ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения

Классы МПК:G01N33/22 .топлива, взрывчатых веществ 
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
19.04.2012
начало действия патента:
19.04.2012
публикация патента:

Изобретение относится к угольной промышленности, а именно к контролю качества углей. При осуществлении способа на основании показателей качества угля месторождения, определенных на стадии разведки и технологических испытаний, определяют низшую теплоту сгорания углей данного месторождения для любого состояния топлива по заданной формуле, строят график зависимости низшей теплоты сгорания угля от влажности и зольности и осуществляют оперативное определение низшей теплоты сгорания угля по показаниям рабочих влажности и зольности при помощи графика. Достигается упрощение и повышение оперативности определения. 3 табл., 1 ил.

Рисунки к патенту РФ 2492474

Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474

Изобретение относится к угольной промышленности, а именно к контролю качества углей.

В текущей работе геолога и мастера ОТК угольного разреза постоянно приходится сталкиваться с определением одного из главных показателей качества угля - низшей теплотой сгорания на рабочее состояние топлива Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 . Теплота сгорания является одной из основных характеристик показателей качества энергетического топлива. Этот показатель определяет цену топлива.

Высшая теплота сгорания Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 , характеризует природный тип углей, степень его углефикации и вещественный состав.

Согласно ГОСТ 147-95 «Определение высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания», определение высшей теплоты сгорания основано на полном сжигании массы испытуемого топлива в колориметрической бомбе в изотермическом или адиабатическом режиме при постоянном объеме в среде сжатого кислорода и измерении подъема температуры калориметрического сосуда за счет теплоты, выделяющейся при сгорании топлива и вспомогательных веществ, а также при образовании водных растворов азотной и серной кислот в условиях испытания. Масса навески 0,8-1,5 гр.

Процесс очень сложный и дорогостоящий.

Низшая теплота сгорания выражает количество тепла, которое с учетом балласта (W, А) может быть практически реализовано при сжигании. Величина расчетная - согласно ГОСТ 147-95, рассчитывается из показателей высшей теплоты сгорания по формуле с учетом пересчетных коэффициентов:

Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 ,

где 24,42 - теплота парообразования;

8,94 - коэффициент пересчета массовой доли водорода на воду;

Ha - массовая доля водорода в аналитической пробе;

Wa - массовая доля воды в аналитической пробе.

Формула довольно громоздкая и неприменимая к оперативным расчетам.

Различными исследователями постоянно изыскиваются пути определения Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 по известным значениям рабочей влажности и зольности (W r, Ar), методы определения которых менее затратные (как во времени, так и в материальном плане).

Целью изобретения является создание способа оперативного определения одного из основных показателей качества угля - низшей теплоты сгорания на рабочее состояние топлива, необходимое при текущем планировании добычи и отгрузки угля с учетом качественных характеристик, а также сокращение объема дорогостоящих анализов по определению теплотворных свойств углей.

Цель достигается тем, что способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, заключается в том, что на стадии разведки и технологических испытаний производят определение показателей качества углей: рабочей влажности, зольности и низшей теплоты сгорания, а также средних значений этих параметров по месторождению и определяют низшую теплоту сгорания углей данного месторождения для любого состояния топлива по формуле

Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 ,

где Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 - средние значения низшей теплоты сгорания, рабочей влажности Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 и рабочей зольности Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 , определенные на стадии разведки и технологических испытаний угля;

Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 - зольность на рабочее состояние топлива, %

Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 ,

где Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 - зольность на сухое состояние топлива, %

Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 - низшая теплота сгорания на любое состояние топлива с известной рабочей влажностью Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 и зольностью Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 ,

затем строят график зависимости низшей теплоты сгорания угля от влажности и зольности и осуществляют оперативное определение низшей теплоты сгорания угля по показаниям рабочих влажности и зольности при помощи графика.

Предлагаемый способ был внедрен на Уртуйском месторождении.

Принимали за Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 , Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 , Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 средние показатели качества углей, достаточно надежно определенные различными исследованиями на стадии разведки и технологических испытаний для Уртуйского месторождения: QкСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 1=4020 ккал/кг, WкСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 1=29,5%, AкСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 1=12,5%. Выводили формулу расчета зольности на рабочее состояние топлива для углей Уртуйского месторождения:

Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474

где Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 - зольность на сухое состояние топлива.

Подставляя средние значения в формулу (1) получили формулу расчета низшей теплоты сгорания для углей Уртуйского месторождения:

Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474

Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474

Эта формула позволяет рассчитать низшую теплоту сгорания Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 Уртуйских углей для любого состояния топлива по известным значениям рабочей влажности и зольности.

