CN107505428A - 一种测试材料抗结渣性能的试验装置 - Google Patents
一种测试材料抗结渣性能的试验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107505428A CN107505428A CN201710863015.4A CN201710863015A CN107505428A CN 107505428 A CN107505428 A CN 107505428A CN 201710863015 A CN201710863015 A CN 201710863015A CN 107505428 A CN107505428 A CN 107505428A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- experimental rig
- test material
- chamber
- sample stand
- slagging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000003556 assay Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 244000144985 peep Species 0.000 claims abstract description 4
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims abstract description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 3
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
- G01N31/12—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using combustion
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种测试材料抗结渣性能的试验装置，包括通过管道连接的空气压缩机，冷冻除湿机，空气预热器，减压阀，球阀，球阀后的管道分为两路，一路连接煤粉仓上端，另一路连接文丘里进料器，压缩空气与下落的煤粉混合后进入位于文丘里进料器后部的加速管，加速管连接混合室，所述混合室上开有燃气进口并与气瓶相连，压缩空气、煤粉与燃气充分混合后经点火控制器点火并进入喷嘴燃烧喷射，所述喷嘴正对试样台架，所述试样台架上布置有控温装置，用来控制试样温度，喷嘴与试样台架的外部设置试验箱，高速摄像机布置在所述试验箱外侧的观察孔处。本试验装置能够模拟锅炉受热面的实际情况，为评估涂层防结渣性能的好坏提供一定的依据。
Description
技术领域
本发明涉及一种测试材料抗结渣性能的试验装置，尤其是涉及一种用于测试燃煤锅炉防结渣涂层或受热面金属材料抗结渣性能的试验装置。
背景技术
燃煤锅炉受热面的结渣、积灰是其在运行过程中遇到的常见问题，受热面结渣后，会使传热恶化，排烟温度升高，锅炉热效率下降，大大降低锅炉运行的经济性。同时，结渣的不均匀性会导致过热器热偏差增大，引起管壁超温。炉膛上部的渣块掉落时可能会砸坏下方的冷灰斗与水冷壁管等，严重影响锅炉运行的安全性。
目前防止锅炉结渣的技术主要有优化运行参数，燃料与处理和喷涂防护涂层等。其中，对锅炉受热面表面喷涂防护涂层这一技术具有良好的应用前景。然而，随着涂层技术的不断发展，防结渣涂层的性能检测也变得越来越重要。目前，用来全面检测涂层抗结渣性能的主要方法还是将涂层实际应用到锅炉中，再根据锅炉运行的表现来评判涂层抗结渣性能的好坏。然而，这种方法花费的时间长，同时也浪费了大量的人力物力。
发明内容
针对上述背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种测试材料抗结渣性能的试验装置，能够模拟锅炉受热面的实际情况，为评估涂层防结渣性能的好坏提供一定的依据。
本发明通过以下技术方案实现上述目的：
一种测试材料抗结渣性能的试验装置，包括通过管道连接的空气压缩机，冷冻除湿机，空气预热器，减压阀，球阀，球阀后的管道分为两路，一路连接煤粉仓上端，另一路连接文丘里进料器，压缩空气与下落的煤粉混合后进入位于文丘里进料器后部的加速管，加速管连接混合室，所述混合室上开有燃气进口并与气瓶相连，压缩空气、煤粉与燃气充分混合后经点火控制器点火并进入喷嘴燃烧喷射，所述喷嘴正对试样台架，所述试样台架上布置有控温装置，用来控制试样温度，喷嘴与试样台架的外部设置试验箱，高速摄像机布置在所述试验箱外侧的观察孔处。
进料方式采用文丘里进料器进料并同时对煤粉仓进行加压。
