[发明专利]一种定量评价除焦效率的装置及评价方法

说明书

本发明公开一种定量评价除焦效率的装置，属于化工技术领域。装置包括电炉、测温装置、高速摄像装置、除焦剂混合装置、耐高温抗氧化称量装置、计算机，通过管线的连接关系如下：由电炉与测温装置、高速摄像装置、除焦剂混合装置连接，计算机与测温装置、高速摄像装置、除焦剂混合装置连接。本发明还公开了一种定量评价除焦效率的方法。本发明具有很高的可操作性，可以很低的成本，定量评价不同除焦剂在不同工况下的除焦效率，最终根据评价结果，为工程中锅炉选择合适的除焦方案提供依据。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种定量评价除焦效率的装置及方法。

背景技术

电厂锅炉及工业锅炉在燃烧过程形成的灰渣在受热面上熔融黏结，凝固后会积聚成很难清理的灰渣层，这就是结焦。目前，我国的电厂及工业锅炉普遍面临结焦问题。受热面结焦会导致传热热阻增加，降低传热效率，增加锅炉设备的负荷，降低锅炉效率。同时，水冷壁各部分受热不均并受灰渣腐蚀，还会导致水冷壁管爆裂，严重威胁锅炉的安全和经济运行。

为解决锅炉结焦问题，工业领域广泛采用除焦剂进行除焦，即在炉内喷入除焦剂，除焦剂引发焦块爆裂，使其落到炉底排出锅炉。但是，不同的除焦剂在配合不同气体、不同压力时的除焦能力不同，特别是不同锅炉由于燃用燃料性质不同，导致结焦的焦块性质、除焦的难易程度也不同。如果仅凭经验选择，会导致除焦效率低，影响锅炉稳定运行，经济性差等问题。因此，如何选用合适的除焦剂及除焦方案就成为该领域的一大难题。

当前缺乏能对锅炉除焦剂工作效率进行评价、且简单易行的实验装置及方法。专利检索未发现类似知识产权。

发明内容

本发明的目的在于针对当前锅炉普遍有除焦需求，但没有合适的评价除焦效率的装置及方法的现状，提出一种定量评价除焦剂除焦效率的装置及评价方法，可通过很高的可操作性，很低的成本，评价不同除焦剂在不同工况下的除焦效率，最终根据评价结果，为工程中锅炉选择合适的除焦方案提供依据。

本发明的第一个目的是通过以下的技术方案来实现的：一种定量评价除焦效率的装置，其要点在于评价装置包括电炉、测温装置、除焦剂混合装置、高速摄像装置、耐高温抗氧化称量装置、计算机；其中电炉具体包括加热层、保温层、炉膛、炉膛顶盖、恒温平台、坩埚等；除焦剂混合装置具体包括除焦剂容器、除焦剂定量可调配给装置、流量计、压力表、调节阀门、雾化介质供给装置、管道、三通式混合装置等；摄像装置具体包括高速摄像头、三维电动坐标平台等；耐高温抗氧化称量装置具体包括耐高温容器、惰性气体管道、盖板等；

作为优选，除焦剂容器与除焦剂定量可调配给装置用管道相连，除焦剂定量可调配给装置另一端也与管道相连，管道上同时布置了流量计，流量计和除焦剂定量可调配给装置均与计算机相连实现数据采集与自动控制；雾化介质供给装置与管道相连，管道中按气体流向还依次布置了流量计、调节阀门、压力表，流量计、调节阀门、压力表、雾化介质供给装置均与计算机相连实现数据采集与自动控制；最终输送除焦剂的管道和输送雾化介质的管道通过三通式混合装置连接，通过一条雾化管道输出；

作为优选，高速摄像头安装在三维电动坐标平台上，从炉膛上方朝向炉膛内、或在冷却设施保护下深入炉膛内对恒温平台进行拍摄，且摄像头位置可精确定量调节；

本发明的第二个目的是通过以下的技术方案来实现的：一种定量评价除焦效率的方法，按如下方法进行评价：电炉制备焦块；制备除焦剂混合液雾化喷洒到焦块上；记录并分析焦块爆裂时的图像；对爆裂后从焦块上脱落的碎块进行称重；对爆裂后脱落的碎块及焦块进行微观分析；除焦过程损耗评估。

作为优选，所述电炉制备焦块，具体指将测试用的燃料灰与不同比例的未燃尽炭混合装入坩埚，置于电炉的平台上，在测试温度下通入惰性气体或隔绝空气加热，通过计算机控制加热温度、加热速率、加热时间长短等因素；