Определив показатели: QкСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 1, WкСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 1, AкСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 1 - для любого месторождения, используя данную методику, можно определить низшую теплоту сгорания углей Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 для этого месторождения.

На основе данной формулы построен график (палетка) для определения Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 графическим способом (фиг.1). Масштаб построения графика и количество линий может быть любым.

Дробные значения зольности и влажности откладываются на палетке путем интерполяции между целыми значениями. Правильность определения низшей теплоты сгорания по формуле (1) и графику проверена по результатам сопоставления этого показателя с лабораторией ТЭЦ г.Краснокаменска. По известным значениям Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 и Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 , определенным в лаборатории, рассчитывалась величина Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 по формуле (1), которая сравнивалась с фактически полученным значением на калориметре. Всего сравнивалось 284 определения.

Среднее квадратическое расхождение между рассчитанными и фактическими значениями составило ±3,5%. Необходимо иметь в виду, что это расхождение является суммой погрешностей определения трех составляющих: влажности, зольности и теплоты сгорания пробы в лабораторных условиях. Исключив один из анализов - собственно определение теплоты сгорания, точность определения Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 будет зависеть только от точности определения рабочей влажности и рабочей зольности.

Рассчитываем Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 для различных значений влажности (в пределах наиболее часто встречающихся значений) при одинаковой зольности A r=Const=8,81%.

Таблица 1
Расчет QrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i2=f(WrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 2)
Влажность Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 Зольность Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 Теплота сгорания Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474
Расчет
Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474
1 23 4
238,81 4501,2(4020+6×29,5)(100-23-8,81/100-29,5-8,81)-6×23
238,81 4427,2(4020+6×29,5)(100-24-8,81/100-29,5-8,81)-6×24
258,81 4353,2(4020+6×29,5)(100-25-8,81/100-29,5-8,81)-6×25
268,81 4279,1(4020+6×29,5)(100-26-8,81/100-29,5-8,81)-6×26
278,81 4205,1(4020+6×29,5)(100-27-8,81/100-29,5-8,81)-6×27
288,81 4131,1(4020+6×29,5)(100-28-8,81/100-29,5-8,81)-6×28
298,81 4057,0(4020+6×29,5)(100-29-8,81/100-29,5-8,81)-6×29
308,81 3983,0(4020+6×29,5)(100-30-8,81/100-29,5-8,81)-6×30
318,81 3908,9(4020+6×29,5)(100-31-8,81/100-29,5-8,81)-6×31
328,81 3834,9(4020+6×29,5)(100-32-8,81/100-29,5-8,81)-6×32
338,81 3760,8(4020+6×29,5)(100-33-8,81/100-29,5-8,81)-6×32
348,81 3686,8(4020+6×29,5)(100-34-8,81/
Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 100-29,5-8,81)-6×34
358,81 3612,8(4020+6×29,5) (100-35-8,81/100-29,5-8,81)-6×35
368,813538,8 (4020+6×29,5) (100-36-8,81/100-29,5-8,81)-6×36

Рассчитывали Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 в зависимости от зольности, при этом достаточно взять одно условное значение, например 20%, т.к. согласно формуле (1), зависимость имеет линейный характер. Расчет приведен в таблице 2.

Таблица 2
Расчет QrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i2=f(ArСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 2) при WrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 1=Gonst, ArСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 1=8.81
Влажность Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 , %Зольность Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 , %Теплота сгорания. Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 , ккал/кгТеплота сгорания Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 , ккал/кгСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474
РАСЧЕТ
Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474
1 23Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 4
2320,04501,2 3740,0(4501,2+6×23)(100-23-20/100-23-8,1)-6×23
2420,0 4427,23666,0 (4427,2+6×24)(100-24-20/100-24-8,81)-6×24
2520,0 4353,23592,0(4353,2+6×25)(100-25-20/100-25-8,81)-6×25
2620,0 4279,13517,9 (4279,1+6×26)(100-26-20/100-26-8,81)-6×26
2720,0 4205,13443,9(4205,1+6×27)(100-27-20/100-27-8,81)-6×27
2820,0 4131,13369,9 (4131,1+6×28)(100-28-20/100-28-8,81)-6×28
2920,0 4057,03295,8(4057,0+6×29)(100-29-20/100-29-8,81)-6×29
3020,0 3983,13221,8 (3983,0+6×30)(100-30-20/100-30-8,81)-6×30
3120,0 3908,93147,8(3908,9+6×31)
Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 (100-31-20/100-31-8,81)-6×31
3220,0 3834,93073,7 (3834,9+6×32)(100-32-20/100-32-8,81)-6×32
3320,0 3760,92999,7(3760,9+6×33)(100-33-20/100-33-8,81)-6×33
3520,0 3612,82851,8 (3612,8+6×35)(100-35-20/100-35-8,81)-6×35
3620,0 3538,82777,6(3538,8+6×36)(100-36-20/100-36-8,81)-6×36

