煤粉燃烧灭火工况试验装置的制作方法

本发明涉及燃烧系统，具体涉及一种煤粉燃烧灭火工况试验装置。

背景技术：

1、低碳背景下，火电机组承担了电网调峰的任务。火电机组在较低的调峰负荷下，存在灭火风险，因此对煤粉燃烧低负荷灭火规律的研究是很有必要的。煤粉燃烧低负荷灭火的影响因素包括：煤的反应动力学特性及放热量、煤粉及助燃空气的流体动力学条件、向周围环境的传热速度等。但是相关技术中，由于火电机组的应用环境复杂，无法准确获得试验煤种的灭火与各影响因素的定量关系。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本发明的实施例提出一种煤粉燃烧灭火工况试验装置，该煤粉燃烧灭火工况试验装置具有在试验煤种灭火时准确获得一次风和二次风的比例和温度、煤粉细度和向周围环境的传热速度的定量关系的优点。

3、根据本发明实施例的煤粉燃烧灭火工况试验装置包括反应器、换热器和第一温度传感器，所述反应器具有燃烧腔室，所述反应器还具有与所述燃烧腔室连通的混合进口、二次风进口和烟气出口，煤粉和一次风适于通过所述混合进口进入所述燃烧腔室；所述换热器与所述反应器换热相连，所述换热器具有换热腔以及与所述换热腔连通的介质进口和介质出口；所述第一温度传感器安装于所述反应器并用于检测所述燃烧腔室的温度。

4、根据本发明实施例的煤粉燃烧灭火工况试验装置，反应器中的燃烧腔室模拟煤粉在火电机组中的燃烧环境，煤粉随着一次风由混合进口进入燃烧腔室燃烧，二次风由二次风进口进入燃烧腔室以保证煤粉充分燃烧，煤粉燃烧后的烟气由烟气出口排出。其中，煤粉在燃烧腔室内稳定燃烧时，通过逐渐增大换热器中介质的流速，直至流速增大至某一数值时，燃烧腔室内火焰消失，第一温度传感器检测到燃烧腔室温度急剧下降，代表发生灭火。

5、其中，通过介质流速的变化来反映试验燃烧腔室向周围环境的传热速度对灭火的影响，此时，在每次试验时，通过改变一次风和二次风的比例和温度、煤粉细度，并在灭火时获得介质的流速数据，即可得一次风和二次风的比例和温度、煤粉细度和向周围环境的传热速度在灭火时的定量关系，通过得到的定量关系的数据，能够有效规避发生灭火的因素，有效降低火电机组灭火的风险。

6、在一些实施例中，所述煤粉燃烧灭火工况试验装置还包括流速仪和两个第二温度传感器，所述流速仪与所述换热器相连并用于检测所述换热器内的介质流速，两个所述第二温度传感器均安装于所述换热器并分别邻近所述介质进口和所述介质出口。

7、在一些实施例中，所述煤粉燃烧灭火工况试验装置还包括用于输送煤粉的第一管、用于通入一次风的第二管和用于输送易燃气体的第三管，所述第一管的第一端与所述混合进口相连，所述第二管和所述第三管均串接于所述第一管上。

8、在一些实施例中，所述反应器沿高度方向延伸，所述混合进口和所述二次风进口设置于所述反应器的上端，所述烟气出口设置于所述反应器的下端。

9、在一些实施例中，所述第一温度传感器有多个并沿所述反应器的高度方向间隔排列。

10、在一些实施例中，所述反应器上安装有点火器，所述点火器的点火端位于所述燃烧腔室内并邻近所述混合进口。

11、在一些实施例中，所述反应器的周壁上设有观察窗，所述观察窗沿高度方向延伸，所述观察窗的上下两端分别邻近所述燃烧腔室的上下两端。

12、在一些实施例中，所述反应器为柱状结构，所述混合进口的轴线和所述反应器的轴线重合。

13、在一些实施例中，所述二次风进口有多个并沿所述反应器的周向间隔排列，所述煤粉燃烧灭火工况试验装置还包括与所述二次风进口一一对应的第四管，所述第四管与相应所述二次风进口相连。

14、在一些实施例中，所述换热器包括冷却管，所述冷却管设置于所述反应器的外周面并沿所述反应器的周向蛇形排列。

技术特征：

1.一种煤粉燃烧灭火工况试验装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的煤粉燃烧灭火工况试验装置，其特征在于，所述煤粉燃烧灭火工况试验装置还包括流速仪和两个第二温度传感器，所述流速仪与所述换热器相连并用于检测所述换热器内的介质流速，两个所述第二温度传感器均安装于所述换热器并分别邻近所述介质进口和所述介质出口。

3.根据权利要求1所述的煤粉燃烧灭火工况试验装置，其特征在于，所述煤粉燃烧灭火工况试验装置还包括用于输送煤粉的第一管、用于通入一次风的第二管和用于输送易燃气体的第三管，所述第一管的第一端与所述混合进口相连，所述第二管和所述第三管均串接于所述第一管上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的煤粉燃烧灭火工况试验装置，其特征在于，所述反应器沿高度方向延伸，所述混合进口和所述二次风进口设置于所述反应器的上端，所述烟气出口设置于所述反应器的下端。

5.根据权利要求4所述的煤粉燃烧灭火工况试验装置，其特征在于，所述第一温度传感器有多个并沿所述反应器的高度方向间隔排列。

6.根据权利要求4所述的煤粉燃烧灭火工况试验装置，其特征在于，所述反应器上安装有点火器，所述点火器的点火端位于所述燃烧腔室内并邻近所述混合进口。

7.根据权利要求4所述的煤粉燃烧灭火工况试验装置，其特征在于，所述反应器的周壁上设有观察窗，所述观察窗沿高度方向延伸，所述观察窗的上下两端分别邻近所述燃烧腔室的上下两端。

8.根据权利要求4所述的煤粉燃烧灭火工况试验装置，其特征在于，所述反应器为柱状结构，所述混合进口的轴线和所述反应器的轴线重合。

9.根据权利要求8所述的煤粉燃烧灭火工况试验装置，其特征在于，所述二次风进口有多个并沿所述反应器的周向间隔排列，所述煤粉燃烧灭火工况试验装置还包括与所述二次风进口一一对应的第四管，所述第四管与相应所述二次风进口相连。

10.根据权利要求8所述的煤粉燃烧灭火工况试验装置，其特征在于，所述换热器包括冷却管，所述冷却管设置于所述反应器的外周面并沿所述反应器的周向蛇形排列。

技术总结
本发明公开一种煤粉燃烧灭火工况试验装置，煤粉燃烧灭火工况试验装置包括反应器、换热器和第一温度传感器，反应器具有燃烧腔室，反应器还具有与燃烧腔室连通的混合进口、二次风进口和烟气出口，煤粉和一次风适于通过混合进口进入燃烧腔室，换热器与反应器换热相连，换热器具有换热腔以及与换热腔连通的介质进口和介质出口，第一温度传感器安装于反应器并用于检测燃烧腔室的温度。本发明提供的煤粉燃烧灭火工况试验装置具有在试验煤种灭火时准确获得一次风和二次风的比例和温度、煤粉细度和向周围环境的传热速度的定量关系的优点。

技术研发人员：张波,杨立永,周科,堵根旺,李明皓,马玉华,白永刚,任延南,刘润民
受保护的技术使用者：华能国际电力股份有限公司丹东电厂
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16