专利名称：一种分段控温燃煤锅炉沾污特性试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测试分段控温燃煤锅炉的试验装置，特别是一种分段控温燃煤锅炉沾污特性试验装置。
背景技术：
长期以来，煤粉锅炉受热面沾污结渣一直是威胁锅炉安全、稳定、高效运行的一大难题。受热面沾污，会使传热能力下降，排烟温度升高，锅炉效率下降。严重时会造成炉内燃烧器区结渣严重和高温过热器(高过)、高温再热器(高再)沾污堵塞。准东煤田是近年在新疆探明的特大型煤田，煤炭资源预测储量3900亿t。但是，由于对准东煤的煤质特性缺乏认识，在电厂燃用过程中出现了炉内沾污严重的问题。这种问题的存在严重阻碍了准东煤的有效利用。因此，研究煤灰沾污特性，减轻煤灰沾污，对锅炉安全稳定运行有着重要作用。对于煤灰沾污特性研究，现有技术有例如中国专利文献
公开日为2010年2月3日，公开号为CN201397311，由西安热工研究院有限公司申请的实用新型专利，公开了一种煤灰沾污特性试验装置，包括给煤机，给煤机通过风管与燃烧器连通，给煤机还通过一次风管与空气预热器相连通，空气预热器分别与送风机、除尘器通过风管连通，空气预热器还与二次风管、燃烧器相连通，燃烧器的上端通过风管与辐射过热器、一级过热器、二级过热器、三级过热器、空气预热器、除尘器相连通，燃烧器下端的风管末端是出渣口，工作时，辐射过热器、一级过热器、二级过热器、三级过热器以及空气预热器的介质吸收煤粉燃烧后的烟气能量，而煤灰对受热面的沾污情况则通过介质温度变化情况来反映。虽然该装置可以模拟实际锅炉受热面煤灰沾污情况，可以对煤灰沾污特性进行测试，但该装置受制于锅炉本身炉膛温度及烟道温度限制，在测试上有很大局限性。因此需要一种新的试验装置来进行测试，已得到更准确的锅炉的各种数据。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种分段控温燃煤锅炉沾污特性试验装置，该试验装置可以通过分段温度控制来实现对炉温、尾部烟道烟气温度和受热面壁温的控制，能够研究不同环境下煤灰的沾污特性，可用于模拟、研究实际锅炉中不同位置、不同工况条件下可能发生的煤灰沾污。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下一种分段控温燃煤锅炉沾污特性试验装置，其特征在于包括炉膛和与炉膛连通的烟道，炉膛下端的外部设置有用于喷入煤粉的燃烧器，燃烧器分别连接有一次风进口管道、二次风进口管道，炉膛下端的外部还连接设置有对冲风管道，所述一次风进口管道、二次风进口管道和对冲风管道均与鼓风机连通，一次风进口管道上靠近燃烧器处设置有给料器；炉膛外侧设置有保温层，炉膛壁上分段设置有若干电加热元件；烟道外部设置有分段冷却夹套，烟道尾部连接有换热器；所述炉膛和烟道上均设置有若干测孔。所述一次风进口管道、二次风进口管道和对冲风管道与鼓风机之间设置有空气预热器。所述一次风进口管道、二次风进口管道和对冲风管道上均设置有控制调节阀。所述冷却夹套和换热器的冷却介质入口相同，冷却介质来源相同，冷却夹套和换热器连接到同一冷却介质出口，冷却夹套和换热器的冷却介质汇总到冷却介质出口排出。所述换热器尾部连接有除尘器，除尘器连接有引风机，引风机与烟 连通。本系统的工作原理如下将煤粉通过给料机给出后，煤粉首先被一次风管道中的一次风携带，并通过燃烧器喷入炉膛内；在燃烧器对面设置对冲风管道，通过对冲风管道进入炉膛的对冲风用于防止火焰冲到对面炉壁；鼓风机将空气送入空气预热器中加热，加热后的空气分别进入一次风、二次风及对冲风管道，进入炉膛的空气温度均匀，不会出现一边低温空气，一边高温空气的现象；炉膛分段设置电加热元件，每段电加热元件单独控制，用于控制炉膛温度，既便于控制炉膛温度，又便于维护和维修电加热元件；在烟道设有分段冷却夹套，分段冷却夹套用于通过控制每段冷却夹套内冷却介质流量，来实现对烟道温度的控制；在炉膛和烟道上有若干测孔，根据需要向测孔中插入热电偶或沾污棒，热电偶用于监测炉膛及尾部烟道温度，沾污棒用于测定煤灰沾污特性；烟道尾部设置换热器，烟道内的烟气经过换热器冷却后进行除尘，除尘后经过引风机排到烟囱，经过烟囱排入大气中。本实用新型的有益效果如下本实用新型采用分段电加热，可以将炉膛温度稳定在试验所需温度，模拟实际锅炉炉膛的各种温度情况，提高了试验系统的稳定性和灵活度；在烟道采用分段冷却夹套，能够将每段烟道的烟气温度精确控制在需求范围内，可以模拟实际锅炉中烟道不同位置的环境，便于研究不同烟温区内煤灰的沾污特性。
图1为本实用新型的结构示意图；其中，附图标记为1空气预热器，2鼓风机，3除尘器，4引风机，5换热器，6烟囱，7冷却夹套，8测孔，9保温层，10电加热元件，11炉膛，12燃烧器，13给料机，14 一次风进口管道，15 二次风进口管道，16对冲风管道，17渣口，18冷却介质入口，19冷却介质出口。
具体实施方式
