專利名稱：一種可控制調(diào)節(jié)滴管爐裝置及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于燃燒實(shí)驗(yàn)爐設(shè)備，特別涉及一種可控制調(diào)節(jié)滴管爐裝置及使用方法。
背景技術(shù)：
滴管爐是一種煤粉、生物質(zhì)等燃料進(jìn)行機(jī)理實(shí)驗(yàn)的常用裝置，燃料在爐內(nèi)進(jìn)行一維燃燒反應(yīng)。該裝置相對(duì)簡(jiǎn)單，溫度易于控制，具有較高的升溫速率，而且可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)料，能夠方便了解燃料的燃燒及排放特性。常規(guī)的滴管爐主要有燃料進(jìn)口、空氣進(jìn)口和煙、灰出口，可調(diào)節(jié)的參數(shù)較少。而現(xiàn)實(shí)的鍋爐等燃燒設(shè)備基本有多個(gè)燃料或空氣通道，這些通道不同空間位置變化對(duì)燃燒中的空氣動(dòng)力場(chǎng)、濃度場(chǎng)等有重要的影響，從而對(duì)燃燒及污染物控制有很大的影響。因此滴管爐內(nèi)單純的一維反應(yīng)較難反應(yīng)真實(shí)實(shí)際情況。另外，燃燒反應(yīng)都需要一定的時(shí)間，燃料進(jìn)入爐膛一般經(jīng)過預(yù)熱、擴(kuò)散、反應(yīng)等階段，而滴管爐由于尺寸較小，燃料在其中的停留時(shí)間一般較短。如果燃料進(jìn)入爐膛能夠較快的和助燃劑等混合并反應(yīng)，有利于爐膛內(nèi)的燃燒和燃盡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可控制調(diào)節(jié)燃料和助燃劑變化量的滴管爐裝置及使用方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為滴管爐爐體為筒體，其頂面設(shè)置滴管爐進(jìn)口，底面設(shè)置滴管爐出口 ；兩個(gè)或兩個(gè)以上的可以上下移動(dòng)的進(jìn)料通道穿過滴管爐爐體的頂面，伸入滴管爐爐膛內(nèi)，分別作為燃料進(jìn)料通道和助燃劑進(jìn)料通道使用；進(jìn)料通道為三層管道結(jié)構(gòu)，最內(nèi)層為進(jìn)料通道，通過進(jìn)料通道入口與外界相連；外面兩層均為冷卻水通道，中間層的冷卻水通道通過冷卻水入口與外界相連，最外層的冷卻水通道通過冷卻水出口與外界相連；進(jìn)料通道的下端部設(shè)置縱截面為扇形的進(jìn)料通道噴頭，其表面設(shè)置多個(gè)噴射孔。所述噴射孔的內(nèi)徑為0. 5 3毫米，噴射孔的噴射方向與垂直方向間的夾角為0 85°。所述進(jìn)料通道與滴管爐爐體之間為螺紋配合。本發(fā)明提供的所述滴管爐裝置的使用方法為進(jìn)料通道分為燃料進(jìn)料通道和助燃劑進(jìn)料通道，燃料為固體燃料、液體燃料或氣體燃料；燃料進(jìn)料通道通入的燃料量為滴管爐爐膛總熱負(fù)荷的10 30%，助燃劑進(jìn)料通道通入的助燃劑量為滴管爐爐膛總助燃劑量的10 30% ；通過進(jìn)料通道在滴管爐爐膛內(nèi)的上下自由移動(dòng)和調(diào)節(jié)通道內(nèi)物質(zhì)的量的變化，控制調(diào)節(jié)爐內(nèi)燃燒產(chǎn)物、污染物的生成量及濃度變化。所述固體燃料包括煤粉和生物質(zhì)，液體、氣體燃料包括石油、天然氣或含碳能源液化、氣化后的液體或氣體燃料。所述進(jìn)料通道在滴管爐裝置外采用加熱裝置加熱，提高通道內(nèi)燃料或助燃劑進(jìn)入滴管爐爐膛的溫度。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明所述的滴管爐和常規(guī)滴管爐相比，實(shí)現(xiàn)了爐內(nèi)燃料量和助燃劑量可控制調(diào)節(jié)，同時(shí)燃料通道和助燃劑通道的噴頭設(shè)計(jì)加強(qiáng)了通道中物質(zhì)和滴管爐內(nèi)的主燃燃料及空氣的快速混合，該滴管爐能夠更準(zhǔn)確的反映實(shí)際燃燒過程。


圖1為滴管爐結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為進(jìn)料通道的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為進(jìn)料通道噴頭示意圖。圖中標(biāo)號(hào)1-滴管爐爐膛，2-滴管爐爐體，3-滴管爐進(jìn)口，4-滴管爐出口，5-燃料進(jìn)料通道，6-助燃劑進(jìn)料通道，71-進(jìn)料通道入口，72-冷卻水進(jìn)口，73-冷卻水出口，74-進(jìn)料通道噴頭，75-噴射孔。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種可控制調(diào)節(jié)滴管爐裝置及使用方法，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。本滴管爐的結(jié)構(gòu)如圖1所示，滴管爐爐體2為筒體，其頂面設(shè)置滴管爐進(jìn)口 3，底面設(shè)置滴管爐出口 4 ；兩個(gè)或兩個(gè)以上的可以上下移動(dòng)的進(jìn)料通道穿過滴管爐爐體2的頂面，伸入滴管爐爐膛1內(nèi)，分別作為燃料進(jìn)料通道5和助燃劑進(jìn)料通道6使用。