CN102967477A - 一种燃烧器测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃烧器测试装置，包括燃烧器、炉体、炉尾排烟段、两段卧式炉体和高温空气预热器、高温摄像机、测温系统、取样系统、测压系统，两段卧式炉体的首段卧式炉体前端设有炉首密封法兰和炉体密闭门，燃烧器和高温摄像机通过炉首密封法兰和炉体密闭门安装在首段卧式炉体前端，炉体的金属筒体内壁设有耐火保温层和热风再热管，在耐火保温层内侧敷设且贯通炉体的耐热钢管弯制而成水冷壁，水冷壁设有供水量精确调节装置，两段卧式炉体上分别设置安装炉体的测温系统、取样系统和测压系统。本发明可用于测试燃油、燃气等燃烧器、小型燃煤燃烧器，为燃烧器定量化研究提供测试参数，降低燃烧器燃料消耗量和污染物排放量，起到节能减排的作用。

Description

一种燃烧器测试装置

技术领域

本发明涉及一种测试装置，特别涉及一种燃烧器测试装置。 

背景技术

燃烧器是热能生产装置的重要部件之一，它为整个热能系统提供热源，只有性能优良的燃烧器才能保证燃料在燃烧空间内迅速均匀分布、及时起火、完全燃烧并按照要求提供充足的热量，形成一个合理的温度场和热工制度，为热能装置提供最佳的热工条件，从而使热能装置充分发挥功能，做到优质、高效、低耗长期安全运转同时满足环境保护的需要。因而对燃烧器性能的研究是热能生产装置的关键。 

到目前为止，燃烧器的研发仍停留在传统的借助经验数据的条件下通过几何上的放大或缩小来实现设备规格（如产量等）上的变化，随着经济的发展，市场对产品规格、燃料适应性的需求趋于多样化，单凭经验数据实现产品规格上的变化己远不能满足市场的需求。另一方面，任何设备规格上的变化都必然导致系统发生或多或少的变化，系统的放大或缩小绝非是简单的“几何相似”，这时就要求研究人员对设备系统的内在规律性有一个比较深的把握，从而更好的指导宏观上的设计，校验新设计，进一步修改满足设计要求。 

当然，目前燃烧器的设计依据除依赖经验数据外，还借助生产现场的测试实验数据，但在生产现场进行比较完善的实验显然是不现实的。部分研究人员采用数值模拟的方法对燃烧器的燃烧特性进行了研究，但模型的合理性和精确性需要以实验数据为依据，且当燃烧器结构、燃料及热工制度发生改变时，模型的修正是否准确仍要以实验数据进行校核。 

鉴于目前国内粗放的燃烧器设计开发模式，以及相对国外而言，我国燃料复杂多样，燃烧器研究与应用经过多年的发展虽然取得了一些进步，但仍存在许多问题，如何更好地开发实验室研究手段，并密切配合现场调试实验，开发具有良好燃料适用性、调节性的燃烧器已经成为一道难题。 

发明内容

本发明的目的是提供一种燃烧器测试装置，用于测试燃油、燃气等燃烧器，以及小型燃煤燃烧器，为燃烧器定量化研究提供测试参数，降低燃料消耗量和污染物排放量，起到节能减排的作用。 

本发明的目的是这样实现的：一种燃烧器测试装置，包括燃烧器、炉体和炉尾排烟段，其特征在于：设有两段卧式炉体和高温空气预热器、高温摄像机、测温系统、取样系统、测压系统，两段卧式炉体和高温空气预热器、炉尾排烟段依次连接，所述两段卧式炉体的首段卧式炉体前端设有炉首密封法兰和炉体密闭门，燃烧器和高温摄像机通过炉首密封法兰和炉体密闭门安装在首段卧式炉体前端，所述炉体的外壁为金属筒体，金属筒体内壁设有耐火保温层和热风再热管，在耐火保温层内侧敷设且贯通炉体的耐热钢管弯制而成的U形水冷壁，所述水冷壁设有供水量精确调节装置，所述两段卧式炉体上分别设置安装炉体的测温系统、取样系统和测压系统。 

所述供水量精确调节装置由包括水泵、水压调节器、水量精确调节阀构成的正压精确调节供水装置。 

所述两段卧式炉体的金属筒体通过法兰、高温密封垫连接。 

所述高温空气预热器为空心夹套式圆筒结构。 

所述高温空气预热器为空心圆筒结构，通过法兰安装在炉体和炉尾排烟段之间。 

所述热风再热管沿金属筒体圆周以半埋入方式间隔布置在耐火保温层内侧，并通过法兰与高温空气预热器连接。 

本发明结构合理科学，生产制造容易，用于测试燃油、燃气等燃烧器以及小型燃煤燃烧器，为燃烧器定量化研究提供测试参数，有利于对燃烧器的燃烧特性进行研究，对降低燃料消耗量和污染物排放量，起到节能减排作用。 

本发明用于燃烧器测试的工作过程是：燃烧器安装在炉体密闭门上，燃烧后的烟气在卧式金属炉体内形成高温温度场，此时，冷空气进入布置在炉尾部的、被烟气加热的高温空气预热器，空气受热后进入热风再热管，输送至炉头燃烧器旁边作为热二次风，起到助燃的作用，燃烧器生成的热量除供二次风再热外，大部分热量通过可精确调节水量的水冷壁带走，通过调节水量，测量入水、出水温度，可灵活控制热量损耗。 

