CN118032394B - 燃烧器的燃烧测试系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种燃烧器的燃烧测试系统及其使用方法，涉及燃烧器测试技术领域；其中，燃烧器主体具有沿第一方向贯通延伸的燃烧室，燃烧室一端为混合气进口，燃烧室在第二方向上的侧壁设有多个沿第一方向间隔排布的采样孔，燃烧室内设有沿第一方向排布的至少一个多孔介质，第一方向垂直第二方向；送风装置能将二次风送入燃烧室内，并被配置为能在燃烧室内沿第一方向移动；采样装置包括多根采样管，每根采样管设有控制阀，多根采样管一端分别与多个采样孔连接；分析装置与多根采样管另一端连接以进行氮氧化物含量测试。本发明能在分级燃烧下对燃烧器内的不同位置进行气体采样分析和燃烧性能探讨，找到最佳的二次风位置，以更好减少氮氧化物排放。

Description

燃烧器的燃烧测试系统及其使用方法

技术领域

本发明属于燃烧器测试技术领域，特别涉及一种燃烧器的燃烧测试系统及其使用方法。

背景技术

在使用多孔介质燃烧器的过程中，由于加入多孔介质，因此，当混合气体在多孔介质中燃烧时，存在着对流、导热和辐射这三种换热方式，能够促使燃烧区域的温度趋于均匀，保持较为平稳的温度梯度。多孔介质燃烧器具有燃烧速率高、燃烧稳定性好、负荷调节范围大、容积热强度大、体积小、燃气适应性好、烟气中污染物排放低、燃烧极限变宽等的优点，所以，多孔介质燃烧器能够为天然气、氨气等低热值气体燃料高效、清洁和稳定地燃烧提供一条新途径。

其中，以氨气作为燃料的多孔介质燃烧器会排放较高的氮氧化物，因此，需要对该类多孔介质燃烧器进行改进，以降低氮氧化物的排放量。可是，对于多孔介质燃烧器而言，烟气采样不便，无法很好地满足通过分级燃烧探讨降氮方式的实验需求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种燃烧器的燃烧测试系统及其使用方法，能够在分级燃烧条件下实现对燃烧器内部的不同位置进行气体采样分析和燃烧性能诊断，进而找到最佳的二次风送入位置，以更好地降低氮氧化物排放量。

根据本发明第一方面实施例的燃烧器的燃烧测试系统，其包括：

燃烧器主体，其具有沿第一方向贯通延伸的燃烧室，所述燃烧室的一端为混合气进口，所述燃烧室在第二方向上的侧壁设有采样孔，所述采样孔设有多个且沿第一方向间隔排布，所述燃烧室内设有沿第一方向排布的至少一个多孔介质，第一方向垂直于第二方向；

送风装置，用于将二次风送入所述燃烧室内，并被配置为能在所述燃烧室内沿第一方向移动；

采样装置，包括多根采样管，每根所述采样管设有控制阀，多根所述采样管的一端分别与多个所述采样孔对应连接；

分析装置，与多根所述采样管的另一端连接，以进行氮氧化物含量测试。

根据本发明第一方面实施例的燃烧器的燃烧测试系统，至少具有如下的有益效果：将混合气体经燃烧室的混合气进口通入至多孔介质内部，并令混合气体处于稳定的燃烧状态，此时，利用送风装置为过量燃料气的燃烧提供二次风，实现分级燃烧；同时，启用采样装置和分析装置，通过多根采样管对燃烧室在第一方向上的不同位置轮流进行烟气的采样，并通过分析装置获取氮氧化物含量数据；接着，通过不断调整送风装置在第一方向上的送风位置，并获取相应的氮氧化物含量数据；通过对所获取的氮氧化物含量数据进行分析，以对燃烧器主体进行燃烧性能诊断，从而能够找到燃烧器主体的二次风最佳位置，以更好地降低氮氧化物排放量。

在本发明的一些实施例中，所述送风装置包括二次风管道和调节机构，所述二次风管道的一端设有出风口，所述出风口设有多个且环绕所述多孔介质在第一方向上的四周布置，所述二次风管道的一端从所述燃烧室的另一端伸入，所述调节机构用于调整所述二次风管道在第一方向上的位置。

