【技术实现步骤摘要】
一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置及方法
本专利技术涉及一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置及方法。
技术介绍
煤炭在中国的能源消费领域有着举足轻重的作用,尤其是发电行业。目前中部或者东部的许多煤炭基地,经过多年的开采和利用,煤炭资源已经出现枯竭的趋势。因此新疆准东煤田的发现,因为它的储量非常丰富(预测:3900亿吨),对我国的能源安全非常重要。虽然准东煤是很好的动力煤,具有灰分和硫含量低,挥发分含量高等优点,但是在锅炉燃烧利用过程中,出现了严重的积灰沾污问题,影响锅炉的经济安全运行。准东煤的积灰沾污问题与其高碱金属含量有密切联系,它是一种典型的高碱煤。在燃烧过程中,煤中的碱金属容易挥发,并且随烟气流动,当遇到温度较低的受热面时,非常容易凝结在上面并且形成具有粘性的积灰初始层,从而导致积灰沾污问题加剧,甚至出现受热面腐蚀。为了解决这一问题,降低挥发到气相中的碱金属含量,采用的方法主要有煤炭预处理(脱钠提质),添加碱金属吸附剂和混烧等。虽然这些方法能够有效缓解积灰沾污问题,但是距离问题的彻底解决还存在较大差距。因此为了达到这一目标,必须深入了解高碱煤积灰沾污形成机理与特性。目前对于高碱煤积灰沾污机理的试验研究,主要在一些小型或者中试规模的燃烧试验台上开展。试验过程中,利用积灰装置对烟气中的飞灰进行收集,获得碱金属在燃烧过程中的迁移特性,积灰的形态、成分以及矿物组成等信息,进而分析高碱煤的积灰沾污机理。虽然该类试验方法比较接近锅炉的实际燃烧环境,但由于诸多限制,无法对影响积灰沾污的各个因素进行定向控制,只能在问题形成之后进行反向分析,由此导致对机理的理解不够系统 ...
【技术保护点】
一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置,其特征在于:包括提供受热面的飞灰沉积系统,所述飞灰沉积系统分别与提供烟气且可控制烟气成分、给定量和温度的烟风系统、提供飞灰且可控制飞灰成分、给定量的给灰系统、提供碱金属且可控制碱金属成分、给定量的喷雾系统;且飞灰沉积系统与数据采集系统相连;所述飞灰沉积系统包括立式管式炉,所述立式管式炉具有依次设置在下方进口管上的第一进口、第二进口和第三进口,且第一进口、第二进口和第三进口分别与烟风系统、给灰系统和喷雾系统相连;立式管式炉上方的出口通过出口管与尾气处理系统相连;立式管式炉内设有用于沉积飞灰和碱金属的飞灰沉积探针,所述飞灰沉积探针包括同轴相套的外管和内管,内管的顶端气密贯穿外管的顶端,且外管的顶端气密贯穿出口管的侧壁;外管和内管的底端延伸至立式管式炉内,且外管的底端贯穿内管的底端;套状沉积探头的一端套设在外管的底端上,另一端通过沉积片密封,且沉积探头与沉积片可拆卸连接;沉积探头、沉积片将外管围合成气密的空腔,且内管的底端开口对准沉积片;内管内同轴设有热电偶,热电偶的底端抵触在沉积片内壁面上,热电偶的顶端气密贯穿内管的顶端端盖并与数据采集系统相连;所述沉积 ...
【技术特征摘要】
1.一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置,其特征在于:包括提供受热面的飞灰沉积系统,所述飞灰沉积系统分别与提供烟气且可控制烟气成分、给定量和温度的烟风系统、提供飞灰且可控制飞灰成分、给定量的给灰系统、提供碱金属且可控制碱金属成分、给定量的喷雾系统;且飞灰沉积系统与数据采集系统相连;所述飞灰沉积系统包括立式管式炉,所述立式管式炉具有依次设置在下方进口管上的第一进口、第二进口和第三进口,且第一进口、第二进口和第三进口分别与烟风系统、给灰系统和喷雾系统相连;立式管式炉上方的出口通过出口管与尾气处理系统相连;立式管式炉内设有用于沉积飞灰和碱金属的飞灰沉积探针,所述飞灰沉积探针包括同轴相套的外管和内管,内管的顶端气密贯穿外管的顶端,且外管的顶端气密贯穿出口管的侧壁;外管和内管的底端延伸至立式管式炉内,且外管的底端贯穿内管的底端;套状沉积探头的一端套设在外管的底端上,另一端通过沉积片密封,且沉积探头与沉积片可拆卸连接;沉积探头、沉积片将外管围合成气密的空腔,且内管的底端开口对准沉积片;内管内同轴设有热电偶,热电偶的底端抵触在沉积片内壁面上,热电偶的顶端气密贯穿内管的顶端端盖并与数据采集系统相连;所述沉积片还连接有控温系统。2.如权利要求1所述的一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置,其特征在于:所述烟风系统包括若干个储放不同种类的气体的气瓶,所述气瓶的出口分别通过气管与气体混合器的进口连通,气体混合器的出口经过电加热预热器与立式管式炉的第一进口连通;且各气管上均设有流量计。3.如权利要求2所述的一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置,其特征在于:所述给灰系统包括给料机,给料机的出口与第二进口连通。4.如权利要求3所述的一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置,其特征在于:所述喷雾系统包括注射泵,所述注射泵的出口通过雾化器与第三进口连通,且雾化器与第三进口同轴设置。5.如权利要求4所述的一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置,其特征在于:所述尾气处理系统包括冷却器、除尘器和引风机,所...
【专利技术属性】
技术研发人员:程乐鸣,王勤辉,刘炎泉,方梦祥,肖刚,余春江,王涛,郑成航,王树荣,周劲松,高翔,骆仲泱,倪明江,岑可法,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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