混合室在左右两侧开有对称的进气口，且进气角度为30°，所用引燃煤粉的燃气为甲烷。
所述试验箱的顶部开孔，连接吸收瓶，用来吸收废气，试验箱的底部布置灰斗，用来收集飞灰。
所述试样台架上布置有循环水冷控温装置。
待测试样固定在循环水冷控温装置上并与换热片紧密贴合，所述循环水冷控温装置可调安装在试样台架上，调节范围为15～90°。
本发明具有的有益效果是：
采用了文丘里进料器进料并同时对煤粉仓加压，使煤粉上下压力得到有效平衡，这能使煤粉更顺利地下落，有效解决了出料口易堵塞的问题。本发明采用了甲烷作为引燃物，甲烷燃烧的产物为水和二氧化碳，对试验结果影响小，对环境基本无污染。甲烷进气口为对称布置，减小了甲烷气体对气流稳定性的影响。本发明采用了循环水冷控温装置，能有效控制试样温度，可以模拟锅炉水冷壁处的环境。此外，本发明还可用于评估不同煤种的结渣特性，为锅炉设计、煤种筛选提供一定的参考。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是煤粉仓与文丘里进料器放大图。
图3是混合室与喷嘴放大图。
图4是循环水冷控温装置与实验台架放大图。
图1中：1、空气压缩机，2、冷冻除湿机，3、空气预热器，4、减压阀，5、压缩空气经球阀，6、煤粉仓，7、文丘里进料器，8、加速管，9、混合室，10、点火控制器，11、喷嘴，12、循环水冷控温装置，13、试样台架，14、试验箱， 15、气瓶、16、高速摄像机，17、吸收瓶。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。
如图1所示，本发明包括通过管道连接的空气压缩机1，冷冻除湿机2，空气预热器3，减压阀4，球阀5，压缩空气经球阀5后分为两路，一路连接煤粉仓6上端，另一路进入文丘里进料器7与下落的煤粉混合后进入加速管8，加速完毕后进入混合室9，所述混合室9左右两侧均布置有甲烷进气口并与气瓶15 相连，压缩空气、煤粉与甲烷充分混合后经点火控制器10点火并进入喷嘴11 燃烧喷射。所述喷嘴11正对试样台架13，所述试样台架13上布置有循环水冷控温装置12，用来控制试样温度。试验箱14顶部开孔，连接吸收瓶17，用来吸收少量未燃尽的甲烷气体，底部布置灰斗，用来收集飞灰。高速摄像机16布置在所述试验箱14右侧的观察孔处，用来测量颗粒速度与观察颗粒运动情况。
如图2所示，压缩空气经球阀5后分为两路，一路连接煤粉仓6上端对煤粉仓进行加压，另一路进入文丘里进料器7与下落的煤粉混合，煤粉仓底部有一球阀，以螺纹连接方式与文丘里进料器连接，用来控制煤粉流量。
如图3所示，点火控制器10位于混合室9与喷嘴11连接处，喷嘴11材质为氮化硼以提高耐磨性。所述混合室9左右两侧的进气口为对称布置，且进气角度为30°，所用的气体为甲烷。
如图4所示，试样通过卡槽固定在循环水冷控温装置12上。所述循环水冷控温装置12侧边有不锈钢软管与外界相连，底部通过转轴与试样台架相连，并能改变角度15～90°。
本发明的工作原理：
1.首先将试样称重，记录质量m1。
2.将试样固定，调整转轴使试样与喷嘴呈所需角度(比如90°)，称量质量为m的煤粉并加入到煤粉仓6中，打开球阀5，调节减压阀4至所需压力。
3.打开高速摄像机16准备测量颗粒速度并观察颗粒运动情况。
4.打开循环水冷控温装置，开始水循环。
5.打开气瓶阀门至所需压力，开始通气，20s后开始点火并对试样预热。同时调节循环水冷控温装置，将试样温度调节至所需温度。
6.打开煤粉仓下方的球阀至设定开度，将煤粉加入到气流中。
7.待煤粉消耗完毕后，按步骤关闭球阀5，气瓶阀门，待试样冷却至室温后关闭循环水冷装置。
8.取出试样后称重，得到质量m2并计算结渣率η＝(m2-m1)/m。
9.重复以上步骤即可完成多个样品的测试。
Claims (6)
1.一种测试材料抗结渣性能的试验装置，其特征在于：包括通过管道连接的空气压缩机(1)，冷冻除湿机(2)，空气预热器(3)，减压阀(4)，球阀(5)，球阀(5)后的管道分为两路，一路连接煤粉仓(6)上端，另一路连接文丘里进料器(7)，压缩空气与下落的煤粉混合后进入位于文丘里进料器(7)后部的加速管(8)，加速管连接混合室(9)，所述混合室(9)上开有燃气进口并与气瓶(15)相连，压缩空气、煤粉与燃气充分混合后经点火控制器(10)点火并进入喷嘴(11)燃烧喷射，所述喷嘴(11)正对试样台架(13)，所述试样台架(13)上布置有控温装置(12)，用来控制试样温度，喷嘴与试样台架的外部设置试验箱，高速摄像机(16)布置在所述试验箱(14)外侧的观察孔处。
2.根据权利要求1所述的一种测试材料抗结渣性能的试验装置，其特征在于：进料方式采用文丘里进料器(7)进料并同时对煤粉仓进行加压。
3.根据权利要求1所述的一种测试材料抗结渣性能的试验装置，其特征在于：混合室(9)在左右两侧开有对称的进气口，且进气角度为30°，所用引燃煤粉的燃气为甲烷。