進(jìn)料通道與滴管爐爐體2之間為螺紋配合。進(jìn)料通道的結(jié)構(gòu)如圖2所示，進(jìn)料通道為三層管道結(jié)構(gòu)，最內(nèi)層為進(jìn)料通道，通過進(jìn)料通道入口 71與外界相連；外面兩層均為冷卻水通道，中間層的冷卻水通道通過冷卻水入口 73如外界相連，最外層的冷卻水通道通過冷卻水出口 72與外界相連。進(jìn)料通道噴頭的結(jié)構(gòu)如圖3所示，進(jìn)料通道的下端部設(shè)置縱截面為扇形的進(jìn)料通道噴頭74，其表面設(shè)置多個(gè)噴射孔75。所述噴射孔75的內(nèi)徑為0. 5 3毫米，噴射孔75的噴射方向與垂直方向間的夾角為0 85°，因位置不同而變化。滴管爐爐體2通過輔助的電加熱等方式提供熱量來維持燃料在爐膛內(nèi)的燃燒。工作時(shí)，煤粉等固體燃料和助燃空氣等通過滴管爐進(jìn)口 3進(jìn)入滴管爐爐膛1，燃燒完全后，生成的灰和煙氣通過滴管爐出口 4排出。通過燃料進(jìn)料通道5和助燃劑進(jìn)料通道6的上下移動(dòng)以及通道內(nèi)物質(zhì)流量的改變，實(shí)現(xiàn)了滴管爐內(nèi)的燃燒及生成物的位置、濃度可調(diào)，方便了對(duì)燃燒特性的了解。
權(quán)利要求
1.一種可控制調(diào)節(jié)滴管爐裝置，其特征在于，滴管爐爐體(2)為筒體，其頂面設(shè)置滴管爐進(jìn)口(3)，底面設(shè)置滴管爐出口(4)；兩個(gè)或兩個(gè)以上的可以上下移動(dòng)的進(jìn)料通道穿過滴管爐爐體O)的頂面，伸入滴管爐爐膛(1)內(nèi)，分別作為燃料進(jìn)料通道(5)和助燃劑進(jìn)料通道(6)使用；進(jìn)料通道為三層管道結(jié)構(gòu)，最內(nèi)層為進(jìn)料通道，通過進(jìn)料通道入口(71)與外界相連； 外面兩層均為冷卻水通道，中間層的冷卻水通道通過冷卻水入口(7 與外界相連，最外層的冷卻水通道通過冷卻水出口 m與外界相連；進(jìn)料通道的下端部設(shè)置縱截面為扇形的進(jìn)料通道噴頭(74)，其表面設(shè)置多個(gè)噴射孔(75)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可控制調(diào)節(jié)滴管爐裝置，其特征在于，所述噴射孔(75) 的內(nèi)徑為0.5 3毫米，噴射孔(75)的噴射方向與垂直方向間的夾角為0 85°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可控制調(diào)節(jié)滴管爐裝置，其特征在于，所述進(jìn)料通道與滴管爐爐體(2)之間為螺紋配合。
4.一種權(quán)利要求1所述的可控制調(diào)節(jié)滴管爐裝置的使用方法，其特征在于，進(jìn)料通道分為燃料進(jìn)料通道( 和助燃劑進(jìn)料通道(6)，燃料為固體燃料、液體燃料或氣體燃料；燃料進(jìn)料通道(5)通入的燃料量為滴管爐爐膛(1)總熱負(fù)荷的10 30%，助燃劑進(jìn)料通道 (6)通入的助燃劑量為滴管爐爐膛(1)總助燃劑量的10 30%;通過進(jìn)料通道在滴管爐爐膛(1)內(nèi)的上下自由移動(dòng)和調(diào)節(jié)通道內(nèi)物質(zhì)的量的變化，控制調(diào)節(jié)爐內(nèi)燃燒產(chǎn)物、污染物的生成量及濃度變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可控制調(diào)節(jié)滴管爐裝置的使用方法，其特征在于，所述固體燃料包括煤粉和生物質(zhì)，液體、氣體燃料包括石油、天然氣或含碳能源液化、氣化后的液體或氣體燃料。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可控制調(diào)節(jié)滴管爐裝置的使用方法，其特征在于，所述進(jìn)料通道在滴管爐裝置外采用加熱裝置加熱，提高通道內(nèi)燃料或助燃劑進(jìn)入滴管爐爐膛的溫度。
全文摘要
本發(fā)明屬于燃燒實(shí)驗(yàn)爐設(shè)備，特別涉及一種可控制調(diào)節(jié)滴管爐裝置及使用方法。在常規(guī)固體燃料滴管爐內(nèi)插入兩個(gè)或多個(gè)可以在爐內(nèi)上下移動(dòng)的進(jìn)料通道，燃料進(jìn)料通道通入的燃料量為爐膛總熱負(fù)荷的10～30％，助燃劑進(jìn)料通道通入的助燃劑量為爐膛總助燃劑量的10～30％；通道的出口設(shè)計(jì)為噴頭結(jié)構(gòu)，噴頭為具有發(fā)散效果的多孔噴嘴，噴嘴噴射孔內(nèi)徑在0.5～3毫米；進(jìn)料通道周圍都設(shè)有冷卻通道，冷卻通道內(nèi)通入冷卻水作為冷卻介質(zhì)；通過進(jìn)料通道在爐內(nèi)的上下自由移動(dòng)和調(diào)節(jié)通道內(nèi)的物質(zhì)的量，控制調(diào)節(jié)爐內(nèi)燃燒產(chǎn)物、污染物的生成量及濃度變化。
文檔編號(hào)F27D9/00GK102564129SQ20121005234
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月1日
發(fā)明者張永生, 張鍇 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)