[发明专利]一种流化床密相区埋管对流换热特性研究实验装置及方法

说明书

本发明提供了一种流化床密相区埋管对流换热特性研究实验装置及方法，其试验操作简单方便，占地面积小，试验所需加热量小，试验结果准确，可为不同因素条件下流化床密相区埋管与床层间对流换热特性的机理研究提供保障；流化床密相区埋管对流换热特性研究实验装置，其包括流化床体及插入于所述流化床体中的若干埋管，其还包括供气系统、温度测量系统，所述供气系统与所述流化床体相连接，以对所述流化床体输送气体，所述埋管的空腔内均装有加热件，所述温度测量系统包括PC电脑端及与所述PC电脑端相连接的若干热电偶，在所述埋管外壁分布有若干所述热电偶中的部分，位于所述埋管位置处的所述流化床体内壁布置有若干所述热电偶中的剩余部分。

技术领域

本发明涉及流化床技术领域，具体为一种流化床密相区埋管对流换热特性研究实验装置及方法。

背景技术

循环流化床锅炉技术是现行发电技术中不可缺少的重要组成部分。近年来，我国面临着十分严峻的减排任务，为实现碳中和的目标，大力发展碳捕集与封存技术势在必行，以流化床锅炉技术为基础的流化床富氧燃烧技术以及增压富氧燃烧技术研究正处于探索与研发阶段，且不同因素条件下，流化床密相区埋管与床层间对流换热特性的机理研究对新型流化床的工业设计具有重要的指导意义。

对于流化床密相区埋管与床层间对流换热特性的机理研究，通过采用试验装置来为流化床设计及发展提供一定的理论基础，但是传统试验装置是通过利用床层给埋管中介质加热，随后通过测量介质温度来推算换热系数，这样的实验装置不仅结构复杂，占地面积大且热量需要较大，试验结果不准确，且目前，对于流化床相关新型技术仍处于研究开发阶段，因此，亟需研发设计一种新型试验装置。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种流化床密相区埋管对流换热特性研究实验装置及方法，其试验操作简单方便，占地面积小，试验所需加热量小，试验结果准确，可为不同因素条件下流化床密相区埋管与床层间对流换热特性的机理研究提供保障。

其技术方案是这样的：一种流化床密相区埋管对流换热特性研究实验装置，其包括流化床体及插入于所述流化床体中的若干埋管，其特征在于：其还包括供气系统、温度测量系统，所述供气系统与所述流化床体相连接，以对所述流化床体输送气体，所述埋管的空腔内均装有加热件，所述温度测量系统包括PC电脑端及与所述PC电脑端相连接的若干热电偶，在所述埋管外壁分布有若干所述热电偶中的部分，位于所述埋管位置处的所述流化床体内壁布置有若干所述热电偶中的剩余部分。

其进一步特征在于：

所述加热件采用的电阻加热器，所述埋管内安装所述电阻加热器后，在所述埋管两端装有聚四氟乙烯管；所述埋管采用的空心铜管；所述埋管的布置方式为顺排或者叉排；

所述供气系统包括控制器及与所述控制器相连接的空压机、空分机、高压储气罐、油水分离器、流量计，所述油水分离器装于所述高压储气罐内，所述空压机连接于位于所述油水分离器下方的所述高压储气罐上，所述空分机连接于位于所述油水分离器上方的所述高压储气罐上，所述高压储气罐的出气口接于所述流化床体，所述流量计接于所述高压储气罐与所述流化床体之间的管道上；

所述流化床体上连接有安全阀、排气阀，在所述高压储气罐上、所述高压储气罐与所述流化床体之间连接的所述管道上、所述流化床体上均连接有与所述控制器相连接的压力表；

所述流化床体内下部装有布风板，以使得所述布风板下方的所述流化床体内腔形成风室，所述高压储气罐的出气口与所述风室相连通；所述埋管设置于所述布风板上方；

位于所述埋管上方的所述流化床体上设置有进料口，所述布风板上连接有出料管，且所述出料管穿过所述风室后伸出至所述流化床体外，作为所述流化床体上的出料口；

所述布风板采用的多孔钛烧结板，所述布风板上的开孔孔径为1mm～1.5mm，所述布风板的开孔率为30％，且在所述布风板上下层均铺设有不锈钢滤网，所述不锈钢滤网的滤网目数为100目～150目；