和设置在抽送筒体3上的抽送气缸4，抽送筒体3的内部安装有推板，推板与抽送气缸4相连接，推板上贴附有用于增加抽送过程中的气密性的橡胶垫17，抽送机构在本发明中做为气流的驱动动力源。
抽送筒体3向上设置有上排气管道8，抽送筒体3向下设置有下排气管道9。上缓存检测箱10上设置有上回气管道14，上缓存检测箱10通过上回气管道14与煤热炉出气管道1相连通，下缓存检测箱11上设置有下回气管道15，下缓存检测箱11通过下回气管道15与煤热炉出气管道1相连通。
检测机构包括上缓存检测箱10、下缓存检测箱11、上检测器12以及下检测器13，上缓存检测箱10与上排气管道8相连通，下缓存检测箱11与下排气管道9相连通，上检测器12设置在上缓存检测箱10的内部，下检测器13设置在下缓存检测箱11的内部，上检测器12和下检测器13均与控制器2相连接。其中，上缓存检测箱10和下缓存检测箱11为一种常见的废气分析仪，上检测器12和下检测器13作为光学检测器，将内部的光源辐射出来的红外光被调制成一定频率的光束，此光束通过上缓存检测箱10或下缓存检测箱11，然后再穿过滤光片进入光学检测器，光学检测器接收到这些光信号，便转换成电信号输出，输出到控制器内，系统进行数据处理，从而获得被测气体的相应浓度。
优选地，上排气管、下排气管道9、上回气管道14以及下回气管道15上均设置有单向阀16，以上的单向阀16均实现了阀门控制下的单向输送。
煤热解废气检测设备的工作方法，工作方法的步骤为：
a、多路采样：煤热炉出气管道1内部设置有进气柱5，进气柱5上开设有进气孔6，进气柱5的柱体上设置有采气管道7且柱体的上下两端面均密封，每个采气管道在水平位置上对应设有一个进气孔，煤热炉出气管道1内部的废气经其内部设置的进气柱5上开设的多个进气孔进行多路采样；
b、多路传输：采气管道7有多个，每个采气管道在水平位置上对应设有一个进气孔，多个采气管道均贯穿出煤热炉出气管道1并共同与抽送筒体3相连通，多路采样后的废气在抽送气缸的作用下经多个采气管道多路输入进入抽送筒体3内，同时通过多个采气管道上设置的单向阀16实现各自通路的单向管控；
c、废气静置：经多路传输进入抽送筒体3内的废气进行静置处理，混合的废气在密度自高而低形成静置分层的状态；
d、分级检测：上缓存检测箱10上设置有上回气管道14，上缓存检测箱10通过上回气管道14与煤热炉出气管道1相连通，下缓存检测箱11上设置有下回气管道15，下缓存检测箱11通过下回气管道15与煤热炉出气管道1相连通，经废气静置后形成分层的密度高的废气，如二氧化碳、氮气等进入上缓存检测箱10通过上检测器12检测，密度低的废气，如一氧化碳、甲烷等进入下缓存检测箱11通过下检测器13检测，这样的好处是在一定程度上增加了每个气体的浓度值，使检测结果更准确，而且能够针对气体的特性进行测试在使用同种检测设备的前提下提高检测效率。
本发明相比传统的煤热解废气检测的检测系统，通过煤热炉出气管道内部的废气经其内部设置的进气柱形成废气的多路采样，并且通过多个采气管道多路输入进入抽送筒体的方式实现多路传输，克服了传统方式采样和传输方式单一的问题，避免了废气浓度采样不均的问题，而且能够针对性的煤热解所产生的废气进行精准化高低密度检测，提高检测效率。
上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种煤热解废气检测设备，它包括煤热炉出气管道(1)、抽送机构、检测机构以及控制器(2)，抽送机构包括抽送筒体(3)和设置在抽送筒体(3)上的抽送气缸(4)，抽送筒体(3)的内部安装有推板，推板与抽送气缸(4)相连接，其特征在于：所述煤热炉出气管道(1)内部设置有进气柱(5)，进气柱(5)上开设有进气孔(6)，进气柱(5)的柱体上设置有采气管道(7)且柱体的上下两端面均密封，采气管道(7)有多个，每个采气管道在水平位置上对应设有一个进气孔，多个采气管道均贯穿出煤热炉出气管道(1)并共同与抽送筒体(3)相连通，抽送筒体(3)向上设置有上排气管道(8)，抽送筒体(3)向下设置有下排气管道(9)；
所述检测机构包括上缓存检测箱(10)、下缓存检测箱(11)、上检测器(12)以及下检测器(13)，上缓存检测箱(10)与上排气管道(8)相连通，下缓存检测箱(11)与下排气管道(9)相连通，上检测器(12)设置在上缓存检测箱(10)的内部，下检测器(13)设置在下缓存检测箱(11)的内部，上检测器(12)和下检测器(13)均与控制器(2)相连接；
所述上缓存检测箱(10)上设置有上回气管道(14)，上缓存检测箱(10)通过上回气管道(14)与煤热炉出气管道(1)相连通，所述下缓存检测箱(11)上设置有下回气管道(15)，下缓存检测箱(11)通过下回气管道(15)与煤热炉出气管道(1)相连通。
2.根据权利要求1所述的煤热解废气检测设备，其特征在于：所述进气柱(5)设置在煤热炉出气管道(1)的中央位置处，进气柱(5)上开设有进气孔(6)，进气孔(6)有多个。
3.根据权利要求1所述的煤热解废气检测设备，其特征在于：所述多个采气管道(7)上下均匀设置在进气柱(5)的柱体上，多个采气管道互相之间平行设置且每个采气管道上均设置有单向阀(16)。
4.根据权利要求1所述的煤热解废气检测设备，其特征在于：所述上排气管、下排气管道(9)、上回气管道(14)以及下回气管道(15)上均设置有单向阀(16)。
5.根据权利要求1所述的煤热解废气检测设备，其特征在于：所述推板上贴附有用于增加抽送过程中的气密性的橡胶垫(17)。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的煤热解废气检测设备的工作方法，其特征在于：所述工作方法的步骤为：
a、多路采样：煤热炉出气管道(1)内部设置有进气柱(5)，进气柱(5)上开设有进气孔(6)，进气柱(5)的柱体上设置有采气管道(7)且柱体的上下两端面均密封，每个采气管道在水平位置上对应设有一个进气孔，煤热炉出气管道(1)内部的废气经其内部设置的进气柱(5)上开设的多个进气孔进行多路采样；
b、多路传输：采气管道(7)有多个，每个采气管道在水平位置上对应设有一个进气孔，多个采气管道均贯穿出煤热炉出气管道(1)并共同与抽送筒体(3)相连通，多路采样后的废气在抽送气缸(4)的作用下经多个采气管道多路输入进入抽送筒体(3)内，同时通过多个采气管道上设置的单向阀(16)实现各自通路的单向管控；
c、废气静置：经多路传输进入抽送筒体(3)内的废气进行静置处理，混合的废气在密度自高而低形成静置分层的状态；
d、分级检测：上缓存检测箱(10)上设置有上回气管道(14)，上缓存检测箱(10)通过上回气管道(14)与煤热炉出气管道(1)相连通，所述下缓存检测箱(11)上设置有下回气管道(15)，下缓存检测箱(11)通过下回气管道(15)与煤热炉出气管道(1)相连通，经废气静置后形成分层的密度高的废气进入上缓存检测箱(10)通过上检测器(12)检测，密度低的废气进入下缓存检测箱(11)通过下检测器(13)检测。
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