在本发明的一些实施例中，所述多孔介质具有沿第一方向延伸的中心线，所述二次风管道包括送风管和进风管，所述送风管呈环状且环绕所述中心线设置，所述送风管靠近所述中心线的周壁设有多个所述出风口，所述进风管的一端与所述送风管连接，所述进风管设有多根且环绕所述中心线均匀排布；

或，所述二次风管道包括多根风管，多根所述风管环绕所述中心线均匀排布，每根所述风管的一端设有所述出风口。

在本发明的一些实施例中，所述燃烧器主体设有预混室，所述预混室具有出气口和多个进气口，所述出气口与所述混合气进口连通。

在本发明的一些实施例中，所述预混室内设有至少一块多孔板，以将所述预混室分隔出至少两个依次连通的预混区，其中一个所述预混区设有所述进气口，其余所述预混区设有多孔混合器。

在本发明的一些实施例中，所述多孔介质涂敷有用于氮氧化物分解的催化剂；和/或，所述燃烧室的侧壁设有视窗，所述视窗沿第一方向延伸。

在本发明的一些实施例中，所述燃烧室的侧壁设有检测孔，所述检测孔设有多个且沿第一方向间隔排布，每个所述检测孔处设有温度传感器。

在本发明的一些实施例中，所述燃烧室的内侧周壁设有保温件。

在本发明的一些实施例中，所述保温件为保温棉，所述采样管插接于所述采样孔，并能在所述采样孔内移动。

根据本发明第二方面实施例的燃烧器的燃烧测试系统的使用方法，应用于如第一方面实施例的燃烧器的燃烧测试系统，其包括如下的步骤：

通入混合气，并使所述混合气在燃烧室内燃烧；

启用送风装置，并多次调整所述送风装置在第一方向上的位置，以将二次风送至所述燃烧室内的不同位置；

在每次调整所述送风装置的位置后，根据需要打开相应的控制阀，并启用分析装置，以进行氮氧化物的局部取样与含量分析；

根据所有的氮氧化物含量分析数据，找到最佳的送风位置。

根据本发明第二方面实施例的燃烧器的燃烧测试系统的使用方法，至少具有如下的有益效果：当燃烧器主体处于分级燃烧的状态下，可以通过不断调整送风装置在第一方向上给燃烧室送风的位置，并在每次位置调整后，通过采样装置和分析装置完成烟气的采样与氮氧化物含量分析；通过调整送风位置和氮氧化物含量分析，以判断燃烧器主体的最佳的二次风供应位置，以使燃烧器主体的氮氧化物排放量更少。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；

图1是本发明实施例所提供的燃烧器的燃烧测试系统的立体结构示意图；

图2是本发明实施例所提供的燃烧器的燃烧测试系统的正面结构示意图；

图3是本发明实施例所提供的燃烧器的燃烧测试系统的内部结构示意图；

图4是本发明实施例所提供的燃烧器的燃烧测试系统中，二次风管道的立体结构示意图；

图5是本发明另一实施例所提供的燃烧器的燃烧测试系统中，二次风管道的立体结构示意图；

图6是本发明实施例所提供的燃烧器的燃烧测试系统的使用方法的流程示意图。

附图中标记如下：100、燃烧器主体；110、预混壳体；111、进气口；120、燃烧壳体；121、视窗；122、第一侧板；123、第二侧板；130、多孔板；140、多孔混合器；150、垫块；160、保温棉；170、多孔介质；200、二次风管道；210、金属管；211、进风口；212、出风口；220、连接支架；300、调节机构；310、移动平台；320、推杆；400、采样装置；410、采样管；420、控制阀；430、集气箱；500、分析装置；510、氮氧化物测试仪；520、采样泵。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个及以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二、第三只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图6，下面对本发明的燃烧器的燃烧测试系统及其使用方法举出若干实施例。

如图1至图5所示，根据本发明第一方面实施例提供的燃烧器的燃烧测试系统，方便对多孔介质燃烧器进行烟气采样，而且，还能够在分级燃烧的条件下，对燃烧器内部的不同位置进行气体采样分析以及燃烧性能诊断，进而找到燃烧器的最佳的二次风送入位置，从而可以更好地减少氮氧化物排放量。