本发明的有益效果为：可用于测试开发燃油、燃气等燃烧器，以及小型燃煤燃烧器，为燃烧器定量化、精确研究提供测试参数，开发新式节能减排型各类燃烧器，降低燃料消耗量和污染物排放量。 

作为本发明的改进，所述金属筒体内壁敷设耐火层。所述耐火层内侧敷设耐热钢管弯制而成的U形水冷壁且贯通炉体。所述水冷壁配置有正压精确调节供水装置。所述金属筒体由两段组成，通过法兰、高温密封垫连接。所述空气预热装置为空心夹套圆筒结构，通过法兰安装在炉体尾部。所述热风再热管沿圆周方面以半埋入方式布置在耐火层内侧，并通过法兰与空气预热装置连接，热风再热管出口布置在燃烧器旁边。 

附图说明

图1为本发明结构示意图。 

图2为本发明俯视图。 

图3为图2中A-A剖视图。 

图4 为图2中C-C剖视图。 

图5为图4中F处局部视图。 

图6 为图2中D-D剖视图。 

图7为图6中I处局部视图。 

图8为图3中E处局部视图。 

图9为本发明水冷壁两组进、回水管主视图。 

图10为本发明的水冷壁两组进、回水管上视图。 

图11为本发明的水冷壁两组进、回水管道回路示意图。 

图中：1首段卧式炉体、2耐火保温层、3水冷壁、301水冷壁进水管、302水冷壁回水管、4热风再热管、5炉首密封法兰、6炉体密封门、7燃烧器、8高温摄像机、9炉体支架、10第二段卧式炉体、11高温空气预热器、12炉尾排烟段、13取样系统、14测压系统、15测温系统、16集水箱、17水泵、18水压调节器、19水量精确调节阀、20回水箱。 

具体实施方式

如图1—图11所示为一种燃烧器测试装置，包括圆形首段卧式炉体1、圆形第二段卧式炉体10、以及内衬的耐火保温层2，布置在耐火保温层2内侧的水冷壁3、热风再热管4，连接在首段卧式炉体1头部的炉首密封法兰5、安装在炉首密封法兰5上的炉体密封门6，安装在炉体密封门6上的燃烧器7，安装在炉首密封法兰5上的高温摄像机8，连接在第二段卧式炉体10尾部、并与热风再热管4接通的高温空气预热器11，连接在高温空气预热器11尾部的炉尾排烟段12，安装在首段卧式炉体1与第二段卧式炉体10壁上并深入炉内的取样系统13、测压系统14、测温系统15，与水冷壁入口301通过管路连接的水量精确调节阀19，与水量精确调节阀19通过管路连接的水压调节器18，与水压调节器18通过管路连接的水泵17，与水泵17通过管路连接的集水箱16，以及与水冷壁出口302通过管路连接的回水箱20。 

本发明工作时，燃烧器7安装在炉体密闭门6上，燃烧后的烟气在卧式金属炉体1、10内形成高温温度场，此时，冷空气进入布置在炉尾部的、被烟气加热的高温空气预热器11，空气受热后进入热风再热管4，输送至炉头燃烧器7旁边作为热二次风，起到助燃的作用，燃烧器7生成的热量除供二次风再热外，大部分热量通过可精确调节水量的水冷壁3带走，通过调节水量，测量入水、出水温度，可灵活控制热量损耗，通过深入炉内的取样系统13、测压系统14、测温系统15对运行参数进行采集分析，为燃烧器7的测试开发提供依据。 

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。 

Claims (6)

1.一种燃烧器测试装置，包括燃烧器、炉体和炉尾排烟段，其特征在于：设有两段卧式炉体和高温空气预热器、高温摄像机、测温系统、取样系统、测压系统，两段卧式炉体和高温空气预热器、炉尾排烟段依次连接，所述两段卧式炉体的首段卧式炉体前端设有炉首密封法兰和炉体密闭门，燃烧器和高温摄像机通过炉首密封法兰和炉体密闭门安装在首段卧式炉体前端，所述炉体的外壁为金属筒体，金属筒体内壁设有耐火保温层和热风再热管，在耐火保温层内侧敷设且贯通炉体的耐热钢管弯制而成的U形水冷壁，所述水冷壁设有供水量精确调节装置，所述两段卧式炉体上分别设置安装炉体的测温系统、取样系统和测压系统。

2.根据权利要求1所述的一种燃烧器测试装置，其特征在于：所述供水量精确调节装置由包括水泵、水压调节器、水量精确调节阀构成的正压精确调节供水装置。

3.根据权利要求1所述的一种燃烧器测试装置，其特征在于：所述两段卧式炉体的金属筒体通过法兰、高温密封垫连接。

4.根据权利要求1所述的一种燃烧器测试装置，其特征在于：所述高温空气预热器为空心夹套式圆筒结构。

5.根据权利要求1或4所述的一种燃烧器测试装置，其特征在于：所述高温空气预热器为空心圆筒结构，通过法兰安装在炉体和炉尾排烟段之间。

6.根据权利要求1所述的一种燃烧器测试装置，其特征在于：所述热风再热管沿金属筒体圆周以半埋入方式间隔布置在耐火保温层内侧，并通过法兰与高温空气预热器连接。

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