Наносим на график полученные значения, соединяем значения Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 для одинаковой влажности и получаем набор линий (палетку), характеризующих зависимость теплоты сгорания от влажности и зольности (фиг.1).

Эти линии описываются формулами, приведенными в таблице 3.

Таблица 3
Регрессионная зависимость QrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i=f (ArСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i)
Wr , %ФОРМУЛА
12
23 QrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i=5100-68.0ArСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i
24 QrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i=5026-68.0ArСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i
25 QrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i=4952-68.0ArСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i
26 QrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i=4878-68.0ArСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i
27 QrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i=4804-68.0ArСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i
28 QrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i=4730-68.0ArСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i
29 QrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i=4656-68.0ArСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i
30 QrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i=4582-68.0ArСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i
31 QrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i=4508-68.0ArСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i
32 QrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i=4434-68.0ArСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i
33 QrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i=4360-68.0ArСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i
34 QrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i=4286-68.0ArСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i
35 QrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i=4212-68.0ArСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i
36 QrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i=4138-68.0ArСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i

Для дробных значений WrСпособ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 i теплота сгорания определяется методом интерполяции между линиями целых значений.

Точность снятия отсчета по палетке составляет ±5-10 Ккал/кг, в зависимости от масштаба построения.

Линии Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 параллельны и находятся на расстоянии, равном 74 Ккал/кг. Для построения графика Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 для других значений влажности достаточно провести параллельную линию через 74 Ккал/кг от соседней.

Используемые методы оперативного контроля качества угля позволяют формировать партии угля по заявкам потребителей и могут быть использованы на любом угольном месторождении с учетом данных по рабочей влажности и зольности для данного месторождения.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, заключающийся в том, что на стадии разведки и технологических испытаний производят определение показателей качества углей: рабочей влажности, зольности и низшей теплоты сгорания, а также средних значений этих параметров по месторождению и определяют низшую теплоту сгорания углей данного месторождения для любого состояния топлива по формуле:

Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 ,

где Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 - средние значения низшей теплоты сгорания, рабочей влажности Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 и рабочей зольности Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 , определенные на стадии разведки и технологических испытаний угля;

Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 - зольность на рабочее состояние топлива, %

Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 ,

где Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 - зольность на сухое состояние топлива, %

Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 - низшая теплота сгорания на любое состояние топлива с известной рабочей влажностью Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 и зольностью Способ определения низшей теплоты сгорания углей месторождения, патент № 2492474 ,

затем строят график зависимости низшей теплоты сгорания угля от влажности и зольности и осуществляют оперативное определение низшей теплоты сгорания угля по показаниям рабочих влажности и зольности при помощи графика.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2492474

patent-2492474.pdf | 282 KB
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс G01N33/22 .топлива, взрывчатых веществ 

Патенты РФ в классе G01N33/22:
способ оценки цетанового индекса жидких углеводородных топлив -  патент 2526174 (20.08.2014)
устройство для определения качества нефтепродуктов -  патент 2522207 (10.07.2014)
реагентная индикаторная трубка на основе хромогенных дисперсных кремнеземов -  патент 2521368 (27.06.2014)
способ определения содержания воды в нефтепродуктах -  патент 2521360 (27.06.2014)
способ определения количества антиоксидантов в авиакеросинах -  патент 2519680 (20.06.2014)
способ оценки разрушительных свойств наливных взрывчатых веществ -  патент 2519658 (20.06.2014)
способ прогнозирования склонности ископаемых углей к самовозгоранию и устройство для его осуществления -  патент 2509212 (10.03.2014)
способ определения содержания воды в углеводородном топливе и устройство для его осуществления -  патент 2502069 (20.12.2013)
способ определения наличия моющих присадок в автомобильных бензинах -  патент 2497111 (27.10.2013)
способ маркировки взрывчатого вещества -  патент 2495860 (20.10.2013)

Наверх