[發明專利]一種測試材料抗結渣性能的試驗裝置

在審

• 申請號: 201710863015.4
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107505428A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 池作和;潛培豪;王進卿;張光學;李錦
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所(普通合伙)33230
• 代理人: 尹建民

技術領域

本發明涉及一種測試材料抗結渣性能的試驗裝置，尤其是涉及一種用于測試燃煤鍋爐防結渣涂層或受熱面金屬材料抗結渣性能的試驗裝置。

背景技術

燃煤鍋爐受熱面的結渣、積灰是其在運行過程中遇到的常見問題，受熱面結渣后，會使傳熱惡化，排煙溫度升高，鍋爐熱效率下降，大大降低鍋爐運行的經濟性。同時，結渣的不均勻性會導致過熱器熱偏差增大，引起管壁超溫。爐膛上部的渣塊掉落時可能會砸壞下方的冷灰斗與水冷壁管等，嚴重影響鍋爐運行的安全性。

目前防止鍋爐結渣的技術主要有優化運行參數，燃料與處理和噴涂防護涂層等。其中，對鍋爐受熱面表面噴涂防護涂層這一技術具有良好的應用前景。然而，隨著涂層技術的不斷發展，防結渣涂層的性能檢測也變得越來越重要。目前，用來全面檢測涂層抗結渣性能的主要方法還是將涂層實際應用到鍋爐中，再根據鍋爐運行的表現來評判涂層抗結渣性能的好壞。然而，這種方法花費的時間長，同時也浪費了大量的人力物力。

發明內容

針對上述背景技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種測試材料抗結渣性能的試驗裝置，能夠模擬鍋爐受熱面的實際情況，為評估涂層防結渣性能的好壞提供一定的依據。

本發明通過以下技術方案實現上述目的：

一種測試材料抗結渣性能的試驗裝置，包括通過管道連接的空氣壓縮機，冷凍除濕機，空氣預熱器，減壓閥，球閥，球閥后的管道分為兩路，一路連接煤粉倉上端，另一路連接文丘里進料器，壓縮空氣與下落的煤粉混合后進入位于文丘里進料器后部的加速管，加速管連接混合室，所述混合室上開有燃氣進口并與氣瓶相連，壓縮空氣、煤粉與燃氣充分混合后經點火控制器點火并進入噴嘴燃燒噴射，所述噴嘴正對試樣臺架，所述試樣臺架上布置有控溫裝置，用來控制試樣溫度，噴嘴與試樣臺架的外部設置試驗箱，高速攝像機布置在所述試驗箱外側的觀察孔處。

進料方式采用文丘里進料器進料并同時對煤粉倉進行加壓。

混合室在左右兩側開有對稱的進氣口，且進氣角度為30°，所用引燃煤粉的燃氣為甲烷。

所述試驗箱的頂部開孔，連接吸收瓶，用來吸收廢氣，試驗箱的底部布置灰斗，用來收集飛灰。

所述試樣臺架上布置有循環水冷控溫裝置。

待測試樣固定在循環水冷控溫裝置上并與換熱片緊密貼合，所述循環水冷控溫裝置可調安裝在試樣臺架上，調節范圍為15～90°。

本發明具有的有益效果是：

采用了文丘里進料器進料并同時對煤粉倉加壓，使煤粉上下壓力得到有效平衡，這能使煤粉更順利地下落，有效解決了出料口易堵塞的問題。本發明采用了甲烷作為引燃物，甲烷燃燒的產物為水和二氧化碳，對試驗結果影響小，對環境基本無污染。甲烷進氣口為對稱布置，減小了甲烷氣體對氣流穩定性的影響。本發明采用了循環水冷控溫裝置，能有效控制試樣溫度，可以模擬鍋爐水冷壁處的環境。此外，本發明還可用于評估不同煤種的結渣特性，為鍋爐設計、煤種篩選提供一定的參考。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是煤粉倉與文丘里進料器放大圖。

圖3是混合室與噴嘴放大圖。

圖4是循環水冷控溫裝置與實驗臺架放大圖。

圖1中：1、空氣壓縮機，2、冷凍除濕機，3、空氣預熱器，4、減壓閥，5、壓縮空氣經球閥，6、煤粉倉，7、文丘里進料器，8、加速管，9、混合室，10、點火控制器，11、噴嘴，12、循環水冷控溫裝置，13、試樣臺架，14、試驗箱， 15、氣瓶、16、高速攝像機，17、吸收瓶。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步的說明。

如圖1所示，本發明包括通過管道連接的空氣壓縮機1，冷凍除濕機2，空氣預熱器3，減壓閥4，球閥5，壓縮空氣經球閥5后分為兩路，一路連接煤粉倉6上端，另一路進入文丘里進料器7與下落的煤粉混合后進入加速管8，加速完畢后進入混合室9，所述混合室9左右兩側均布置有甲烷進氣口并與氣瓶15 相連，壓縮空氣、煤粉與甲烷充分混合后經點火控制器10點火并進入噴嘴11 燃燒噴射。所述噴嘴11正對試樣臺架13，所述試樣臺架13上布置有循環水冷控溫裝置12，用來控制試樣溫度。試驗箱14頂部開孔，連接吸收瓶17，用來吸收少量未燃盡的甲烷氣體，底部布置灰斗，用來收集飛灰。高速攝像機16布置在所述試驗箱14右側的觀察孔處，用來測量顆粒速度與觀察顆粒運動情況。