CN106383139B - 一种锅炉外墙散热损失模拟测试装置 - Google Patents

Abstract

一种锅炉外墙散热损失模拟测试装置，本发明采用四组20钢φ60管件、三组鳍片组成的膜式壁结构的水冷壁，钢管内可通入不同参数蒸汽、热水等工质，可模拟锅炉实际运行工况。保温层区可方便增减不同材质、密度、压实度的保温材料，通过保温材料壁面温度测试系统，电脑可实时显示保温层区同面不同点、同点不同面温度并储存，方便计算保温材料温度变化梯度，直观显示保温材料保温特性。保温材料由钢丝网包裹，外侧装有与现场实际相同的彩色喷塑板，通过测试炉墙表面温度、环境温度、环境空气流速，可准确计算锅炉辐射、对流散热损失，并体现个体锅炉散热损失差异。

Description

一种锅炉外墙散热损失模拟测试装置

技术领域

本发明涉及锅炉保温材料保温特性、外墙散热损失及锅炉热效率技术领域，具体涉及不同厚度、材质、密度及压实度的保温材料对锅炉炉墙表面对流与散热热损失及锅炉热效率的影响。

背景技术

在未来的几十年中，我国仍然是以煤炭为主的能源消耗结构，燃煤锅炉是重要的热能动力设备，现代并已向着高参数、大容量方向发展，提升锅炉热效率对减少能源消耗、降低环境污染有重要作用。锅炉散热损失是锅炉热损失中占有重要比例，普遍采用经验值算法，不能准确计算个体锅炉差异，未对不同保温材料保温性能做出准确判断。采用简化模拟测试装置可简易测试不同参数工质条件下，测试不同密度、材质、压实度保温材料保温特性，便于选择最经济性保温材料，根据炉墙表面空气流速、环境温度等因素准确计算对流与辐射散热损失。

发明内容

本发明目的是准确计算不同参数工质、不同材质、密度、压实度保温材料条件下锅炉外墙散热损失，提供最佳保温材料降低锅炉散热损失提高锅炉运行效率。

本发明的主要特点：

(1)水冷壁中可通入不同参数的蒸汽、热水等工质等工质，接近实际锅炉运行状态，真实测试锅炉散热损失。

(2)本装置可保温层区可方便更换不同材质、密度、压实度的保温材料，保温材料用钢丝网固定，炉墙外侧设有彩色喷塑板，与锅炉实际安装相符。

(3)保温材料壁面温度分层测试系统设有多组测试壁面温度的热电偶，通过软件可在电脑上实时显示并储存，可计算保温材料温度梯度变化，直观展现保温材料保温特性，方便选择最佳保温材质及最佳材质组合。

(4)根据炉墙表面温度及外界环境温度、空气流速，可准确计算炉墙对流、辐射散热损失，体现不同锅炉在不同环境条件下散热损失的差异。

本发明的具体技术方案是：

(1)一种锅炉外墙散热损失模拟测试装置，具有与实际相同结构的膜式壁结构主体、保温材料壁面温度分层测试系统等，可实现：1.1、由四组20钢φ60钢管、三组鳍片组成的膜式壁结构主体，钢管中可通入不同参数蒸汽、热水等工质，钢管与外部管道相连，可通过不同锅炉提供不同参数工质。1.2保温材料壁面温度分层测试系统可于保温材料内部或壁面设有多组，通过软件将数据传至电脑实时显示并储存，通过同面不同点温度可显现平面温度，并通过同点不同面温度计算保温材料温度变化梯度，显示保温特性。

(2)可更换不同厚度、密度、材质等保温材料，外侧由钢丝网固定，并于外侧设有彩色喷塑板，与实际锅炉安装相符，接近实际测量。

(3)炉墙表面可用接触式温度计、红外测温仪测试炉墙表面温度，结合环境温度、空气流速等因素可准确计算炉墙散热、对流热损失，反应锅炉热损失与保温材料、环境因素差异性。

