CN220230980U - 一种燃气熔解炉反平衡热效率测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及熔解炉热效率测试技术领域。一种燃气熔解炉反平衡热效率测试装置，包括熔解炉；在送风机的入口处设有用于测量入炉空气温度的入炉温度测量计；排烟管上安装有用于检测排烟管处的烟气温度的烟气温度测量计以及用于检测烟气成分及含量的烟气分析仪；炉体的中部安装有用于检测炉体外表面温度的炉体温度测量装置；炉体的外侧位于设置有用于检测炉体周围环境温度的环境温度测量计；铝液排出口处安装有用于检测铝液温度的铝液温度测量计；炉渣取样口处附近安装有用于检测炉渣温度的炉渣温度测量装置。本实用新型采用多点位测量，能够便捷有效的监测数据，能够实时反映熔解炉运行状况,为计算热效率计算提供数据支撑。
Description
技术领域
本实用新型涉及熔解炉热效率测试技术领域，特别涉及一种燃气熔解炉反平衡热效率测试装置。
背景技术
工业锅炉热效率测试是一种监控锅炉热效率状况的技术手段，关系到具体的节能减排指标。熔解炉运行工况热效率测试参照工业锅炉热效率测试方法采用反平衡测量法，相关的测量要求参照SY/T 6381-2016《石油工业用加热炉热工测定》和GB/T10180-2017《工业锅炉热工性能测试规程》的相关规定进行。通过测试排烟中的CO、O2、NOx、SO2、CO2成分含量，入炉前空气温度，炉体外表面温度，环境温度，排烟温度等参数，通过反平衡法计算得到熔解炉的热效率。
倾动式矩形燃气熔解炉通过燃烧天然气加热，将纯铝锭原料熔化，经精炼等工艺操作后，通过铸造流槽进入铸造生产。目前的天然气消耗量约为60m3/t,高于熔解炉使用单位的预期值，因此需要通过对熔解炉进行能效测试，得出熔解炉各项热损失的详细数据，综合运用各种手段，找出影响熔解炉能效的因素，以便于熔解炉在提高热效率方面能够采取有效的措施，降低天然气消耗量，从而创造较好的经济效益和社会效益。
由于测量的参数多，熔解炉的各项运行动态数据收集时间较长，不利于熔解炉使用单位对熔解炉热效率的快速判断，不利于节能监察机构现场的快速判定。用温度计测量排放口排放出的熔融金属或者熔渣的温度，只能在排放的时候测量，因此无法反应生产过程中的实时温度；有时因温度测量装置采样点偏少、测量点的安装位置代表性不好，也会给熔解炉热效率计算带来误差，影响到天然气能耗计算的精确性。鉴于此，有必要提供一种燃气熔解炉反平衡热效率测试装置。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决上述背景技术中提出的技术问题之一，提供一种燃气熔解炉反平衡热效率测试装置，其结构合理，在误差允许的范围内，能够快速测试出燃气熔解炉的热效率，能够实时反映熔解炉运行状况,为计算热效率提供数据支撑；便于运行人员了解熔解炉运行状态,及时发现问题并进行相应操作,对提高天然气能耗计算的精确性和熔解炉运行经济性以及安全性具有重要意义。为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种燃气熔解炉反平衡热效率测试装置，包括熔解炉；其特征在于：所述熔解炉包括炉体，所述炉体的两侧均设有燃烧室，所述燃烧室的内部安装有燃烧器，所述燃烧室的下方连通有助燃蓄能室，所述助燃蓄能室内设有蓄能器；所述熔解炉的顶部设有排烟管，所述炉体的底部设有铝液排出口，所述炉体的顶部设有炉渣取样口，所述炉渣取样口设有炉盖；
在燃烧室和助燃蓄能室的连接区域附近安装有与炉体连接的送风机，所述送风机的入口处设有用于测量入炉空气温度的入炉温度测量计；
所述排烟管靠近末端出口处设有测量孔，所述测量孔上安装有用于检测排烟管处的烟气温度的烟气温度测量计以及用于检测烟气成分及含量的烟气分析仪；
所述炉体的中部安装有用于检测炉体外表面温度的炉体温度测量装置；
所述炉体的外侧位于设置有用于检测炉体周围环境温度的环境温度测量计；
所述铝液排出口处安装有用于检测铝液温度的铝液温度测量计；所述炉渣取样口处附近安装有用于检测炉渣温度的炉渣温度测量装置；
所述入炉温度测量计、烟气温度测量计、烟气分析仪、炉体温度测量装置、环境温度测量计、铝液温度测量计和炉渣温度测量装置均连接至数据采集仪，所述数据采集仪与控制器连接。
作为本实用新型的进一步改进，炉渣温度测量装置包括安装架和高温热电偶温度计，所述安装架可拆卸地安装在炉渣取样口的上方，所述安装架上电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸缩端连接所述高温热电偶温度计。
