【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于燃煤电厂煤质监测，具体涉及燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测系统；还涉及燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测方法。
技术介绍
1、由于燃煤电厂个别基础工作执行不到位，基础数据储备不全面，导致相应的运行操作盲目执行，气、水资源得不到合理的分配和利用，从而大大增加燃煤电厂在环保治理方面的工程投资和运行成本。
2、我国燃煤中氯离子浓度的差异有自然因素和人为因素。自然因素方面，与燃煤矿源有关；人为因素方面，其中最突出的是燃煤运输冬季普遍使用了防冻剂。燃煤中的氯离子经锅炉燃烧后，绝大多数随着锅炉排放烟气在石灰石-湿法脱硫系统中的富集，因此燃煤中的氯离子浓度变化，将直接影响终端高盐废水的产生量。普遍的燃煤电厂，在冬季生产运行过程中，脱硫吸收塔浆液中的中氯离子浓度上升速度明显加快。从全厂的氯离子总量平衡来看，通过燃煤烟气带入脱硫系统的氯离子总量占比在2/3～3/5，占比在一多半；冬季燃煤中的氯离子浓度相比于夏季普遍高出1倍的总量，进一步提高燃煤烟气带入脱硫系统的氯离子总量的占比。因此全面掌握不同矿源、不同时期的燃煤中氯离子浓度变化，该项基础工作将显得尤为重要。
3、防冻剂的喷洒方式：首先在运煤车厢的内表面预喷涂，燃煤装载完成后对其上表面进行喷涂。防冻剂主要有氯化物和非氯化物两大类。氯化物类的典型成分为氯化钠、氯化钙、氯化镁的一种或几种，非氯化物类成分包括醋酸钾、醋酸钠、甲酸钾、乙醇、乙二醇等。非氯化物类的防冻剂普遍含有c、h、o等有机元素，可以随煤炭直接燃烧，不产生二次污染。目前尚未对煤炭运输过程使用的防冻剂产
4、关于燃煤中氯离子浓度的检测，燃煤电厂也并未将其列为日常化的生产工作。《gb/t 3558-2014煤中氯的测定方法》是针对煤中总氯的现行测试标准，方法a高温燃烧分解-电位滴定法，方法b艾什卡混合剂熔样-硫酸氢钾滴定法，煤样的预处理都是通过高温煅烧将其中的氯元素全部转化为hcl，然后溶于水中后进行测试。该方法关于大宗物资类的原煤，如何确保采集煤样过程的代表性和均匀性，并未提出相关说明。该方法只是针对实验室来样化验，其实验室化验过程还涉及特殊操作、人为干预操作等，较难实现样品的自动化处理和检测。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测系统。
2、本专利技术的目的还在于提供燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测方法，解决了现有燃煤中氯离子浓度检测操作复杂，较难实现样品的自动化处理和检测。
3、本专利技术所采用的第一种技术方案是，燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测系统，包括采样装置、制样装置、电解装置、吸收装置；
4、采样装置包括设置在运煤车厢上方的自动采样机，自动采样机前端采用螺旋推进式进入运煤车厢内部；
5、制样装置包括变速破碎机和配置有搅拌设备的煤水溶解器，自动采样机末端与变速破碎机相连；变速破碎机与压缩空气吹扫装置相连；
6、电解装置包括电解池和多组串联的阴阳极板，电解池上方设置有气袋，所述气袋具备外力挤压功能；
7、吸收装置包括活塞混合器，活塞混合器具备气体和溶液的体积计量功能，活塞混合器与气袋相连。
8、本专利技术的特点还在于，
9、活塞混合器包括上部开口的量筒，量筒内设置有贴合量筒内壁运动的活塞，活塞与量筒之间能够形成一个密闭腔体；量筒底部设有与气袋相连的进气管，进气管上设有电动阀门a；量筒侧面设有进液管，进液管上设有电动阀门b；活塞上还设有出气管，出气管上设有电动阀门c。
10、电解装置中的阳极选择具有吸附功能的碳材料，阴极选择金属材料，每组阴阳极板加载电压＞3v；
11、电解装置具备180°颠倒功能，电解池内的水溶液在重力作用下实现来回流动。
12、本专利技术所采用的第二种技术方案是：燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测方法，具体操作步骤如下：
13、步骤1：使用自动采样机采样；
14、步骤2：利用变速破碎机对步骤1获得的样品进行破碎，然后制备混合煤水，对所述混合煤水过滤得到水溶液；
15、步骤3：利用电解池对所述水溶液进行电解，收集电解后h2和cl2并记录混合气体体积，然后加入氢氧化钠溶液吸收cl2，记录活塞混合器内的体积变化，并计算煤中cl的浓度。
16、本专利技术第二种技术方案的特点还在于：
17、步骤1采样方式具体如下：
18、横向断面和纵向断面的采样方式均为三点式，第一点垂直向下，第二点倾斜45～60°向左深入车厢内壁，第二点倾斜45～60°向右深入车厢内壁。
19、步骤2具体如下：将步骤1采集的原煤利用变速破碎机在高速旋转过程中将原煤进行破碎，将破碎后的煤粉经计量后转移至煤水溶解器，与定量的除盐水进行搅拌混合，促进煤粉中的氯离子充分溶解获得混合煤水，煤粉与水的质量比不大于1kg:5l，所述煤粉粒径＜0.2mm；变速破碎机中剩余的煤粉在低速旋转过程中，通过压缩空气吹扫将其输送至原煤车厢或者其他指定收集区；
20、步骤3具体如下：过滤部分所述混合煤水得到水溶液v1，过滤采用0.1～1微米孔径的过滤膜，将水溶液输送至电解池，水溶液经电解后释放出cl2和h2，收集至气袋并计量混合气体体积q0。
21、步骤4具体如下：将混合气体全部转移至活塞混合器后，向活塞混合器注入氢氧化钠水溶液v2；混合气体中的cl2被充分洗涤，h2释放，计量h2体积为q1；计算得到煤样中可溶性的cl-浓度c′为：
22、
23、所述氢氧化钠水溶液浓度是0.05～0.1mol/l，η为修正系数，1<η＜1.2。
