【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及瓦斯燃燒評價，特別是涉及一種低濃度瓦斯直接燃燒評價方法。
技術介紹
1、煤礦瓦斯利用技術按甲烷濃度分為>30％、9％～30％、3％～9％、<3％四個濃度范圍進行梯級利用。甲烷濃度在9％～30％時，處于甲烷爆炸極限范圍內，瓦斯在輸送和利用時存在極大的安全隱患，一般稀釋到5％以下后直接排放；濃度為3％～9％時，也處于爆炸范圍內，目前主要通過一些非常規燃燒技術嘗試提高其利用率，包括多孔介質燃燒、脈動燃燒、催化燃燒等；甲烷濃度<3％的瓦斯通常采用相對成熟的蓄熱氧化技術(0.75％～3％)和乏風氧化技術(<0.75％)進行利用，需要耗費額外能源。
2、煤礦瓦斯抽采量、利用量、利用率都呈上升趨勢，但整體利用率相對較低。主要是因為ch4濃度過低時(特別是ch4濃度3％～9％的瓦斯)，無法被點燃或維持火焰燃燒，再加上氣體流量和濃度波動較大，同時又含有煤塵、硫化物和水分等物質，難以被常規的燃燒技術穩定處理，其利用率只有1％，通常只能被直接排空。一方面帶來了嚴重的溫室效應，另一方面也造成大量優質能源的浪費。發展高效、安全、穩定、清潔的低濃度瓦斯利用技術對于緩解能源和環境問題具有重要意義。
3、袁亮院士指出，煤礦瓦斯全濃度開發利用尤其是濃度9％～30％的瓦斯利用，是提高煤炭資源清潔高效利用的重大問題。亟待攻關的關鍵科學技術有：煤礦瓦斯高效開發利用基礎理論、煤礦瓦斯煤化工理論工藝技術、煤礦瓦斯分級分類開發利用技術、低濃度瓦斯蓄熱式氧化與乏風氧化技術等。據有關部門統計，中國每年由乏風排入大氣的
4、煤礦低濃度瓦斯主要是由瓦斯氣(ch4)和空氣混合而成，當甲烷比例達到9.5％時，空氣中的氧氣含量即可滿足ch4燃燒的化學計量數要求。當甲烷比例進一步降低，混合氣中含氧量即可滿足甲烷完全燃燒所需氧量。目前低濃度瓦斯燃燒技術有多孔介質催化燃燒、脈沖式燃燒等，針對瓦斯含量不同，需要不同配風方式和配風量，對燃燒產物而言，尤其是污染物排放方面在根據煙氣氧含量進行換算時，則需要根據是否加入空氣補氧進行適當換算，因此低濃度瓦斯燃燒利用煙氣的基準氧不能按照某個定值進行設定，同時，對燃燒器燃燒效果方面也缺乏評價標準，因此有必要制定低濃度瓦斯燃燒污染物排放檢測技術規范，為低濃度瓦斯直接燃燒利用污染物排放濃度檢測和燃燒效果評價提供技術依據。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種低濃度瓦斯直接燃燒評價方法，可提高評價的精度和準確性，為低濃度瓦斯直接燃燒利用污染物排放濃度檢測和燃燒效果評價提供技術依據。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了如下方案：
3、本專利技術提供了一種低濃度瓦斯直接燃燒評價方法，所述低濃度瓦斯直接燃燒評價方法包括：
4、獲取低濃度瓦斯的成分及瓦斯濃度；所述成分包括ch4和o2。
5、根據所述瓦斯濃度，確定低濃度瓦斯燃燒系統的空氣補給。
6、根據所述空氣補給和實測大氣污染物排放濃度，計算大氣污染物基準排放濃度；所述實測大氣污染物排放濃度為煙氣中各成分濃度的總和；所述大氣污染物基準排放濃度為低濃度瓦斯直接燃燒污染物排放濃度。
7、根據所述大氣污染物基準排放濃度，生成評價指標；所述評價指標包括：nox評價指標、顆粒物評價指標和燃盡度評價指標。
8、可選地，根據所述瓦斯濃度，確定低濃度瓦斯燃燒系統的空氣補給，具體包括：
9、當ch4vol％≥8％時，增加低濃度瓦斯燃燒系統的空氣補給。
10、當6％≤ch4vol％＜8％之間時，由人為判定是否增加低濃度瓦斯燃燒系統的空氣補給。
11、當ch4vol％<6％時，不增加低濃度瓦斯燃燒系統的空氣補給。
12、可選地，所述大氣污染物基準排放濃度的計算公式為：
13、
14、其中，c基為大氣污染物基準排放濃度，mg/m3；c實為實測大氣污染物排放濃度，mg/m3；φ基為干煙氣基準氧含量，％；φ實為干煙氣實測氧含量，％。
