一种固体燃料燃烧积灰采样方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102128730A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102128730A(43)申请公布日2011.07.20(21)申请号201010600188.5(22)申请日2010.12.22(71)申请人沈阳航空航天大学地址110136辽宁省沈阳市沈北新区道义南大街37号(72)发明人杨天华孙洋开兴平贺业光李润东(74)专利代理机构沈阳维特专利商标事务所21229代理人甄玉荃(51)Int.Cl.G01N1/08(2006.01)G01K13/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种固体燃料燃烧积灰采样方法及装置(57)摘要一种固体燃料燃烧积灰采样方法及装置，主要用于相关燃烧实验装置的积灰样品采集。该装置的主体由升降支架、采样支架、测温装置和易拆卸采样管四个部分组成。其中采样支架为管状结构，测温装置为热电偶，固定在采样支架内部，其探头固定在采样管处，以便时时监测燃烧过程进行时的积灰面温度，采样管采用不同位置和角度间隙分布在升降支架上端，采样后可方便取下。采样管材质可根据燃料性质选取，尺寸依实验装置尺寸而定。本方法和装置可用沉降炉等实验装置中燃烧过程积灰样品的采集。该采样装置的特点是结构简单，取样灵活方便。该方法所采集的积灰样品能真实反应燃料燃烧积灰形成情况。CN102873ACCNN110212873002128736A权利要求书1/1页1.一种固体燃料燃烧积灰采样方法，实验原料为煤或生物质能固体燃料，其在沉降式实验炉内模拟实际锅炉流场条件和温度条件进行燃烧，通过设置在烟道或炉膛内的积灰采样装置采集积灰样品，采样管的材质可以根据待测炉受热面或烟道材质选择，采样管的大小和放入的位置可根据烟道或炉膛的大小通过计算确定，其积灰样品是通过积灰采样装置在接近实际积灰形成条件下采集的，保证采集样品代表性。2.如权利要求1所述的固体燃料燃烧积灰采样方法所用装置，其特征在于：该装置包括采样管(1)、采样支架(2)、测温装置(3)以及升降支架(4)，所述采样管至少一个，当采用多个采样管的结构时，则按不同位置和角度间隙分布并以插拔的方式固定在采样管支架(2)的一端；所述的采样支架(2)为管状结构，另一端固定在升降支架(4)上；所述的测温装置(3)从采管支架(2)内通过，测温探头设置于采样管支架(2)的上端；所述的升降支架(4)由电机和螺旋杆组成。3.如权利要求1和2所述的固体燃料燃烧积灰采样方法及装置，该方法是通过下述具体步骤实现的：首先根据实验炉的炉膛受热面或烟道的材料及采样处实际空间尺寸来确定采样管(1)和采样管支架(2)的材料和外径尺寸，其次根据采样支架(2)的管径和长度选择适宜的测温探头，并固定在采样支架(2)的上端靠近采样管(1)处；采样前将准备好的采样管(1)固定在采样支架(2)上，采样时，利用升降支架(4)升起将采样管(1)送到实验炉内需要采样的位置，并测量温度；完成积灰样品采集后，升降支架(4)降下，使采样管(1)离开锅炉或实验炉，采样结束后，取下采样管(1)得到完好的积灰样品，清理采样支架(2)和更换新的采样管(1)进行下一次积灰样品采集。4.如权利要求1所述的固体燃料燃烧积灰采样方法所用装置，其特征在于：所述的采样管(1)设六个为最佳。2CCNN110212873002128736A说明书1/3页一种固体燃料燃烧积灰采样方法及装置技术领域[0001]本发明涉及一种固体燃料燃烧积灰采样方法及装置。具体地说是一种用于沉降炉和相关实验装置燃烧积灰样品的采集方法和装置，属燃烧炉内研究设备。背景技术[0002]长期以来，煤粉锅炉积灰、结渣一直困扰电力行业，而至今尚未得到很好的解决。在国家大力倡导节能减排的形势下，生物质能由于CO2近零排放的特点已经成为未来能源领域的研究重点，与煤和其他燃料相比，生物质内含有更多的碱性矿物质，且随燃烧设备的增大，积灰问题更加突出。煤与生物质类固体燃料在炉内燃烧时，在受热面和烟道处积灰结渣是危及锅炉设备安全、经济运行，降低锅炉热效率主要因素之一，是固体燃烧技术发展的主要障碍。因此，准确分析燃料在炉内的积灰形成机理和判断锅炉的粘污状况，以采取相应的措施，对于防止严重积灰结渣、优化运行具有非常重要的意义。[0003]积灰是燃料中的金属和矿物质在燃烧过程中进入高温烟气，以气相和气溶胶颗粒两种形式存在，这些成灰物质伴随着复杂的物理化学过程运动到受热表面，在温度变化下，沉积下来形成积灰。近年来，国内外许多专家学者对燃料的积灰结渣特性进行了研究，提出了众多预测锅炉积灰结渣倾向的方法，例如：(1)根据燃料灰熔点温度进行评估；(2)根据固体燃料的粘度-温度特征进行评估；(3)根据烧结强度进行评估；(4)根据灰的组成成分进行评估；(5)根据三