4.根据权利要求1所述的一种测试材料抗结渣性能的试验装置，其特征在于所述试验箱(14)的顶部开孔，连接吸收瓶(17)，用来吸收废气，试验箱(14)的底部布置灰斗，用来收集飞灰。
5.根据权利要求1所述的一种测试材料抗结渣性能的试验装置，其特征在于所述试样台架(13)上布置有循环水冷控温装置(12)。
6.根据权利要求1所述的一种测试材料抗结渣性能的试验装置，其特征在于待测试样固定在循环水冷控温装置(12)上并与换热片紧密贴合，所述循环水冷控温装置(12)可调安装在试样台架(13)上，调节范围为15～90°。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710863015.4A CN107505428A (zh) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | 一种测试材料抗结渣性能的试验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710863015.4A CN107505428A (zh) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | 一种测试材料抗结渣性能的试验装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107505428A true CN107505428A (zh) | 2017-12-22 |
Family
ID=60698529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710863015.4A Pending CN107505428A (zh) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | 一种测试材料抗结渣性能的试验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107505428A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110346506A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-10-18 | 南京工业大学 | 一种气固混合物喷射火装置 |
| CN114136679A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-04 | 南方电网电力科技股份有限公司 | 一种用于研究高温受热面积灰特性的实验装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1152686A (zh) * | 1995-07-25 | 1997-06-25 | 巴考克·莱也茨发电厂技术有限公司 | 在煤粉燃烧时降低氧化氮生成的方法及燃烧器 |
| CN102879415A (zh) * | 2012-09-25 | 2013-01-16 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种分段控温燃煤锅炉沾污特性试验装置 |
| CN103277808A (zh) * | 2013-05-07 | 2013-09-04 | 西安交通大学 | 一种小型工业锅炉煤粉储供系统及控制方法 |
| CN204008417U (zh) * | 2014-08-14 | 2014-12-10 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种分段控温燃煤锅炉高温腐蚀与结渣特性试验装置 |
| CN105628531A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-01 | 浙江理工大学 | 连续式高温高速气固两相流冲蚀磨损试验装置 |
| CN207263708U (zh) * | 2017-09-22 | 2018-04-20 | 中国计量大学 | 一种测试材料抗结渣性能的试验装置 |
-
2017
- 2017-09-22 CN CN201710863015.4A patent/CN107505428A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1152686A (zh) * | 1995-07-25 | 1997-06-25 | 巴考克·莱也茨发电厂技术有限公司 | 在煤粉燃烧时降低氧化氮生成的方法及燃烧器 |
| CN102879415A (zh) * | 2012-09-25 | 2013-01-16 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种分段控温燃煤锅炉沾污特性试验装置 |