本实施例提供的燃烧器的燃烧测试系统能够在实验室使用，尤其是使用在以氨气为燃料的多孔介质燃烧器的低氮排放特性的研究工作。

燃烧器的燃烧测试系统具有第一方向、第二方向以及第三方向，其中，第一方向垂直于第二方向和第三方向，第二方向垂直于第三方向。为了更好的示例说明，假设第一方向为上下方向，第二方向为左右方向，第三方向为前后方向。

燃烧器的燃烧测试系统包括有燃烧器主体100、送风装置、采样装置400以及分析装置500。

燃烧器主体100内部中空形成有燃烧室，燃烧室沿着第一方向贯通延伸，燃烧室的一端为混合气进口。具体的，燃烧室分别贯穿燃烧器主体100在第一方向上的两个表面，从而形成两个开口结构。在本实施例中，位于下侧的开口结构设为混合气进口，以将燃料气体和空气混合，并经过混合气进口通入至燃烧室内。位于上侧的开口结构设为烟气排放口，以便燃烧所产生的烟气能够从烟气排放口排走，避免燃烧室内的气压过高。

燃烧室设置有采样孔，采样孔设置于燃烧室在第二方向上的侧壁上，采样孔设有多个，多个采样孔沿着第一方向按照一定的间隔排布。可以理解的是，采样孔的数量和相互之间的间距可以根据实际情况而设定，在此不做具体限定。

燃烧室内设有至少一个多孔介质170。在设置有两个及以上的多孔介质170时，所有的多孔介质170沿着第一方向排布。

可以理解的是，多孔介质170的设置，以便通入的混合气体能够在多孔介质170内高效、清洁且稳定地燃烧。多孔介质170的材料可以是陶瓷、复合材料或者金属材料等，多孔介质170的孔隙大小以及孔隙率等可以根据实际需求的不同而进行调整，在此不做具体限定。所有的多孔介质170可以采用矩阵结构排列的方式，也可以采用其他有规律的结构排列的方式。

送风装置的作用是用于将二次风送入燃烧室内，以供混合气体进行二次燃烧。并且，送风装置被配置为能够在燃烧室内沿着第一方向移动，从而调整给燃烧室送风的位置。

采样装置400的作用是用于对燃烧室内的烟气进行采集，以便分析装置500进行气体分析。采样装置400包括有多根采样管410，采样管410的数量与采样孔的数量一致，多个采样管410与多个采样孔一一对应设置，而且，多根采样管410的一端分别对应与多个采样孔进行连接，使得所有的采样管410都连通于燃烧室内，以便通过每根采样管410对燃烧室内在第一方向上的不同位置进行烟气采样工作。

每根采样管410设置有控制阀420，通过控制阀420可以控制采样管410的截止和导通，方便通过相应的采样管410对燃烧室内在第一方向上的各个位置进行气体采集。可以理解的是，当开启其中一根采样管410上的控制阀420时，其余采样管410上的控制阀420处于关闭状态。控制阀420可以为手动阀，也可以为电动阀。

分析装置500可以为烟气分析仪，分析装置500的作用是用于对所采集的气体进行氮氧化物含量分析。分析装置500与多根采样管410的另一端连接，以对从采样管410输送过来的烟气进行氮氧化物含量测试，从而获得燃烧室内在第一方向上的不同位置处的氮氧化物排放量数据。

在本实施例中，采样装置400还包括有集气箱430，集气箱430具有保温加热功能，能避免烟气进入集气箱430后温度过低，出现冷凝的现象。每根采样管410的一端连接于采样孔，每根采样管410的一端均连接于集气箱430的气体进口。分析装置500包括氮氧化物测试仪510和采样泵520，氮氧化物测试仪510的测试进口通过管道连接于集气箱430，氮氧化物测试仪510的测试出口通过管道连接于采样泵520。因此，在其中一根采样管410上的控制阀420和采样泵520开启后，采样泵520提供抽气作用力，使得该采样管410能够将烟气经集气箱430送入至氮氧化物测试仪510中，从而能够进行氮氧化物含量的测定。

而且，采样管410可以使用310s不锈钢材料制成，满足所需的强度需求。采样管410上安装有球阀。在必要的情况下，采样管410上可缠绕加热丝，以满足实验需求。

在本实施例的燃烧器的燃烧测试系统中，人们可以将混合气体（也即空气与燃料气如氨气相混合）通过燃烧室的混合气进口送入至燃烧室内，让混合气体在多孔介质170的内部流动；紧接着，通过点火操作，令混合气体在多孔介质170内处于稳定的燃烧状态。在混合气体燃烧过程中，会产生一定量的烟气，烟气中含有一定量的氮氧化物，以及过量未燃尽的燃料气体。

并且，启用送风装置，让送风装置给燃烧室内送入一定量的二次风，使得过量的燃料气在与二次风接触和混合时能够进行二次燃烧，从而实现燃烧器的分级燃烧功能。在氨气与空气混合后，混合气体在多孔介质170内燃烧，此时，利用过量的氨气燃烧方式，让过量的氨气能够通过SCR脱硝反应，将烟气中所产生的氮氧化物反应掉，从而实现低氮氧化物的排放。然后，通过引入二次风，将过量的氨气燃烧。

在混合气体燃烧过程中，利用采样装置400和分析装置500，通过控制所有的采样管410上的控制阀420轮流开启，以对燃烧室在第一方向上的不同位置轮流进行烟气的采样。在完成每次的烟气采样工作后，将所采集的烟气送进分析装置500，通过分析装置500对烟气进行分析，从而获取氮氧化物含量数据。

在送风位置不变时，通过采样装置400和分析装置500相配合，获得燃烧室内在第一方向上的各个采样位置对应的氮氧化物含量数据。

接着，通过按照一定的距离适当地调整二次风送入位置，具体的，通过送风装置沿着第一方向上移动一定距离，精确地调节给燃烧室送风的位置，并且，借助采样装置400和分析装置500，获取燃烧室内的所有采样位置相对应的氮氧化物含量数据。

然后，在多次调整送风装置并收集相应的氮氧化物含量数据后，对所有的氮氧化物含量数据进行统计与分析，以完成对燃烧器主体100进行燃烧性能诊断的工作，从而能够确定燃烧器主体100的二次风最佳位置，令燃烧器主题具有更低的氮氧化物排放量。

因此，采用本实施例提供的燃烧器的燃烧测试系统，不仅能够提高烟气采集的便捷性，而且还可以在分级燃烧情况下寻找到更佳的降氮方式，令多孔介质燃烧器的结构设计得更加合理，从而可以达到氮氧化物更低排放的目的。

在一些实施例中，如图1至图3所示，送风装置的结构包括有二次风管道200和调节机构300。

其中，二次风管道200为金属管210，二次风管道200的形状可以根据实际情况而设定。二次风管道200上可以安装有阀门。二次风管道200设置有出风口212和进风口211，出风口212位于二次风管道200的一端，而且，二次风管道200的一端从燃烧室的另一端的开口结构伸入。出风口212可以为圆孔，出风口212位于燃烧室内，出风口212设有多个，多个出风口212环绕多孔介质170在第一方向上的四周布置，因此，在二次风管道200沿第一方向移动后，二次风管道200能够将二次风均匀喷入燃烧室内，在多孔介质170的四周都提供二次风，使得燃尽区内燃烧更加充分。进风口211位于燃烧室外，并能够与供气设备如储气罐、风机等连接。

调节机构300的作用是用于调整二次风管道200在第一方向上的位置。可以理解的是，调节机构300可以为电动式，比如直线模组，也可以为手动式，比如手摇式丝杆滑台。为了实现二次风管道200稳定移动，调节机构300的数量不限于一个。

在本实施例中，调节机构300包括移动平台310和推杆320，推杆320的一端与移动平台310的输出端连接，推杆320的另一端与二次风管道200固定连接，在移动平台310通电工作时，推杆320能够带动二次风管道200沿着第一方向移动。推杆320上设置有刻度，通过刻度可以知道推杆320相对移动平台310在第一方向上的位置，从而能够清楚每次调节位置时移动的距离。移动平台310可以为现有的高精密的直线驱动装置。

因此，根据实验需求，通过调节机构300来精确改变二次风管道200在第一方向上的位置，调整二次风的喷出位置，达到混合气体更加充分燃烧的目的，并且，可以实现不同位置的分级燃烧，更加方便和精确地探究二次风位置对多孔介质燃烧器的热效率和氮氧化物排放的影响，寻找出最好的二次风供给位置，大大提高燃烧器的性能。

在一些示例中，如图1至图4所示，多孔介质170具有沿第一方向延伸的中心线。二次风管道200的结构包括有送风管和进风管。

其中，送风管呈环状，并且，送风管环绕多孔介质170的中心线设置。送风管的靠近中心线的周壁设有多个出风口212，因此，经出风口212喷出的二次风会直接吹向多孔介质170。可以理解的是，若多孔介质170沿第一方向看呈方形，则送风管呈方环状，送风管的每个直线段都设置有多个均布排布的出风口212；若多孔介质170沿第一方向看呈圆形，则送风管呈圆环状，多个出风口212在送风管的周壁上均匀布置。送风管的中轴线与多孔介质170的中心线重合。送风管位于多孔介质170与燃烧室的内壁之间。

进风管的一端与送风管连接，进风管与送风管相连通，而且，进风管设有多根，多根进风管环绕多孔介质170的中心线均匀排布。可以理解的是，若送风管呈方环状，则进风管可以设置有两根或四根，并分别对应于送风管的四个边角处设置，或者在送风管上对称设置。若送风管呈圆环状，则进风管可以设置有两根或以上，并在送风管上均匀布置。

在本实施例中，二次风管道200是沿着上下方向移动的，那么，出风口212可以选择朝上敞开、朝下敞开或者水平敞开并朝向多孔介质170，实现二次风向上、向下或水平喷出。当然，也可以采用切向开孔的方式，以实现旋流效果，提高燃烧效率。

在另一些示例中，如图5所示，二次风管道200的结构包括有多根风管。其中，多根风管环绕多孔介质170的中心线均匀排布，每根风管的一端设有出风口212。

在本实施例中，多孔介质170呈四棱柱状，每根风管呈L形，风管设置有四根，并分别对应设置在多孔介质170的四个边角处。四根风管通过连接支架220进行固定连接，使得四根风管相对固定，并能在调节机构300的带动作用下同时运动。每根风管的底部沿上下方向设置有多个出风口212，并且，风管环绕其周壁设置有多个出风口212。

该二次风管道200能够适用于燃烧器尺寸小的情况，减少二次风管道200在燃烧室内的占用空间。二次风从进风口211流入，并从出风口212喷出，二次风管道200采用上述结构，也能达到将二次风均匀喷入燃烧室内的目的。

在一些实施例中，如图1至图3所示，燃烧器主体100设有预混室，预混室具有出气口和多个进气口111，出气口与混合气进口连通。

可以理解的是，空气、各种燃料气体可以分别经多个进气口111通入预混室内，并进行均匀的混合，然后，经出气口和混合气进口流至燃烧室内，以便进行点火燃烧。进气口111的数量可以根据空气和通入的燃料气体的种类数量而设定。若需要通入氨气、空气和天然气，则进气口111设有三个。

在本实施例中，燃烧器主体100包括有预混壳体110和燃烧壳体120，预混壳体110和燃烧壳体120相连接，预混壳体110位于燃烧壳体120的下方，预混壳体110内部中空形成有预混室，出气口位于预混壳体110的上表面，多个进气口111位于预混壳体110的侧面，进气口111设置有四个，预混壳体110具有四个侧面，因此，四个进气口111分别对应设置在预混壳体110的四个侧面。燃烧壳体120内部中空形成有燃烧室，混合气进口位于燃烧壳体120的下表面，并与出气口直接连通。

另外，燃烧壳体120包括两块第一侧板122和两块第二侧板123，两块第一侧板122在前后方向上对称设置，两块第二侧板123在左右方向上对称设置。所有的第一侧板122和第二侧板123相连接，并组成呈四棱柱状的燃烧壳体120。在本实施例中，采样孔设置在其中一块第二侧板123上，采样孔沿左右方向贯通延伸。

进一步的，如图3所示，预混室内设有至少一块多孔板130，多孔板130的设置，能够将预混室分隔出至少两个依次连通的预混区。而且，其中一个预混区设有进气口111，其余预混区设有多孔混合器140。

在本实施例中，多孔板130的数量为两块，两块多孔板130设置在预混室内，并沿上下方向间隔且平行设置，从而将预混室划分出两个沿上下方向排布的预混区，位于下侧的预混区设为一级预混区，一级预混区设置有多个进气口111，位于上侧的预混区设为二级预混区，二级预混区设置有多孔混合器140，多孔混合器140可以由无序多孔介质材料制成，多孔混合器140分别与两块多孔板130接触。位于上侧的多孔板130的孔洞为出气口。

可以理解的是，在使用本实施例的燃烧器的燃烧测试系统时，将实验所需的气体如空气和燃料气体，经燃烧器主体100底部的周向设置的多个进气口111通入一级预混区，进行对冲预混；随后通过下侧的多孔板130而进入至二级预混区。由于二级预混区填充有多孔混合器140，因此，可以增加空间复杂度，进一步混合气体，提高混合均匀度，同时，能够发挥防回火的作用。最后，空气和燃料气体在预混室内经过两级预混，充分混合成混合气体，混合气体通过上侧的多孔板130而进入燃烧室内，并在多孔介质170内部进行燃烧。

在一些实施例中，多孔介质170涂敷有用于氮氧化物分解的催化剂。

可以理解的是，可以在多孔介质170的内部以及外表面都涂敷催化剂，增加催化剂与烟气的接触，从而更加有效的达到降低氮氧化物排放的目的。可以根据实际的需求，在多孔介质170涂敷不同的高温催化剂。对于氨燃烧来说，可以在多孔介质170添加Cu-ZSM-5等分子筛型催化剂、钙钛矿型氧化物、BaO/ZrO₂/Y₂O₃等稀土氧化物复合材料，能够将燃烧所产生的氮氧化物分解为氮气和氧气，实现对燃烧后烟气中的氮氧化物进行高效的分解，从而降低氮氧化物的排放。

在本实施例中，多孔介质170涂敷有混合BaO、ZrO₂的稀土氧化物形成的高温混合催化剂，在高温下仍能保持较高的氮氧化物分解效率，能够大大减少烟气中的氮氧化物排放量。

在一些实施例中，如图1至图3所示，燃烧室的侧壁设有视窗121，视窗121沿第一方向延伸。

可以理解的是，视窗121的数量不限于一个。视窗121的材料可以为石英玻璃、蓝宝石玻璃等，只要能够满足观察实验现象、进行光学检测等需求即可。

在本实施例中，两块第一侧板122都设置有视窗121，两个视窗121呈前后相对设置，视窗121为蓝宝石玻璃板块，并呈T形，视窗121能够与第一侧板122的两块子板进行嵌合连接，视窗121位于两块子板之间。通过视窗121的设置，在实验过程中更加方便观察燃烧室内的燃烧情况，从而对工况进行调整，并且，能够使用红外热像仪和相机等设备对燃烧室内进行拍摄，获取燃烧图像数据，更加直观地记录下实验现象，并获得多孔介质170侧面的温度分布云图。

在一些实施例中，如图3所示，燃烧室的侧壁设有检测孔，检测孔可以为圆孔，检测孔设有多个，多个检测孔沿着第一方向按照一定的间隔排布，每个检测孔处设有温度传感器。

在本实施例中，其中一块第二侧板123设置有采样孔，另一块第二侧板123设置有检测孔。检测孔与采样孔在数量和位置上可以一一对应设置。检测孔的形状和尺寸，只能能够供热电偶、热电阻等温度传感器插入并对燃烧室内进行测温，收集相关的温度数据。

在一些实施例中，如图3所示，燃烧室的内侧周壁设有保温件。可以理解的是，保温件可以为保温棉160、耐火砖。在本实施例中，燃烧室的四个内侧壁都设置有保温件，从而形成一个四周封闭、上下导通的燃烧空间。保温件的作用是降低热量散失，防止热效率下降。二次风管道200位于保温件和多孔介质170之间。

进一步的，保温件为保温棉160，而且，采样管410插接于采样孔，采样管410能在采样孔内移动。

可以理解的是，保温棉160是柔性的多孔结构，那么，多孔介质170、二次风管道200、采样管410的尺寸大小在加工过程出现误差，也不影响多孔介质170、二次风管道200、采样管410的安装。保温棉160能够与多孔介质170的侧面接触，并包裹着多孔介质170，而且，保温棉160能够发生形变，因此，在二次风管道200沿第一方向移动时，保温棉160能够受到二次风管道200的挤压作用而发生形变，可以调整二次风管道200的送风位置。

因此，工作人员可以驱使采样管410沿着采样孔直线运动，以将采样管410的采样口伸入多孔介质170内；然后，在采样泵520运行时，通过可独立开关的采样管410对燃烧室内在第一方向上的任意位置进行单独取样，并进行详细且精准的燃烧诊断，从而方便工作人员不断改进和优化燃烧器内的结构。需要对某个位置进行气体取样时，则打开相应采样管410上的控制阀420，进行局部区域取样。

在本实施例中，燃烧室内设置有垫块150，垫块150可以由金属如铁制成，能够承受高温环境。垫块150位于保温棉160的下方，能够支撑着保温棉160。

在本发明第一方面实施例提供的燃烧器的燃烧测试系统中，通过送风装置、采样装置400和分析装置500相配合，不仅可以向燃烧室均匀地喷入二次风，实现分级燃烧，而且，能够调整二次风的送入位置，对燃烧室内的不同位置进行烟气采样与分析，以找到二次风的最佳位置，从而为多孔介质燃烧器提供了一种二次风降氮的手段，以解决现有多孔介质燃烧器的氮氧化物排放高的问题。

同时，在多孔介质170涂敷有可将氮氧化物分解的不同的高温催化剂，实现降低氮氧化物排放的目的，为多孔介质燃烧器提供另一种降氮手段，并通过送风位置调整以及采样分析操作，更好的进行燃烧诊断，方便实验人员检验上述两种降氮手段的效果。

由于一次风供给不足以满足所有燃料气体的燃烧，因此，在二次风供给之前，会有少量氨气残留，氨气对环境也会造成不利影响，此时，采样装置400除了监测烟气中的氮氧化物含量以外，还可以监测烟气中氨气的含量，那么，实验人员可以通过调节二次风的供给量，使得氮氧化物和氨气均有较低的排放，同时，可以提高氨气的利用率，从而提高燃烧器主体100的燃烧效率。

此外，通过监测燃烧器主体100的不同位置的氮氧化物，不仅有助于指导设置最佳的二次风供给位置，而且，还可以依据多孔介质170中氮氧化物在不同位置的含量，结合对应位置的温度分布情况，分析出多孔介质170内某些位置的氮氧化物生成量较多的原因，从而有助指导燃烧器主体100内填充的多孔介质170的孔隙率及厚度的设计。

可以理解的是，燃烧器的燃烧测试系统还可以包括有上位机，控制阀420、分析装置500、调节机构300、温度传感器、点火装置以及相应的供气阀门都电性连接于上位机，那么，实验人员可以在上位机上直接控制，并进行烟气采样、温度数据采集，以及氮氧化物含量数据收集与处理。

如图1至图6所示，根据本发明第二方面实施例的燃烧器的燃烧测试系统的使用方法，应用于第一方面实施例的燃烧器的燃烧测试系统，具体的，使用方法包括如下的步骤：

步骤S1：通入混合气，并使混合气在燃烧室内燃烧。

步骤S2：启用送风装置，并多次调整送风装置在第一方向上的位置，以将二次风送至燃烧室内的不同位置。

步骤S3：在每次调整送风装置的位置后，根据需要打开相应的控制阀420，并启用分析装置500，以进行氮氧化物的局部取样与含量分析。

步骤S4：根据所有的氮氧化物含量分析数据，找到最佳的送风位置。

当燃烧器主体100处于分级燃烧的工作状态下，实验人员可以通过不断调整送风装置在第一方向上给燃烧室送风的位置，并且，在每次位置调整完毕，可以根据实际的实验需求，打开相应的控制阀420，比如可以轮流打开所有的控制阀420，从而通过采样装置400和分析装置500相配合，完成所有采样位置的烟气采样工作与氮氧化物含量分析工作。

通过不断调整送风位置以及对所收集的氮氧化物含量数据进行统计和分析，判断燃烧器主体100的最佳的二次风供应位置，并配合多孔介质170表面涂敷的耐高温NO催化分解材料，以使燃烧器主体100的氮氧化物排放量更少，从而更好地研究燃烧器主体100的降氮结构设计。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.燃烧器的燃烧测试系统，其特征在于，包括：

燃烧器主体，其具有沿第一方向贯通延伸的燃烧室，所述燃烧室的一端为混合气进口，所述燃烧室在第二方向上的侧壁设有采样孔，所述采样孔设有多个且沿第一方向间隔排布，所述燃烧室内设有沿第一方向排布的至少一个多孔介质，第一方向垂直于第二方向；

送风装置，用于将二次风送入所述燃烧室内，并被配置为能在所述燃烧室内沿第一方向移动；

采样装置，包括多根采样管，每根所述采样管设有控制阀，多根所述采样管的一端分别与多个所述采样孔对应连接；

分析装置，与多根所述采样管的另一端连接，以进行氮氧化物含量测试；

其中，所述送风装置包括二次风管道和调节机构，所述二次风管道的一端设有出风口，所述出风口设有多个且环绕所述多孔介质在第一方向上的四周布置，所述二次风管道的一端从所述燃烧室的另一端伸入，所述调节机构用于调整所述二次风管道在第一方向上的位置；

所述多孔介质具有沿第一方向延伸的中心线，所述二次风管道包括送风管和进风管，所述送风管呈环状且环绕所述中心线设置，所述送风管靠近所述中心线的周壁设有多个所述出风口，所述进风管的一端与所述送风管连接，所述进风管设有多根且环绕所述中心线均匀排布；

或，所述二次风管道包括多根风管，多根所述风管环绕所述中心线均匀排布，每根所述风管的一端设有所述出风口。

2.根据权利要求1所述的燃烧器的燃烧测试系统，其特征在于，所述燃烧器主体设有预混室，所述预混室具有出气口和多个进气口，所述出气口与所述混合气进口连通。

3.根据权利要求2所述的燃烧器的燃烧测试系统，其特征在于，所述预混室内设有至少一块多孔板，以将所述预混室分隔出至少两个依次连通的预混区，其中一个所述预混区设有所述进气口，其余所述预混区设有多孔混合器。

4.根据权利要求1所述的燃烧器的燃烧测试系统，其特征在于，所述多孔介质涂敷有用于氮氧化物分解的催化剂；和/或，所述燃烧室的侧壁设有视窗，所述视窗沿第一方向延伸。

5.根据权利要求1所述的燃烧器的燃烧测试系统，其特征在于，所述燃烧室的侧壁设有检测孔，所述检测孔设有多个且沿第一方向间隔排布，每个所述检测孔处设有温度传感器。

6.根据权利要求1所述的燃烧器的燃烧测试系统，其特征在于，所述燃烧室的内侧周壁设有保温件。

7.根据权利要求6所述的燃烧器的燃烧测试系统，其特征在于，所述保温件为保温棉，所述采样管插接于所述采样孔，并能在所述采样孔内移动。

8.燃烧器的燃烧测试系统的使用方法，应用于如权利要求1-7任一所述的燃烧器的燃烧测试系统，其特征在于，包括如下的步骤：

通入混合气，并使所述混合气在燃烧室内燃烧；

启用送风装置，并多次调整所述送风装置在第一方向上的位置，以将二次风送至所述燃烧室内的不同位置；

在每次调整所述送风装置的位置后，根据需要打开相应的控制阀，并启用分析装置，以进行氮氧化物的局部取样与含量分析；

根据所有的氮氧化物含量分析数据，找到最佳的送风位置。