如图1所示，一种分段控温燃煤锅炉沾污特性试验装置，包括炉膛11和与炉膛11连通的烟道，炉膛11底部为渣口 17，炉膛11下端的的外部设置有用于喷入煤粉的燃烧器12，燃烧器12分别连接有一次风进口管道14、二次风进口管道15，炉膛11下端的外部还连接设置有对冲风管道16，所述一次风进口管道14、二次风进口管道15和对冲风管道16均与鼓风机2连通，一次风进口管道14上靠近燃烧器12处设置有给料器；炉膛11外侧设置有保温层9，炉膛11壁上分段设置有若干电加热元件10 ;烟道外部设置有分段的冷却夹套7，烟道尾部连接有换热器5 ;所述炉膛11和烟道上均设置有若干测孔8。所述一次风进口管道14、二次风进口管道15和对冲风管道16与鼓风机2之间设置有空气预热器I。所述一次风进口管道14、二次风进口管道15和对冲风管道16上均设置有控制调节阀。所述冷却夹套7和换热器5的冷却介质入口 18相同，冷却介质来源相同，冷却夹套7和换热器5连接到同一冷却介质出口 19，冷却夹套7和换热器5的冷却介质汇总到冷却介质出口 19排出。所述换热器5尾部连接有除尘器3，除尘器3连接有引风机4，引风机4与烟囱6连通。本系统的工作原理如下煤粉由给料机13给出后，煤粉首先被一次风携带从燃烧器12喷入炉膛11内；在燃烧器12对面设置对冲风，防止火焰冲到对面炉壁；鼓风机2将空气送入空气预热器I中加热，加热后的空气分别进入一次风、二次风及对冲风管道16，这样进入炉膛11的空气温度比较均匀，不会出现一边低温空气，一边高温空气的现象；炉膛11分段设置电加热元件10，每段电加热元件10单独控制，既便于控制炉膛11温度，又便于维护和维修电加热元件10 ;在烟道设有分段的冷却夹套7，可以通过控制每段冷却夹套7内冷却介质流量，来实现对烟道温度的控制；在炉膛11和烟道上有若干测孔8，根据需要向测孔8中插入热电偶或沾污棒，热电偶用于监测炉膛11及尾部烟道温度，沾污棒用于测定煤灰沾污特性；烟道尾部设置换热器5，烟气经过换热器5冷却后，采用旋风分离器进行除尘，最后通过烟 6排入大气中。本发明采用分段电加热，可以将炉膛11温度稳定在试验所需温度，模拟实际锅炉炉膛11的各种温度情况，提高了试验系统的稳定性和灵活度；在烟道采用分段冷却夹套7，能够将每段烟道的烟气温度精确控制在需求范围内，可以模拟实际锅炉中烟道不同位置的环境，便于研究不同烟温区内煤灰的沾污特性。
权利要求1.一种分段控温燃煤锅炉沾污特性试验装置，其特征在于包括炉膛(11)和与炉膛(11)连通的烟道，炉膛(11)下端设置有用于喷入煤粉的燃烧器，燃烧器分别连接有一次风进口管道、二次风进口管道，炉膛(11)下端还连接设置有对冲风管道，所述一次风进口管道、二次风进口管道和对冲风管道均与鼓风机(2 )连通，一次风进口管道上靠近燃烧器处设置有给料器；炉膛(11)外侧设置有保温层(9 )，炉膛(11)壁上分段设置有若干电加热元件(10);烟道外部设置有分段的冷却夹套(7)，烟道尾部连接有换热器(5);所述炉膛(11)和烟道上均设置有若干测孔(8 )。
2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于所述一次风进口管道(14)、二次风进口管道(15)和对冲风管道(16)与鼓风机(2)之间设置有空气预热器(I)。
3.根据权利要求1或2所述的试验装置，其特征在于所述一次风进口管道(14)、二次风进口管道(15 )和对冲风管道(16 )上均设置有控制调节阀。
4.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于所述冷却夹套(7)和换热器(5)的冷却介质入口( 18 )相同，冷却介质的来源相同；冷却夹套(7 )和换热器(5 )连接到同一冷却介质出口(18)。
5.根据权利要求4所述的试验装置，其特征在于所述换热器(5)尾部连接有除尘器(3)，除尘器(3)连接有引风机(4)，引风机(4)与烟囱(6)连通。
6.根据权利要求5所述的试验装置，其特征在于所述除尘器(3)采用旋风分离器。
专利摘要本实用新型涉及一种分段控温燃煤锅炉沾污特性试验装置，包括炉膛和烟道，炉膛下端连接有用于喷入煤粉的燃烧器和对冲风管道，燃烧器分别连接有一次风进口管道、二次风进口管道，一次风进口管道、二次风进口管道和对冲风管道均与鼓风机连通；炉膛外侧设置有保温层，炉膛壁上分段设置有若干电加热元件；烟道外部设置有分段的冷却夹套，烟道尾部连接有换热器；所述炉膛和烟道上均设置有若干测孔；本实用新型模拟实际锅炉炉膛的各种温度情况，提高了试验系统的稳定性和灵活度；采用分段电加热可将炉膛温度稳定在试验所需温度；采用分段冷却夹套能将烟道烟气温度精确控制在需求范围内，可模拟实际锅炉中烟道不同位置环境，便于研究不同烟温区内煤灰的沾污特性。
文档编号G01N25/00GK202903702SQ20122049195
公开日2013年4月24日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者胡春云, 张鑫, 李阳, 刘正宁, 郭盼, 曹立勇, 樊伟, 杜奇, 张媛, 张晓光 申请人:中国东方电气集团有限公司