[发明专利]一种酸灰耦合实验台

说明书

本发明公开了一种酸灰耦合实验台，解决了现有技术中缺少对换热管积灰的影响因素进行定量研究的方法和设备的问题，其技术方案为：包括换热管、箱体、滑轨和支架，所述的箱体的底部设有支架，所述的箱体的一侧设有滑轨，所述的换热管水平放置于滑轨上，通过移动滑轨使换热管进入箱体内部；所述的箱体包括上盖、箱体主体和下盖，所述的上盖上设有加灰口和与加灰口连通的泄压阀；所述的箱体主体内设有加热装置和第一测温装置，所述的箱体主体的一侧设有可插入换热管的通孔，所述的下盖上设有轴流风机、驱动装置和加液槽。

技术领域

本发明涉及能源领域，尤其涉及一种用于研究烟气中酸、水、灰耦合作用情况下换热管积灰状况的研究装置。

背景技术

在我国整个电力产业结构中，火电机组发电比例占到我国社会用电量的70％以上，为国民经济的快速可持续发展提供了有力保障。截止到2015年，全国能源生产总量36.2亿吨标准煤，其中一次能源结构中，原煤占72.1％，原油占8.5％，一次电力及其他能源占14.5％。煤炭作为我国电力发展的主题能源，决定了中国电力建设以煤炭为主的格局在过去、现在以及将来很长时期不会改变。提高火力发电机组的利用效率，符合国家“节能减排”重要的能源政策，对改善我国环境具有重要意义。

烟道积灰是影响电力系统效率的重要因素。积灰的产生会严重影响传热和烟气的流通，当带灰的烟气流经各受热面时，一部分灰就会沉积到受热面上形成积灰。由于硫酸在受热面和飞灰颗粒两方面的相互作用，积灰层之间、积灰层和受热面之间的粘附性明显增强。大量飞灰在毛细管效应，惯性效应和拦截效应等作用下沉积下来，最后造成搭桥和堵灰，于此同时硫酸带来的低温腐蚀也会伴随出现，受热面遭到破坏。

根据目前的研究结论，积灰受到烟道中多种因素影响，比如烟气温度、酸含量、水含量、换热管温度等。目前尚针对各种因素影响的定量研究非常少，特别是缺少能够通过实验手段定量控制各种参数进行研究的方法和实验设备。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种酸灰耦合实验台，可以模拟不同工况下实际烟道中的烟气成分与浓度，通过控制各主要参数，研究各种影响因素作用下酸灰耦合积灰的状况。

本发明采用下述技术方案：

一种酸灰耦合实验台，其特征在于，包括换热管、箱体、滑轨和支架，所述的箱体的底部设有支架，所述的箱体的一侧设有滑轨，所述的换热管水平放置于滑轨上，通过移动滑轨使换热管进入箱体内部；所述的箱体包括上盖、箱体主体和下盖，所述的上盖上设有加灰口和与加灰口连通的泄压阀；所述的箱体主体内设有加热装置和第一测温装置，所述的箱体主体的一侧设有可插入换热管的通孔，所述的下盖上设有轴流风机、驱动装置和加液槽。

所述的箱体主体包括内层和外层，所述的内层与外层之间形成空腔。

所述的内层的外侧周向缠绕加热装置，所述的空腔内设有保温材料。

所述的空腔内设置加热管，所述的外层的外侧设有保温材料。

所述的加灰口为两级设置，所述的泄压阀与下级加灰口连通。

所述的驱动装置为电机。

所述的换热管包括水冷段和支撑段，所述的支撑段设于滑轨上用于支撑水冷段；所述的水冷段包括外管、与外管相连的变径管和设于外管内部的内管。

一种酸灰耦合积灰实验方法，使用上述酸灰耦合实验台，包括如下步骤：步骤一，打开上盖，在加液槽中注入硫酸溶液，关闭上盖并移动滑轨使换热管进入箱体内；步骤二，启动加热装置使箱体内温度达到350℃，开启轴流风机保证箱体内温度场均匀；步骤三，关闭加热装置，使箱体内温度自然冷却到需要的温度；步骤四，通过加灰口加入原始灰；步骤五，向换热管中通入设定温度的恒温冷却水并稳定运行15分钟；步骤六，移动滑轨抽出换热管，测量换热管壁上的积灰厚度并进行收集。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：