15、可選地，根據所述大氣污染物基準排放濃度，生成評價指標，具體包括：
16、分別獲取煙氣中nox的含量濃度和可燃氣成分的含量濃度；所述可燃氣包括ch4和co。
17、根據所述nox的含量濃度，生成nox評價指標和顆粒物評價指標。
18、根據所述可燃氣成分的含量濃度，生成燃盡度評價指標。
19、可選地，所述低濃度瓦斯燃燒系統包括：
20、低濃度瓦斯氣體檢測儀，用于檢測低濃度瓦斯的成分及瓦斯濃度。
21、氣體混合器，用于混合低濃度瓦斯和空氣。
22、阻火器，用于阻值傳播火焰。
23、低濃度瓦斯燃燒器，用于燃燒低濃度瓦斯。
24、燃燒室，用于與所述低濃度瓦斯燃燒器匹配，根據所述低濃度瓦斯燃燒器的燃燒特征來調節爐膛大小；所述燃燒特征包括：輸出熱功率、容積熱強度、燃燒器火焰直徑和火焰長度。
25、煙氣成分檢測儀，用于對煙氣成分進行檢測。
26、第一流量檢測裝置，用于檢測低濃度瓦斯的流量。
27、第一壓力檢測轉置，用于檢測低濃度瓦斯的壓力。
28、第一溫度檢測裝置，用于檢測低濃度瓦斯的溫度。
29、第二流量檢測裝置，用于檢測空氣的流量。
30、第二壓力檢測轉置，用于檢測空氣的壓力。
31、第二溫度檢測裝置，用于檢測空氣的溫度。
32、可選地，所述低濃度瓦斯直接燃燒評價方法還包括：
33、采用管道雷諾數判斷管道流動是否處于湍流狀態，得到判斷結果。
34、若所述判斷結果為是，則管道雷諾數大于2200。
35、若所述判斷結果為否，則管道雷諾數小于等于2200。
36、可選地，所述管道雷諾數的計算公式為：
37、
38、其中，re為管道雷諾數，ρ為氣體密度，kg/m3；ν為氣體速度，m/s；d為管道水力直徑，m；μ為氣體粘度，pa.s。
39、根據本專利技術提供的具體實施例，本專利技術公開了以下技術效果：
40、本專利技術提供了一種低濃度瓦斯直接燃燒評價方法，通過獲取低濃度瓦斯的成分及瓦斯濃度；根據所述瓦斯濃度，確定低濃度瓦斯燃燒系統的空氣補給；根據所述空氣補給和實測大氣污染物排放濃度，計算大氣污染物基準排放濃度；進而根據所述大氣污染物基準排放濃度，即可生成評價指標。本專利技術能夠提高評價的精度和準確性，通過對瓦斯濃度和煙氣成分的在線測量實現動態補給空氣，保證燃燒的重復性，通過對氧基準濃度的判定，提高了污染物排放計算的可靠本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種低濃度瓦斯直接燃燒評價方法，其特征在于，所述低濃度瓦斯直接燃燒評價方法包括：
2.根據權利要求1所述的低濃度瓦斯直接燃燒評價方法，其特征在于，根據所述瓦斯濃度，確定低濃度瓦斯燃燒系統的空氣補給，具體包括：
3.根據權利要求1所述的低濃度瓦斯直接燃燒評價方法，其特征在于，所述大氣污染物基準排放濃度的計算公式為：
4.根據權利要求1所述的低濃度瓦斯直接燃燒評價方法，其特征在于，根據所述大氣污染物基準排放濃度，生成評價指標，具體包括：
5.根據權利要求1所述的低濃度瓦斯直接燃燒評價方法，其特征在于，所述低濃度瓦斯燃燒系統包括：
6.根據權利要求1所述的低濃度瓦斯直接燃燒評價方法，其特征在于，所述低濃度瓦斯直接燃燒評價方法還包括：
7.根據權利要求6所述的低濃度瓦斯直接燃燒評價方法，其特征在于，所述管道雷諾數的計算公式為：
【技術特征摘要】
1.一種低濃度瓦斯直接燃燒評價方法，其特征在于，所述低濃度瓦斯直接燃燒評價方法包括：
2.根據權利要求1所述的低濃度瓦斯直接燃燒評價方法，其特征在于，根據所述瓦斯濃度，確定低濃度瓦斯燃燒系統的空氣補給，具體包括：
3.根據權利要求1所述的低濃度瓦斯直接燃燒評價方法，其特征在于，所述大氣污染物基準排放濃度的計算公式為：
4.根據權利要求1所述的低濃度瓦斯直接燃燒評價...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉峰，余波，趙培濤，王中偉，史冰潔，劉方，
申請(專利權)人：中國特種設備檢測研究院，
類型：發明
國別省市：
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