作为本实用新型的进一步改进，所述炉体的表面设有若干根加强筋。
作为本实用新型的进一步改进，所述炉体温度测量装置包括支撑架，所述支撑架的下端设有用于与炉体表面加强筋连接的紧固卡槽，所述紧固卡槽的一端设有螺孔，所述螺孔的内部设有紧固螺栓，所述支撑架的上端设置有横杆，所述横杆上设有红外线测温仪。
作为本实用新型的进一步改进，所述烟气分析仪的型号为testo350烟气分析仪。
作为本实用新型的进一步改进，还包括移动终端，所述移动终端与所述控制器连接，所述移动终端包括智能手机或平板电脑。
由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型一种燃气熔解炉反平衡热效率测试装置采用多点位测量，能够便捷有效的监测数据，且数据代表性强，能够实时反映熔解炉运行状况,为计算热效率计算提供数据支撑；能够及时发现问题并进行相应操作,对提高天然气能耗计算的精确性和熔解炉运行经济性以及安全性具有重要意义。
本实用新型炉渣温度测量装置通过电动伸缩杆调节高温热电偶温度计进入炉体内的长度，可以准确测得熔解炉在冶炼过程中炉体内中不同高度位置的温度，并能使其接触被测物炉渣，获得更为精确的炉渣温度，在不需要工作时，炉渣温度测量装置完全置于炉体外，避免了装置长期置于高温坏境下使用寿命低的问题。
本实用新型将红外线测温仪设置在横杆上，横杆通过支撑架可拆卸地安装在炉体表面，既可以实现对炉体表面温度的非接触式测量，又可以根据需要更换不同的安装点，安装便捷。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种燃气熔解炉反平衡热效率测试装置的立体图；
图2为本实用新型提出的炉渣温度测量装置的结构示意图；
图3为本实用新型提出的炉体温度测量装置的结构示意图；
图4为本实用新型提出的一种燃气熔解炉反平衡热效率测试装置的电路框图；
其中，附图中标记为：1、炉体；2、燃烧室；3、助燃蓄能室；4、排烟管；5、铝液排出口；6、炉渣取样口；7、送风机；8、入炉温度测量计；9、烟气温度测量计；10、烟气分析仪；11、炉体温度测量装置；12、环境温度测量计；13、铝液温度测量计；14、炉渣温度测量装置；15、数据采集仪；16、控制器；17、安装架；18、高温热电偶温度计；19、电动伸缩杆；20、加强筋；21、支撑架；22、紧固卡槽；23、紧固螺栓；24、横杆；25、红外线测温仪；26、移动终端；
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
请参阅图1-图4，一种燃气熔解炉反平衡热效率测试装置，包括熔解炉；其特征在于：所述熔解炉包括炉体1，所述炉体1的两侧均设有燃烧室2，所述燃烧室2的内部安装有燃烧器，所述燃烧室2的下方连通有助燃蓄能室3，所述助燃蓄能室3内设有蓄能器；所述熔解炉的顶部设有排烟管4，所述炉体1的底部设有铝液排出口5，所述炉体1的顶部设有炉渣取样口6，所述炉渣取样口6设有可开合的炉盖；
在燃烧室2和助燃蓄能室3的连接区域附近安装有与炉体1连接的送风机7，所述送风机7的入口处设有用于测量入炉空气温度的入炉温度测量计8；
所述排烟管4靠近末端出口处设有测量孔，所述测量孔上安装有用于检测排烟管4处的烟气温度的烟气温度测量计9以及用于检测烟气成分及含量的烟气分析仪10；所述烟气分析仪10的型号为testo350烟气分析仪10，能够测试排烟中的CO、O2、NOx、SO2、CO2成分含量；
所述炉体1的中部安装有用于检测炉体1外表面温度的炉体1温度测量装置；
所述炉体1的外侧位于设置有用于检测炉体1周围环境温度的环境温度测量计12；
所述铝液排出口5处安装有用于检测铝液温度的铝液温度测量计13；所述炉渣取样口6处附近安装有用于检测炉渣温度的炉渣温度测量装置14；在一些实施例中，炉渣取样口6也可直接与铝液排出口5共用，在该处检测炉渣温度；
所述入炉温度测量计8、烟气温度测量计9、烟气分析仪10、炉体1温度测量装置、环境温度测量计12、铝液温度测量计13和炉渣温度测量装置14均连接至数据采集仪15，所述数据采集仪15与控制器16连接。入炉温度测量计8、烟气温度测量计9、烟气分析仪10、炉体1温度测量装置、环境温度测量计12、铝液温度测量计13、炉渣温度测量装置14、数据采集仪15和控制器16之间的电路连接为现有技术，为省略篇幅此处不再赘述。