| CN103277808A (zh) * | 2013-05-07 | 2013-09-04 | 西安交通大学 | 一种小型工业锅炉煤粉储供系统及控制方法 |
| CN204008417U (zh) * | 2014-08-14 | 2014-12-10 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种分段控温燃煤锅炉高温腐蚀与结渣特性试验装置 |
| CN105628531A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-01 | 浙江理工大学 | 连续式高温高速气固两相流冲蚀磨损试验装置 |
| CN207263708U (zh) * | 2017-09-22 | 2018-04-20 | 中国计量大学 | 一种测试材料抗结渣性能的试验装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 宋国良, 周俊虎, 刘建忠, 岑可法: "影响高浓度煤粉输送及燃烧特性关键技术研究", 热力发电, no. 05 * |
| 李德胜;: "电站锅炉煤粉节油直接点火技术现状及机理浅析", 华商, no. 3, pages 27 - 28 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110346506A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-10-18 | 南京工业大学 | 一种气固混合物喷射火装置 |
| CN114136679A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-04 | 南方电网电力科技股份有限公司 | 一种用于研究高温受热面积灰特性的实验装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204026705U (zh) | 一种干渣冷却风量智能控制系统 | |
| CN105203290B (zh) | 超超临界八角切圆燃煤电站锅炉冷态动力场试验方法 | |
| CN105841141B (zh) | 一种切向燃烧摆动喷嘴附加进风的运行评估方法 | |
| CN104627684B (zh) | 一种在线防电站锅炉一次风管堵管的方法 | |
| CN107505428A (zh) | 一种测试材料抗结渣性能的试验装置 | |
| CN202430239U (zh) | 一种用于模拟高炉喷吹煤粉燃烧的实验装置 | |
| CN107422064A (zh) | 一种煤粉燃烧性能检测装置及其检测方法 | |
| CN109655488A (zh) | 基于混合煤气预热燃烧的煤气热值软测量方法 | |
| CN110345507A (zh) | 一种燃煤锅炉燃烧自动优化控制装置 | |
| CN108957026B (zh) | 一种热态飞灰颗粒的临界反弹速度测量装置和方法 | |
| CN207263708U (zh) | 一种测试材料抗结渣性能的试验装置 | |
| CN210740365U (zh) | 一种燃煤电站锅炉监测系统 | |
| CN205958413U (zh) | 一种气固两相流模拟测试装置 | |
| CN101407382A (zh) | 干法水泥余热利用中窑头余热锅炉取风工艺的控制方法及其装置 | |
| CN103968415A (zh) | 烟气再循环煤粉锅炉燃烧系统及其工况切换方法 | |
| CN104456630B (zh) | 一种利用生物质燃料的防结渣燃气轮机燃烧室 | |
| CN103574633A (zh) | 贫煤锅炉燃用高挥发份烟煤的运行调整方法 | |
| CN202328322U (zh) | 一种用于锅炉的自动进料燃烧装置 | |
| CN202297627U (zh) | 高炉喷吹煤粉燃烧试验装置 | |
| CN208270510U (zh) | 一种基于红外吸收法的飞灰含碳量在线测量系统 | |
| CN106546695A (zh) | 干式收尘法测试煤粉燃烧率装置及方法 | |
| CN103343978B (zh) | 一种煤粉火焰稳定性预测与诊断方法 | |
| CN207570974U (zh) | 自动取样煤粉细度在线测量装置 | |
| CN109252006A (zh) | 可控制中速磨入口氧含量的高炉喷煤装置及其控制方法 | |
| CN206930319U (zh) | 矩阵式多点等截面风量防堵测量装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |