CN118409039A - 准东煤燃烧实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种准东煤燃烧实验装置，包括沉降炉、给料模块、分离器和烟气分析仪；沉降炉包括炉膛和内衬，炉膛的内壁上可更换地设置内衬，沉降炉分为可拆卸的第一炉体和第二炉体；给料模块设置在沉降炉的顶部，用于向炉膛内送入准东煤煤粉和空气，以使准东煤煤粉在炉膛内燃烧；分离器与沉降炉的底部出口相连，用于分离准东煤煤粉燃尽后的灰和烟气；烟气分析仪与分离器相连，用于分析来自分离器的烟气的特性。本发明适用于准东煤燃烧实验，分析准东煤的燃烧特性。

Description

准东煤燃烧实验装置

技术领域

本发明涉及准东煤的燃烧特性试验技术领域，特别是涉及一种准东煤燃烧实验装置。

背景技术

我国准东地区煤碳储量丰富，但是该地区煤中存在大量的碱金属和碱土金属元素，容易造成锅炉炉膛内部严重的结渣沾污现象，从而导致锅炉传热效率降低、运行负荷不稳定以及运行安全问题，锅炉想要稳定长期运行必须对煤质特性有一定的了解，避免发生结渣沾污现象。

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，本发明的一个目的在于提出一种准东煤燃烧实验装置，适用于准东煤燃烧实验，分析准东煤的燃烧特性。

根据本发明实施例的准东煤燃烧实验装置，包括：

沉降炉，所述沉降炉包括炉膛和内衬，所述炉膛的内壁上可更换地设置所述内衬；所述沉降炉分为可拆卸的第一炉体和第二炉体；

给料模块，所述给料模块设置在所述沉降炉的顶部，用于向所述炉膛内送入准东煤煤粉和空气，以使准东煤煤粉在所述炉膛内燃烧；

分离器，所述分离器与所述沉降炉的底部出口相连，用于分离准东煤煤粉燃尽后的灰和烟气；

烟气分析仪，所述烟气分析仪与所述分离器相连，用于分析来自所述分离器的烟气的特性。

根据本发明实施例的准东煤燃烧实验装置，工作过程为：所述给料模块向所述炉膛内持续输入准东煤煤粉和空气，使所述炉膛内准东煤长时间燃烧，同时，准东煤燃烧产生的灰和烟气进入所述分离器中，所述分离器将灰和烟气分离开来，所述分离器将灰收集起来，作为分析研究用的灰样，同时将烟气排到所述烟气分析仪中，所述烟气分析仪分析烟气的成分。准东煤燃烧完毕后，从所述炉膛内拆卸下所述内衬，对拆卸下来的所述内衬上粘附的结渣进行准东煤的结渣性能分析研究。

由本发明实施例的准东煤燃烧实验装置的工作过程可知，本发明实施例的准东煤燃烧实验装置具有如下的优势：通过对所述内衬上的结渣分析研究准东煤的结渣性能，通过所述分离器收集用于分析研究用的灰样，通过所述烟气分析仪分析燃烧后的烟气成分，来实现对准东煤的燃烧特性的测试，以便更好地了解准东煤质特性。由此，本发明实施例的准东煤燃烧实验装置适用于准东煤燃烧实验，分析准东煤的燃烧特性。

在一些实施例中，所述内衬可选择不同材料的内衬。

在一些实施例中，所述给料模块包括燃烧器和给料机，所述燃烧器设置在所述沉降炉的顶部上，所述给料机与所述燃烧器相连，所述给料机用于向所述燃烧器输入准东煤煤粉，所述燃烧器用于将所述给料机输入的准东煤煤粉给入所述炉膛内以及用于向所述炉膛内输送空气或氧气。

在一些实施例中，所述燃烧器包括煤粉通道、送风通道；所述煤粉通道的下端和所述送风通道的下端均与所述炉膛连通，所述煤粉通道的上端与所述给料机相连，所述煤粉通道的上部与一次供气入口连通，所述一次供气入口用于通入空气流或氧气流，以将所述给料机输入给所述煤粉通道中的准东煤煤粉送入所述炉膛内；所述送风通道的上端与二次供气入口连通，所述二次供气入口用于通入空气或氧气，以向所述炉膛内输送空气或氧气。

在一些实施例中，所述燃烧器还包括整流板，所述整流板设置在所述炉膛的内顶壁上，所述煤粉通道的下端穿过所述整流板，所述送风通道的下端位于所述整流板的上方并靠近所述整流板。

在一些实施例中，所述燃烧器还包括冷却组件，所述冷却组件用于对所述燃烧器进行冷却。

在一些实施例中，还包括燃尽风管，所述燃尽风管穿过所述沉降炉的下端，且所述燃尽风管的一端自所述炉膛的底部向上延伸，所述燃尽风管的另一端位于所述沉降炉外，所述燃尽风管用于向所述炉膛内供入空气或氧气。

在一些实施例中，所述分离器为旋风分离器；所述分离器与所述沉降炉的底部出口之间通过第一管路相连。

在一些实施例中，所述分离器与所述烟气分析仪之间通过第二管路，所述第二管路上设有引风机。

在一些实施例中，还包括第三管路，所述第三管路的一端与所述第二管路相连且位于所述引风机与所述烟气分析仪之间，所述第三管路上设有排空阀门。

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

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的准东煤燃烧实验装置的示意图。

附图标记：

准东煤燃烧实验装置1000；沉降炉1；炉膛101；内衬102；第一炉体103；第二炉体104；给料模块2；给料机201；燃烧器202；煤粉通道2021；送风通道2022；一次供气入口2023；二次供气入口2024；整流板2025；冷却组件2026；循环水入口20261；循环水出口20262；分离器3；烟气分析仪4；燃尽风管5；第一管路6；第二管路7；引风机8；第三管路9；排空阀门10；锐角α。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合图1来描述本发明实施例的准东煤燃烧实验装置1000。

如图1所示，根据本发明实施例的准东煤燃烧实验装置1000，包括沉降炉1、给料模块2、分离器3和烟气分析仪4。

其中，沉降炉1包括炉膛101和内衬102，炉膛101的内壁上可更换地设置内衬102。这样，准东煤煤粉在炉膛101内长时间燃烧，产生的结渣粘附在内衬102上，待燃烧完毕后，粘附有结渣的内衬102可以从炉膛101内拆卸下来，更换新的内衬102，更换新的内衬102的材料可以与拆卸下来的带有结渣的内衬102的材料不同，而拆卸下来的内衬102上的结渣可以用于分析研究准东煤的结渣性能。也就是说，通过在炉膛101内壁上设置可拆卸的内衬102，一方面可以地方便地分析研究准东煤的结渣性能，另一方面可以用于研究准东煤燃烧在不同材料上的结渣沾污情况。沉降炉1分为可拆卸的第一炉体103和第二炉体104，这样，可以方便拆卸更换内衬102。

给料模块2设置在沉降炉1的顶部，用于向炉膛101内送入准东煤煤粉和空气，以使准东煤煤粉在炉膛101内燃烧。通过给料模块2持续地向炉膛101内输送准东煤煤粉和空气，保证炉膛101内准东煤燃烧可长时间持续，以满足准东煤燃烧实验的要求。

分离器3与沉降炉1的底部出口相连，用于分离准东煤煤粉燃尽后的灰和烟气。也就是说，沉降炉1的底部出口与炉膛101是连通的，准东煤煤粉在炉膛101内燃烧产生的灰和烟气从沉降炉1的底部出口排出进入到分离器3中，分离器3将灰和烟气分离开来，分离器3将灰收集起来，作为分析研究用的灰样，同时排出烟气。

烟气分析仪4与分离器3相连，用于分析来自分离器3的烟气的特性。也就是说，分离器3将分离出的烟气排到烟气分析仪4中，烟气分析仪4分析烟气的成分。

根据本发明实施例的准东煤燃烧实验装置1000，工作过程为：给料模块2向炉膛101内持续输入准东煤煤粉和空气，使炉膛101内准东煤长时间燃烧，同时，准东煤燃烧产生的灰和烟气进入分离器3中，分离器3将灰和烟气分离开来，分离器3将灰收集起来，作为分析研究用的灰样，同时将烟气排到烟气分析仪4中，烟气分析仪4分析烟气的成分。准东煤燃烧完毕后，从炉膛101内拆卸下内衬102，对拆卸下来的内衬102上粘附的结渣进行准东煤的结渣性能分析研究。

由本发明实施例的准东煤燃烧实验装置1000的工作过程可知，本发明实施例的准东煤燃烧实验装置1000具有如下的优势：通过对内衬102上的结渣分析研究准东煤的结渣性能，通过分离器3收集用于分析研究用的灰样，通过烟气分析仪4分析燃烧后的烟气成分，来实现对准东煤的燃烧特性的测试，以便更好地了解准东煤质特性。由此，本发明实施例的准东煤燃烧实验装置1000适用于准东煤燃烧实验，分析准东煤的燃烧特性。

在一些实施例中，内衬102可选择不同材料的内衬102。也就是说，同一个内衬102的材料相同，不同的内衬102的材料不同，这样，不同的内衬102可以用于研究准东煤燃烧在不同材料上的结渣沾污情况。

在一些实施例中，给料模块2包括燃烧器202和给料机201，燃烧器202设置在沉降炉1的顶部上，给料机201与燃烧器202相连，给料机201用于向燃烧器202输入准东煤煤粉，燃烧器202用于将给料机201输入的准东煤煤粉给入炉膛101内以及用于向炉膛101内输送空气或氧气。

在一些实施例中，燃烧器202包括煤粉通道2021和送风通道2022；煤粉通道2021的下端和送风通道2022的下端均与炉膛101连通，煤粉通道2021的上端与给料机201相连，煤粉通道2021的上部与一次供气入口2023连通，一次供气入口2023用于通入空气流或氧气流，以将给料机201输入给煤粉通道2021中的准东煤煤粉送入炉膛101内；也就是说，给料机201在向煤粉通道2021中持续输入准东煤煤粉的同时，一次供气入口2023持续通入空气流或氧气流，空气流或氧气流进入煤粉通道2021与煤粉混合并将准东煤煤粉吹送入炉膛101内，一方便，使得准东煤煤粉不会堵塞煤粉通道2021，另一方面，有利于准东煤煤粉在炉膛101内尽可能分散开来进行燃烧。另外，给料机201还可以调控准东煤煤粉进给速度以及进给量。送风通道2022的上端与二次供气入口2024连通，二次供气入口2024用于通入空气或氧气，以向炉膛101内输送空气或氧气；也就是说，二次供气入口2024通入空气或氧气，经过送风通道2022进入炉膛101内，供准东煤煤粉燃烧。

在一些实施例中，一次供气入口2023与煤粉通道2021之间的夹角α为锐角，优选的，该锐角α为45°。

在一些实施例中，燃烧器202还包括整流板2025，整流板2025设置在炉膛101的内顶壁上，煤粉通道2021的下端穿过整流板2025，送风通道2022的下端位于整流板2025的上方并靠近整流板2025。通过设置整流板2025，可以使送风通道2022排出的空气流或氧气流经过整流板2025后可以较均衡地进入到炉膛101内，有利于准东煤煤粉燃烧充分。同时，整流板2025不会对准东煤煤粉进入炉膛101造成影响。

在一些实施例中，燃烧器202还包括冷却组件2026，冷却组件2026用于对燃烧器202进行冷却，确保准东煤煤粉不在燃烧器202中燃烧。

在一些实施例中，送风通道2022套设于煤粉通道2021的外周，冷却组件2026环设于送风通道2022的外周。这样，燃烧器202结构设计合理，结构紧凑，同时，冷却组件2026对燃烧器202的冷却效果好。

在一些实施例中，冷却组件2026为水冷组件，但并不局限于此，冷却组件2026也可以是其他类型的冷却组件2026。冷却组件2026为水冷组件时，水冷组件具有循环水入口20261和循环水出口20262，温度低的冷却水从循环水入口20261进入水冷组件，带走燃气的热量，从循环水出口20262排出。

在一些实施例中，还包括燃尽风管5，燃尽风管5穿过沉降炉1的下端，且燃尽风管5的一端自炉膛101的底部向上延伸，燃尽风管5的另一端位于沉降炉1外，燃尽风管5用于向炉膛101内供入空气或氧气。通过设置燃尽风管5，可以进一步保证准东煤煤粉充分燃烧、燃尽。

在一些实施例中，分离器3为旋风分离器，旋风分离器结构简单且分离效果好，并且可以收集灰，排出烟气；分离器3与沉降炉1的底部出口之间通过第一管路6相连，这样，准东煤煤粉在炉膛101内燃烧产生的灰和烟气可以经过沉降炉1的底部出口、第一管路6进入到旋风分离器3中。

在一些实施例中，分离器3与烟气分析仪4之间通过第二管路7，第二管路7上设有引风机8，这样，引风机8可以将分离器3排出的烟气经过第二管路7引入到烟气分析仪4中。

在一些实施例中，还包括第三管路9，第三管路9的一端与第二管路7相连且位于引风机8与烟气分析仪4之间，第三管路9上设有排空阀门10。这样，当烟气分析仪4对烟气成分分析完毕后，可以打开排空阀门10，将烟气分析仪4中的烟气排空。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种准东煤燃烧实验装置，其特征在于，包括：

沉降炉，所述沉降炉包括炉膛和内衬，所述炉膛的内壁上可更换地设置所述内衬；所述沉降炉分为可拆卸的第一炉体和第二炉体；

给料模块，所述给料模块设置在所述沉降炉的顶部，用于向所述炉膛内送入准东煤煤粉和空气，以使准东煤煤粉在所述炉膛内燃烧；

分离器，所述分离器与所述沉降炉的底部出口相连，用于分离准东煤煤粉燃尽后的灰和烟气；

烟气分析仪，所述烟气分析仪与所述分离器相连，用于分析来自所述分离器的烟气的特性。

2.根据权利要求1所述的准东煤燃烧实验装置，其特征在于，所述内衬可选择不同材料的内衬。

3.根据权利要求1所述的准东煤燃烧实验装置，其特征在于，所述给料模块包括燃烧器和给料机，所述燃烧器设置在所述沉降炉的顶部上，所述给料机与所述燃烧器相连，所述给料机用于向所述燃烧器输入准东煤煤粉，所述燃烧器用于将所述给料机输入的准东煤煤粉给入所述炉膛内以及用于向所述炉膛内输送空气或氧气。

4.根据权利要求3所述的准东煤燃烧实验装置，其特征在于，所述燃烧器包括煤粉通道、送风通道；所述煤粉通道的下端和所述送风通道的下端均与所述炉膛连通，所述煤粉通道的上端与所述给料机相连，所述煤粉通道的上部与一次供气入口连通，所述一次供气入口用于通入空气流或氧气流，以将所述给料机输入给所述煤粉通道中的准东煤煤粉送入所述炉膛内；所述送风通道的上端与二次供气入口连通，所述二次供气入口用于通入空气或氧气，以向所述炉膛内输送空气或氧气。

5.根据权利要求4所述的准东煤燃烧实验装置，其特征在于，所述燃烧器还包括整流板，所述整流板设置在所述炉膛的内顶壁上，所述煤粉通道的下端穿过所述整流板，所述送风通道的下端位于所述整流板的上方并靠近所述整流板。

6.根据权利要求4所述的准东煤燃烧实验装置，其特征在于，所述燃烧器还包括冷却组件，所述冷却组件用于对所述燃烧器进行冷却。

7.根据权利要求1所述的准东煤燃烧实验装置，其特征在于，还包括燃尽风管，所述燃尽风管穿过所述沉降炉的下端，且所述燃尽风管的一端自所述炉膛的底部向上延伸，所述燃尽风管的另一端位于所述沉降炉外，所述燃尽风管用于向所述炉膛内供入空气或氧气。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的准东煤燃烧实验装置，其特征在于，所述分离器为旋风分离器；所述分离器与所述沉降炉的底部出口之间通过第一管路相连。

9.根据权利要求1-7中任意一项所述的准东煤燃烧实验装置，其特征在于，所述分离器与所述烟气分析仪之间通过第二管路，所述第二管路上设有引风机。

10.根据权利要求9所述的准东煤燃烧实验装置，其特征在于，还包括第三管路，所述第三管路的一端与所述第二管路相连且位于所述引风机与所述烟气分析仪之间，所述第三管路上设有排空阀门。