本实用新型包含入炉温度测量计8、烟气温度测量计9、烟气分析仪10、炉体1温度测量装置、环境温度测量计12、铝液温度测量计13和炉渣温度测量装置14等采集设备，现场在熔解炉烟气排烟管4靠近末端出口处，靠近最后一组有效换热设备后1米之内采集出口处烟气成分及温度。测量入炉温度、烟气温度、炉体1外表面温度、环境温度、铝液温度以及炉渣温度等数据，通过无线连接将采集数据实时传送到控制器16上，为采用反平衡法计算熔解炉热效率提供数据支撑。
本实施例中，炉渣温度测量装置14包括安装架17和高温热电偶温度计18，所述安装架17可拆卸地安装在炉渣取样口6的上方，所述安装架17上电动伸缩杆19，所述电动伸缩杆19的伸缩端连接所述高温热电偶温度计18。通过电动伸缩杆19调节高温热电偶温度计18进入炉体1内的长度，可以准确测得熔解炉在冶炼过程中炉体1内中不同高度位置的温度，并能使其接触被测物炉渣，获得更为精确的炉渣温度，在不需要工作时，炉渣温度测量装置14完全置于炉体1外，避免了装置长期置于高温坏境下使用寿命低的问题。
本实施例中，所述炉体1的表面设有若干根加强筋20；所述炉体1温度测量装置包括支撑架21，所述支撑架21的下端设有用于与炉体1表面加强筋20连接的紧固卡槽22，所述紧固卡槽22的一端设有螺孔，所述螺孔的内部设有紧固螺栓23，所述支撑架21的上端设置有横杆24，横杆24高5-15cm,所述横杆24上设有安装有红外线测温仪25，红外线测温仪25的测量面朝向炉体1表面。将红外线测温仪25设置在横杆24的安装孔内，横杆24通过支撑架21可拆卸地安装在炉体1表面，既可以实现对炉体1表面温度的非接触式测量，又可以根据需要更换不同的安装点，安装便捷。
本实用新型还包括移动终端26，所述移动终端26与所述控制器16无线连接，所述移动终端26包括智能手机或平板电脑，便于远程查看监测数据。
上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。
Claims (6)
1.一种燃气熔解炉反平衡热效率测试装置，包括熔解炉；其特征在于：所述熔解炉包括炉体，所述炉体的两侧均设有燃烧室，所述燃烧室的下方连通有助燃蓄能室，所述熔解炉的顶部设有排烟管，所述炉体的底部设有铝液排出口，所述炉体的顶部设有炉渣取样口，所述炉渣取样口设有炉盖；
在燃烧室和助燃蓄能室的连接区域附近安装有与炉体连接的送风机，所述送风机的入口处设有用于测量入炉空气温度的入炉温度测量计；
所述排烟管靠近末端出口处设有测量孔，所述测量孔上安装有用于检测排烟管处的烟气温度的烟气温度测量计以及用于检测烟气成分及含量的烟气分析仪；
所述炉体的中部安装有用于检测炉体外表面温度的炉体温度测量装置；
所述炉体的外侧位于设置有用于检测炉体周围环境温度的环境温度测量计；
所述铝液排出口处安装有用于检测铝液温度的铝液温度测量计；所述炉渣取样口处附近安装有用于检测炉渣温度的炉渣温度测量装置；
所述入炉温度测量计、烟气温度测量计、烟气分析仪、炉体温度测量装置、环境温度测量计、铝液温度测量计和炉渣温度测量装置均连接至数据采集仪，所述数据采集仪与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种燃气熔解炉反平衡热效率测试装置，其特征在于：炉渣温度测量装置包括安装架和高温热电偶温度计，所述安装架可拆卸地安装在炉渣取样口的上方，所述安装架上电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸缩端连接所述高温热电偶温度计。
3.根据权利要求1所述的一种燃气熔解炉反平衡热效率测试装置，其特征在于：所述炉体的表面设有若干根加强筋。
4.根据权利要求3所述的一种燃气熔解炉反平衡热效率测试装置，其特征在于：所述炉体温度测量装置包括支撑架，所述支撑架的下端设有用于与炉体表面加强筋连接的紧固卡槽，所述紧固卡槽的一端设有螺孔，所述螺孔的内部设有紧固螺栓，所述支撑架的上端设置有横杆，所述横杆上设有红外线测温仪。
5.根据权利要求1所述的一种燃气熔解炉反平衡热效率测试装置，其特征在于：所述烟气分析仪的型号为testo350烟气分析仪。
6.根据权利要求1所述的一种燃气熔解炉反平衡热效率测试装置，其特征在于：还包括移动终端，所述移动终端与所述控制器连接，所述移动终端包括智能手机或平板电脑。
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