一种煤气化煤粉喷嘴流场示踪装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111778071A(43)申请公布日2020.10.16(21)申请号202010420563.1(22)申请日2020.05.18(71)申请人中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司地址102209北京市昌平区北七家镇未来科技城华能人才创新创业基地实验楼A楼(72)发明人王鹏杰许世森刘刚任永强李小宇陶继业罗丽珍(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人房鑫(51)Int.Cl.C10J3/50(2006.01)C10J3/72(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种煤气化煤粉喷嘴流场示踪装置(57)摘要本发明公开了一种煤气化煤粉喷嘴流场示踪装置，包括储气罐、物料储仓、气化炉、物料收集仓及若干气化炉喷嘴；储气罐的出口与物料储仓的入口相连通，物料储仓的出口与各气化炉喷嘴的入口相连通，各气化炉喷嘴布置于气化炉上，气化炉的顶部出口与除尘器的入口相连通，气化炉的底部出口与物料收集仓相连通，气化炉的侧面设置有用于获取气化炉内流场结构的三维粒子成像测速装置，该装置能够实现气化炉内气三维流场的实时测量。CN111778071ACN111778071A权利要求书1/1页1.一种煤气化煤粉喷嘴流场示踪装置，其特征在于，包括储气罐(2)、物料储仓(3)、气化炉(4)、物料收集仓(8)及若干气化炉喷嘴(7)；储气罐(2)的出口与物料储仓(3)的入口相连通，物料储仓(3)的出口与各气化炉喷嘴(7)的入口相连通，各气化炉喷嘴(7)布置于气化炉(4)上，气化炉(4)的顶部出口与除尘器(6)的入口相连通，气化炉(4)的底部出口与物料收集仓(8)相连通，气化炉(4)的侧面设置有用于获取气化炉(4)内流场结构的三维粒子成像测速装置(5)。2.根据权利要求1所述的煤气化煤粉喷嘴流场示踪装置，其特征在于，各气化炉喷嘴(7)沿周向依次分布，且各气化炉喷嘴(7)中心对称。3.根据权利要求1所述的煤气化煤粉喷嘴流场示踪装置，其特征在于，物料储仓(3)内放置有煤粉及示踪剂的混合物，其中，煤粉与示踪剂的体积比为1:1，煤粉的粒径及示踪剂的粒径均小于90mm。4.根据权利要求1所述的煤气化煤粉喷嘴流场示踪装置，其特征在于，各气化炉喷嘴(7)喷出的物料与其布置平面的夹角为0°-45°。5.根据权利要求1所述的煤气化煤粉喷嘴流场示踪装置，其特征在于，气化炉喷嘴(7)的出口与中心线直径偏离0°-9°。6.根据权利要求1所述的煤气化煤粉喷嘴流场示踪装置，其特征在于，储气罐(2)的入口连通有空气压缩机(1)。2CN111778071A说明书1/2页一种煤气化煤粉喷嘴流场示踪装置技术领域[0001]本发明属于煤气化领域，涉及一种煤气化煤粉喷嘴流场示踪装置。背景技术[0002]煤气化是清洁、高效利用煤炭的重要途径,产业链覆盖广泛，是煤基化学品、煤基液体燃料、合成天然气、IGCC发电、制氢、燃料电池、多联产等工艺的基础。在现代煤化工项目快速发展驱动下，煤气化技术正在向大型化、清洁高效、宽煤种适应性方向发展，所以气流床气化炉由于其具备单炉处理量大，煤种适应性广，清洁高效的特点成为了主要的发展方向。[0003]喷嘴是气流床气化炉的核心装置，其性能和组合方式直接影响炉内流场的组织分布、强化炉内。喷嘴一方面是通过对原料的弥散以强化混合；另一方面与炉体匹配形成适宜的流场。尤其是粉体颗粒的弥散作用、喷嘴入射角、旋流系数及化学反应与流动耦合等关键理论问题、流动参数的设计与选择一直是该领域的共性技术难点，因此急需开发一种装置，该装置能够实现气化炉内气三维流场的测量，以获得煤粉和载气的气固混合特性的瞬态图像，对进一步优化喷嘴布置、提高气化效率、扩展煤种适应性具有重要的意义。发明内容[0004]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种煤气化煤粉喷嘴流场示踪装置，该装置能够实现气化炉内气三维流场的实时测量。[0005]为达到上述目的，本发明所述的煤气化煤粉喷嘴流场示踪装置包括储气罐、物料储仓、气化炉、物料收集仓及若干气化炉喷嘴；[0006]储气罐的出口与物料储仓的入口相连通，物料储仓的出口与各气化炉喷嘴的入口相连通，各气化炉喷嘴布置于气化炉上，气化炉的顶部出口与除尘器的入口相连通，气化炉的底部出口与物料收集仓相连通，气化炉的侧面设置有用于获取气化炉内流场结构的三维粒子成像测速装置。[0007]各气化炉喷嘴沿周向依次分布，且各气化炉喷嘴中心对称。[0008]物料储仓内放置有煤粉及示踪剂的混合物，其中，煤粉与示踪剂的体积比为1:1，煤粉的粒径及示踪剂的粒径均小于90mm。[0009]各气化炉喷嘴喷出的物料与其布置平面的夹角为0°-45°。[0010]气化炉喷嘴的出口与中心线直径