本发明独特性为模拟装置贴近实际现场，保温材料可方便更换，便于选用最佳保温材料或材料组合；更改环境因素，可准确计算锅炉对流与散热损失变化差异。

附图说明：

图1为一种锅炉外墙散热损失模拟测试装置。如图所示：1是电源指示灯，2是钢管内工质温度显示屏，3是综合显示屏，4是20钢φ60钢管，5是鳍片，6是钢管与鳍片温度测试系统，7是水冷壁两侧炉墙硅酸铝保温材料，8是钢管工质温度显示屏。

以下结合附图对本发明的实施方案作进一步的详细说明：

如图1一种锅炉外墙散热损失模拟测试装置图所示，本装置包括以下部分：

(一)、由四组20钢φ60钢管、三组鳍片组成得膜式壁结构炉膛，钢管与外部管道相连，可通入不同参数蒸汽、热水，可测试不同负荷不同参数工质状态下散热损失。

(二)、保温材料壁面温度分层测试系统设有多组测试壁面温度的热电偶，热电偶可分布在同面不同点与同点不同面，通过软件与电脑连接实时显示温度并储存，可根据温度计算温度梯度，展现不同保温材料保温特性，便于选择保温性能最佳的保温材料。

(三)、保温层厚度由外包钢丝网控制，可调节保温材料压实度。最外侧有彩色喷塑板，可用红外测温仪等仪器测试表面温度，与环境温度、空气流速可准确计算辐射、对流散热损失，并可改变环境条件，测试散热损失与环境因素相关性。

Claims (2)

1.一种锅炉外墙散热损失模拟测试装置，具有膜式壁结构的水冷壁、保温材料壁面温度分层测试系统，其特征在于：

1.1测试炉体为四组20钢φ60钢管与三组鳍片组成的膜式壁结构，模拟锅炉水冷壁；测试系统外蒸汽管道、热水管道可通过变径管道与炉体内钢管相连，可直接测试通入不同温度下、压力状态下过热蒸汽、饱和蒸汽及热水工质，可测试实际锅炉运行状态下散热特性；

1.2管道内装有高温铂电阻温度计，通过温度传输软件与电脑连接，可实时显示工质温度，便于控制调节管道内工质状态；

1.3炉体左右两侧与后侧均采用保温性能较好的硅酸铝保温材料保温，减少散热引起的误差，接近锅炉实际运行状况；

1.4炉体前侧设有炉墙保温区，保温区内可装设不同厚度、材质及密度的保温材料；鳍片设有铆钉，可与包裹保温材料的钢丝网相扣控制保温材料的厚度，可调节保温材料压实度；保温材料可选择单种不同厚度、多种不同厚度进行测试，便于选择保温性能最佳的保温材料；

1.5保温材料壁面温度分层测试系统设有多组测试壁面温度的热电偶，热电偶组数可根据保温材料厚度、材质设置，并与电脑通过软件相连，可显示热电偶实时温度并储存，根据多组热电偶温度可计算保温材料温度梯度；热电偶可在不同厚度、不同材质保温材料表面设置多组，可同时测试多平面、多测量点温度，及时展现保温材料温度变化特性，方便选择最佳保温材质及最佳材质组合；

1.6保温材料外部设有彩色喷塑板，与实际现场一致，可方便测试炉墙表面温度与保温材料相关特性；根据炉墙表面温度、环境温度与空气流速，可准确计算炉墙散热损失，并体现个体锅炉散热损失差异。

2.根据权利要求1所述的一种锅炉外墙散热损失模拟测试装置，其特征在水冷壁管内可通入不同参数的蒸汽、热水，可简化模拟锅炉水冷壁实际运行过程中散热特性；炉墙保温层内可方便更换不同厚度、材质、密度及压实度的保温材料，保温材料壁面温度分层测试系统在材料内部或壁面设有多组热电偶，通过软件将温度信号传递给计算机可实现实时监测并储存数据；加装彩色喷塑板更贴近实际锅炉状况，根据测量的炉墙表面温度、环境温度与空气流速可准确计算对流与辐射散热损失。

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