[發明專利]一種燃燒裝置

在審

• 申請號: 201611064708.9
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106596833A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 胡子喬;薛康
• 申請（專利權）人: 新奧泛能網絡科技股份有限公司
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司11291
• 代理人: 黃志華

技術領域

本發明涉及化工領域，尤其涉及一種燃燒裝置。

背景技術

煤粉的燃燒過程通常分為兩個階段，即煤粉的熱解和煤焦的燃燒。在通常的燃燒過程中，煤粉先經過熱解得到焦炭(即煤焦)，對于焦炭來說，著火以及燃盡比煤粉來說更為困難，所以，煤粉的燃燒速率和燃盡時間基本由焦炭的含量確定。在實際生產中，傳統鍋爐中焦炭的燃燒時間通常占整體燃燒時間的90％。因為煤粉熱解和焦炭燃燒這兩個過程有很大的差異，所以在研究過程中我們通常將煤粉的熱解和焦炭的燃燒這兩個過程分開進行研究。

目前對于焦炭的研究過程，通常采用沉降爐或者固定床在惰性氣體中進行制焦，然后將得到的焦炭放在熱天平上對其動力學參數進行求解。在這種傳統的研究過程中，無可避免地會存在熱解后冷卻的過程，這在一定程度上會導致：1、碳結構在納米級重排序，喪失一些活性位；2、利于氣相反應的微孔結構會發生改變；3、無機組份中催化元素的損失，從而降低剩余焦炭的反應活性。由于熱解過后的物理和化學結構對于焦炭的后續燃燒過程有很大的影響，為了確保最終得到的研究數據更加符合真實的燃燒情況，因此需要保證熱解后的焦炭物理和化學結構不變，即保證焦炭的原位測試條件。

目前用于熱解煤粉和研究焦炭的燃燒過程的方法通常有兩種，熱天平法和沉降爐法。對于熱天平法來說，可以自動記錄煤樣的重量隨時間的變化，自動化程度高，通過簡單的計算就可以得到煤的動力學參數，但是其加熱速率過低，最高升溫速率僅可以達到每秒鐘幾百度，但是工業上煤粉燃燒時，通常采用向高溫的鍋爐內加入煤粉，加入高溫鍋爐內的煤粉能在極短的時間內升溫并被點燃發熱，實際升溫速率通常在每秒鐘成千甚至上萬度，因而采用熱天平法的升溫速率與實際情況有較大差距。對于沉降爐法來說，直接將煤粉噴入高溫的沉降爐的爐膛內，沉降爐可以很好地模擬爐內的實際溫度，但是較難精確測定煤粉的停留時間和其在爐內的實際加熱速率，并且儀器較大，使用起來有一定程度的困難。

發明內容

本發明實施例提供一種燃燒裝置，用于解決現有技術在研究煤焦燃燒的過程中煤焦的物理和化學結構發生變化而導致的測量不準確的技術問題，達到原位測量以使得研究數據更加符合真實燃燒情況的目的。

本發明實施例中的燃燒裝置，包括：

第一容器，包括第一容器主體、第一開口和第二開口；其中，通過所述第一開口將待燃燒的煤粉置于所述第一容器主體內，通過所述第一容器主體對所述待燃燒的煤粉進行熱解處理以獲得煤焦，以及通過所述第二開口將所述煤焦從所述第一容器主體內導出；

第二容器，包括第二容器主體、第三開口、第四開口和第五開口；其中，通過所述第三開口將所述煤焦置于所述第二容器主體內，通過所述第四開口通入氧氣，通過在所述第二容器主體內將所述煤焦與氧氣進行燃燒以獲得至少一種燃燒產物，所述第五開口用于導出所述至少一種燃燒產物中的氣體燃燒產物；

連接管，用于連接所述第二開口和所述第三開口，以將所述煤焦從所述第一容器導入所述第二容器。

可選的，所述第二容器內靠近第四開口和第五開口的位置分別設有隔離墊片。

可選的，所述燃燒裝置還包括：

第一進氣裝置，與所述第一開口連接，用于通過所述第一開口向所述第一容器主體內通入第一氣體，所述第一氣體為在常溫常壓下性質穩定的氣體；

第二進氣裝置，與所述第四開口連接，用于通過所述第四開口向所述第二容器主體內通入氧氣。

可選的，所述第一進氣裝置包括控制閥和氣體流量計，所述控制閥與所述第一進氣裝置的氣體出口連接，所述氣體流量計設置于與所述控制閥和所述第一開口之間；其中，

所述控制閥用于控制所述第一進氣裝置向所述第一開口注入所述第一氣體的開關狀態和氣體流速；

所述流量計用于檢測氣體流速。

可選的，所述第一進氣裝置還包括控制器，所述控制器能夠控制所述第一進氣裝置產生第一脈沖氣流與第二脈沖氣流，所述第一脈沖氣流的流速與所述第二脈沖氣流的流速不同；其中，

所述第一脈沖氣流用于將所述待燃燒的煤粉通過所述第一開口壓入所述第一容器主體；

所述第二脈沖氣流用于將所述煤焦從所述第一容器主體壓入所述第二容器主體。

可選的，所述燃燒裝置還包括與所述第四開口連接的第三進氣裝置，所述第三進氣裝置用于通過所述第四開口向所述第二容器主體內通入惰性氣體。