24、步骤3计量气体体积需在0摄氏度状态下，通过挤压将气袋中气体转移至活塞混合器，通过活塞混合器记录气体体积。
25、活塞混合器的具体运作方式如下：
26、第一步：活塞混合器初始状态：电动阀门a、b、c均处于关闭状态，电解作业过程释放出的混合气体提前收集至气袋中；
27、第二步：混合气体输入状态：电动阀门a开启，电动阀门b、c关闭，气袋中的混合气体通过外部挤压，将混合气体全部输送至活塞混合器中，活塞向上运动，并计量气体体积q0；
28、第三步：碱液注入初始状态：电动阀门b开启，电动阀门a、c关闭，注入氢氧化钠溶液，活塞继续向上运动；
29、第四步：碱液注入结束状态；活塞混合器高速旋转，碱溶液在扰动过程中与混合气体充分接触，并吸收混合气体中的cl2，活塞向下运动，活塞混合器高速旋转过程中，如果在设定时间10～30min内，活塞一直处于向下运动状态，则说明混合气体中的cl2未得到充分吸收，需要重复第三步，直至活塞混合器高速旋转过程中，在设定时间10～30min内，活塞先向下运动后静止不动，则本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测系统，其特征在于，包括采样装置、制样装置、电解装置、吸收装置；
2.根据权利要求1所述的燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测系统，其特征在于，所述活塞混合器(7)包括上部开口的量筒，所述量筒内设置有贴合量筒内壁运动的活塞，活塞与量筒之间能够形成一个密闭腔体；所述量筒底部设有与气袋(6)相连的进气管，所述进气管上设有电动阀门a；所述量筒侧面设有进液管，所述进液管上设有电动阀门b；所述活塞上还设有出气管，出气管上设有电动阀门c。
3.根据权利要求1所述的燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测系统，其特征在于，所述电解装置中的阳极选择具有吸附功能的碳材料，阴极选择金属材料，每组阴阳极板加载电压＞3V；
4.燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测方法，其特征在于，具体操作步骤如下：
5.根据权利要求4所述的燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测方法，其特征在于，步骤1采样方式具体如下：
6.根据权利要求4所述的燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测方法，其特征在于，步骤2具体如下：将步骤1采集的原煤利用变速破碎机在高速旋
7.根据权利要求6所述的燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测方法，其特征在于，步骤3具体如下：过滤部分所述混合煤水得到水溶液V1，过滤采用0.1～1微米孔径的过滤膜，将水溶液输送至电解池，水溶液经电解后释放出Cl2和H2，收集至气袋并计量混合气体体积Q0。
8.根据权利要求7所述的燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测方法，其特征在于，步骤4具体如下：将混合气体全部转移至活塞混合器后，向活塞混合器注入氢氧化钠水溶液V2；混合气体中的Cl2被充分洗涤，H2释放，计量H2体积为Q1；计算得到煤样中可溶性的Cl-浓度C′为：
9.根据权利要求7所述的燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测方法，其特征在于，步骤3计量气体体积需在0摄氏度状态下，通过挤压将气袋中气体转移至活塞混合器，通过活塞混合器记录气体体积。
10.根据权利要求8所述的燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测方法，其特征在于，活塞混合器的具体运作方式如下：
...【技术特征摘要】
1.燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测系统，其特征在于，包括采样装置、制样装置、电解装置、吸收装置；
2.根据权利要求1所述的燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测系统，其特征在于，所述活塞混合器(7)包括上部开口的量筒，所述量筒内设置有贴合量筒内壁运动的活塞，活塞与量筒之间能够形成一个密闭腔体；所述量筒底部设有与气袋(6)相连的进气管，所述进气管上设有电动阀门a；所述量筒侧面设有进液管，所述进液管上设有电动阀门b；所述活塞上还设有出气管，出气管上设有电动阀门c。
3.根据权利要求1所述的燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测系统，其特征在于，所述电解装置中的阳极选择具有吸附功能的碳材料，阴极选择金属材料，每组阴阳极板加载电压＞3v；
4.燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测方法，其特征在于，具体操作步骤如下：
5.根据权利要求4所述的燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测方法，其特征在于，步骤1采样方式具体如下：
6.根据权利要求4所述的燃煤中可溶性氯离子浓度的快速检测方法，其特征在于，步骤2具体如下：将步骤1采集的原煤利用变速破碎机在高速旋转过程中将原煤进行破碎，将破碎后的煤粉经计量后转移至煤水溶解器，与定量的除...
【专利技术属性】
技术研发人员：晁小梅，贾西部，冯振海，赵青，方君，李斌，姜波，张双平，张建斌，
申请(专利权)人：大唐陕西发电有限公司灞桥热电厂，
类型：发明
国别省市：
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