[实用新型]一种生物质成型燃料失重燃烧实验台

说明书

技术领域

本实用新型属于生物质成型燃料实验设备技术领域，特别涉及一种生物质成型燃料失重燃烧实验台。

背景技术

目前，全球性能源危机日趋激烈，人们深刻认识到化石能源的有限及其带来的污染问题。因此，生物质能源的开发利用研究引起了人们的足够重视。

我国秸秆的利用方式主要有: 直接燃烧、固化成型、沼气技术和热解气化。由于一般农作物秸秆都具有疏松、密度小、单位体积的热值低等缺点，作为燃料使用很不方便，故而，使得生物质压块成型燃料技术迅速发展起来。然而，我国对秸秆燃烧机理的研究，大多数是关于原散状生物质燃烧特性的研究或关于生物质与煤混燃的燃烧特性的研究，对生物质成型燃料燃烧机理的研究尚处于起步阶段。我国现有许多生产成型燃料燃烧设备的企业单位，他们大多都是在未弄清生物质成型燃料燃烧机理的前提下，便将原有燃煤燃烧设备改造为生物质成型燃料燃烧设备，但是改造后的燃烧设备不符合生物质成型燃料的燃烧机理。因此，现有的生物质成型燃料燃烧设备不可避免的存在着炉膛内温度场、空气流动场、过剩空气系数及受热面布置不合理等问题。另外，一些自行设计的生物质成型燃料燃烧设备，由于在选用设计参数时缺乏生物质成型燃料燃烧机理的理论支持，也都是参考煤的燃烧机理参数进行选用，缺乏科学依据。上述因素将严重影响生物质成型燃料的正常燃烧，导致生物质成型燃料燃烧设备热效率低、排烟中的污染物含量高、结渣严重等问题，进一步影响生物质成型燃料的应用与推广。

为了丰富、完善燃烧学中生物质成型燃料的燃烧机理，以及为生物质成型燃料燃烧设备的设计和改造提供相应的参数和科学依据，必须依靠相应的实验设备，而在国内，该类实验设备仍属于空白领域。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、操作简单、读数精准和分析结果可靠的生物质成型燃料失重燃烧实验台。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种生物质成型燃料失重燃烧实验台，包括电子天平和电子天平上的绝热炉，绝热炉上端设有炉门；绝热炉的炉膛内设有载物台和加热电阻丝，绝热炉侧壁上设有炉内测温插口；绝热炉上下两端分别设有排烟管道和供气管道，排烟管道上设有烟气取样口、烟气流速测量插口和烟道温度测量口，供气管道上从末端向绝热炉方向依次设有风机、氧气进口、氮气进口和阀门。

所述绝热炉侧壁上设有与载物台对应的燃烧观察口。

所述氧气进口与氮气进口上下对称设置在供气管道上；氧气进口或氮气进口与阀门之间的供气管道上设有气体混合箱。

所述载物台位于炉膛中心，加热电阻丝位于载物台两侧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型包括电子天平和电子天平上的绝热炉，绝热炉上端设有炉门；绝热炉的炉膛内设有载物台和加热电阻丝，绝热炉侧壁上设有炉内测温插口；绝热炉上下两端分别设有排烟管道和供气管道，排烟管道上设有烟气取样口、烟气流速测量插口和烟道温度测量口，供气管道上从末端向绝热炉方向依次设有风机、氧气进口、氮气进口和阀门，其结构简单，操作简单，可校正热成像仪测量灰的囊裹厚度误差，可有效控制氧气和氮气的混合比，以调控生物质成型燃料的燃烧程度及氮氧化合物的排放量，并可直接测出空气的流速与流量、燃烧气体产物的组分及其温度、分析燃烧灰渣特性，从而实现定量研究实际工况对燃烧过程和燃烧速度的影响，读数精准，结果可靠。

2、绝热炉侧壁上设有与载物台对应的燃烧观察口，可观察燃料燃烧情况，便于管控燃烧过程；氧气进口与氮气进口上下对称设置在供气管道上，氧气进口或氮气进口与阀门之间的供气管道上设有气体混合箱，便于气体混合均匀，混合效果好，有助于生物质燃料燃料充分燃烧。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的生物质成型燃料失重燃烧实验台，其包括电子天平10和电子天平10上的绝热炉1，电子天平10上设有读数窗口4，绝热炉1上端设有炉门16。在绝热炉1的炉膛17内设有载物台2和加热电阻丝3，载物台2位于炉膛17的中心，加热电阻丝3位于载物台2的两侧。在绝热炉1的侧壁上设有炉内测温插口11和与载物台2对应的燃烧观察口15。在绝热炉1的上下两端分别设有排烟管道19和供气管道18，排烟管道19上设有烟气取样口12、烟气流速测量插口13和烟道温度测量口14，供气管道18上从末端向绝热炉方向依次设有风机9、氧气进口7、氮气进口8和阀门5，氧气进口7与氮气进口8上下对称设置在供气管道18上，在氧气进口7或氮气进口8与阀门5之间的供气管道18上设有气体混合箱6。

本实用新型的工作原理为：一定粒径的生物质成型燃料由炉门16加入到载物台2上；在加热电阻丝3的加热作用下使炉膛17内保持特定的温度，并使载物台2上的生物质成型燃料燃烧；在生物质成型燃料燃烧过程中，燃料的动态质量可通过电子天平10随时读取，炉膛17内的温度可以由插在炉内测温插口11内的热电偶读出；燃料燃烧时的供风由供气管道18实现，空气由风机9供入并由阀门5控制气体流量，氧气经氧气进口7、氮气经氮气进口8进入供气管道18，并在气体混合箱6内充分混合后进入到炉膛17，氮氧比例由外部气瓶上的气体流量计读出和调节；燃料燃烧生成的烟气由排烟管道19排出，通过排烟管道19上的烟气取样口12、烟气流速测量插口13和烟道温度测量口14分析烟气的成分、流速和温度等指标；在上述实验过程中，可通过燃烧观察口15观察生物质成型燃料的燃烧情况，实验结束后可把燃料灰渣取出化验灰渣的成分、灰熔点等指标，以获取所需参数。