[实用新型]一种水煤浆滴燃烧监测装置

说明书

本实用新型涉及一种水煤浆滴燃烧监测装置，包括：一台具有燃烧通道的管式炉，燃烧通道的入口依次与气体预热装置、气体预混装置相连通，燃烧通道的出口连接在冷却箱的螺旋冷却管上，再通过排气管连接尾气分析装置；燃烧通道的入口端设置气体整流器，一个热电偶从管式炉上部炉管伸入，其测量端位于燃烧通道内，燃烧通道外部具有超声悬浮装置，管式炉上设有注射孔，并具有一个通过注射孔将水煤浆滴注射到热电偶测量端的微量注射器，管式炉底部有灰渣收集装置；一个数据处理单元与尾气分析装置、热电偶及图像拍摄装置相连。本装置需要的水煤浆滴量较少，给料操作方式简单，采集数据全面，测量区域范围宽，测量数据精度高，易于实现数据的自动采集。

技术领域

本实用新型涉及一种燃烧监测装置，特别是涉及一种水煤浆滴燃烧监测装置。属于能源与动力工程中工业燃烧技术领域。

背景技术

中国一直是世界上最大的煤炭消费国，为了达到可持续发展的要求，开发高效清洁的煤炭利用技术十分重要。煤气化作为目前煤化工行业的关键及共性技术，已广泛应用于制备IGCC发电、煤基化学品和液体燃料等过程工业。煤气化使用的原料水煤浆相比于直接燃烧煤来说，更加清洁、燃烧效率更高。

现有的煤气化技术按原料煤和气化剂的接触方式可分为：固定床气化、流化床气化和气流床气化三大气化技术。气流床气化技术由于其生产能力和生产效率高、适用煤种广泛、碳转化率高等优点已被广泛应用于工业生产中。目前，代表性的气流床气化技术有：GE(Texaco)气化炉，以水煤浆为原料；Shell气化炉，以干煤粉为原料；多喷嘴对置式(OMB)气化炉，以水煤浆或干煤粉为原料。华东理工大学郭庆华等人在“多喷嘴对置式水煤浆气化技术进展及工程应用”[J].(氮肥与合成气,2019,47(01):1-6+11.)中表示，目前我国煤气化技术多采用效率较高的气流床气化炉，而气流床气化炉则常常使用水煤浆作为原料，研究水煤浆在反应器中的燃烧特性对于水煤浆的高效燃烧具有重要影响。为了更好地探究水煤浆在气化炉中的反应机理，提高气流床气化炉的生产效率，研究单滴水煤浆的燃烧进行实验研究是十分必要的。如今，对于水煤浆燃烧的研究有很多，其中在水煤浆滴燃烧实验中，一般采用热电偶或金属丝悬挂水煤浆滴，但上述悬挂支撑物可能会对水煤浆滴的燃烧、温度测量及图像拍摄等造成一定的干扰，如华东理工大学的于广锁等人在专利“单颗粒反应测量装置”(CN207502480U,2018-06-15)中阐述，样品颗粒直接置于热电偶端部进行燃烧，导致样品燃烧时，对于燃烧光谱分布情况的拍摄与周围温度场的测定存在困难，并且实验装置还存在着水煤浆滴给料不方便，灰渣收集困难等问题。所以，本实用新型利用微量注射器、超声悬浮装置等仪器，可以有效解决这些问题，做到无支撑物悬浮浆滴、准确方便地控制水煤浆滴给量，同时本实用新型可以用于监测分析不同气氛下水煤浆滴燃烧特性。

发明内容

在水煤浆滴燃烧时，水煤浆滴给料不方便，灰渣收集困难，水煤浆滴必须要支撑物才能固定，采集水煤浆滴内部温度及燃烧图像信息时会因为以上所述问题对监测结果造成影响。因此，本实用新型为解决上述问题而提供了一种水煤浆滴燃烧监测装置。

本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题：

一种水煤浆滴燃烧监测装置，其特征在于，所述监测装置包括：一台具有燃烧通道的管式炉，所述燃烧通道的入口依次与气体预热装置、气体预混装置相连通，燃烧通道的出口连接在冷却箱的螺旋冷却管上，再通过通过排气管连接尾气分析装置；燃烧通道的入口端设置有气体整流器，一个热电偶从管式炉上部炉管伸入，其测量端位于燃烧通道内，燃烧通道外部具有超声悬浮装置，管式炉上设有注射孔，并具有一个通过注射孔将水煤浆滴注射到热电偶测量端的微量注射器，管式炉底部有灰渣收集装置；一个数据处理单元与尾气分析装置、热电偶及位于管式炉外部的图像拍摄装置相连。

上述技术方案中，所述热电偶伸入管式炉采用可拆的螺纹连接。

所述的超声悬浮装置包括超射波发射器和对应的超声波反射器。