用于混氨燃料燃烧特性及燃烧方式的测试装置和测试方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115015464A(43)申请公布日2022.09.06(21)申请号202210600335.1(22)申请日2022.05.30(71)申请人天津大学地址300350天津市津南区海河教育园雅观路135号天津大学北洋园校区(72)发明人王赫阳谢妍(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201专利代理师琪琛(51)Int.Cl.G01N31/12(2006.01)F27B17/02(2006.01)权利要求书6页说明书19页附图4页(54)发明名称用于混氨燃料燃烧特性及燃烧方式的测试装置和测试方法(57)摘要本发明属于燃烧实验技术领域，公开了一种用于混氨燃料燃烧特性及燃烧方式的测试装置和测试方法，测试装置包括空气输送系统、配风系统、气体燃料输送系统、固体燃料输送系统、试验炉、烟气处理系统、烟气采样及分析系统；测试方法可针对纯煤粉燃烧工况、煤‑氨混燃工况、气体碳氢燃料‑氨混燃工况、气体碳氢燃料‑煤‑氨混燃工况、纯氨燃烧工况、纯气体碳氢燃料燃烧工况等多种燃烧工况的燃烧特性及燃烧方式进行研究。本发明能够简化模拟真实燃煤锅炉中的氨煤混燃过程，实现NH3喷入位置与比例、氨煤混合方式、配风比例等重要参数的灵活调整，探寻最佳的氨煤混燃方式与NOx控制方法。CN115015464ACN115015464A权利要求书1/6页1.一种用于混氨燃料燃烧特性及燃烧方式的测试装置，其特征在于，包括空气输送系统(1)、配风系统(2)、气体燃料输送系统(3)、固体燃料输送系统(4)、试验炉(5)、烟气处理系统(6)、烟气采样及分析系统(7)；所述配风系统(2)包括一次风输送及加热管路、二次风输送及加热管路和燃尽风输送及加热管路；所述一次风输送及加热管路的入口、所述二次风输送及加热管路的入口、所述燃尽风输送及加热管路的入口均与所述空气输送系统(1)连接；所述一次风输送及加热管路的出口与所述固体燃料输送系统(4)连接，所述二次风输送及加热管路的出口与燃烧器(5‑1)的二次风外丝(5‑1‑6)连接，所述燃尽风输送及加热管路的出口通过输气软管与测点的采样/输气枪(5‑7)连接；所述气体燃料输送系统(3)包括气体碳氢燃料罐(3‑1)、气体碳氢燃料流量调节阀(3‑2)、气体碳氢燃料流量计(3‑3)、气体碳氢燃料管路(3‑4)、气体碳氢燃料混气罐(3‑6)、氨气气体罐(3‑7)、氨气流量调节阀(3‑8)、氨气流量计(3‑9)、氨气气体管路(3‑10)、氨气气体混气罐(3‑12)、气体燃料转接阀(3‑13)；所述气体碳氢燃料罐(3‑1)的出口通过所述气体碳氢燃料流量调节阀(3‑2)与所述气体碳氢燃料流量计(3‑3)的入口连接，所述气体碳氢燃料流量计(3‑3)的出口通过所述气体碳氢燃料管路(3‑4)与所述气体碳氢燃料混气罐(3‑6)的入口连接，所述气体碳氢燃料混气罐(3‑6)用于通入气体碳氢燃料稀释空气(3‑5)与气体碳氢燃料混合，所述气体碳氢燃料混气罐(3‑6)的出口与所述气体燃料转接阀(3‑13)的气体接口连接，或者与所述气体燃料转接阀(3‑13)的气体接口和所述采样/输气枪(5‑7)连接；所述氨气气体罐(3‑2)的出口通过所述氨气气体流量调节阀(3‑8)与所述氨气流量计(3‑9)的入口连接，所述氨气流量计(3‑9)的出口通过氨气管路(3‑10)与所述氨气气体混气罐(3‑12)的入口连接，所述氨气气体混气罐(3‑12)用于通入氨气稀释空气(3‑11)与氨气混合，所述氨气气体混气罐(3‑12)的出口与所述气体燃料转接阀(3‑13)的气体接口、所述二次风外丝(5‑1‑6)、所述采样/输气枪(5‑7)中的至少一个连接；所述气体燃料转接阀(3‑13)为上端口、下端口和气体接口构成的三通结构，其上端口与所述固体燃料输送系统(4)的出口连接，其下端口用于与所述燃烧器(5‑1)的顶端入口连接；所述固体燃料输送系统(4)用于向所述试验炉(5)供给不同的固体燃料颗粒；所述试验炉(5)由上至下依次包括所述燃烧器(5‑1)、炉顶盖(5‑2)、第一节炉体(5‑3)、第二节炉体(5‑4)、第三节炉体(5‑5)、炉底盖(5‑6)、所述采样/输气枪(5‑7)；所述燃烧器(5‑1)固定安装于所述炉顶盖(5‑2)并探入所述第一节炉体(5‑3)，所述第一节炉体(5‑3)、所述第二节炉体(5‑4)、所述第三节炉体(5‑5)相互连通；所述燃烧器(5‑1)包括燃烧器一次风管(5‑1‑5)和燃烧器二次风管(5‑1‑4)；所述燃烧器一次风管(5‑1‑5)同轴设置在所述燃烧器二次风管(5‑1‑4)内部，所述燃烧器一次风管(5‑1‑5)底端与所述燃烧器二次风管(5‑1‑4)底端齐平，所述燃烧器一次风管(5‑1‑5)顶端高于所述燃烧器二次风