[实用新型]燃料快速燃烧特性分析装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种分析装置，具体是一种燃料快速燃烧特性分析装置，更具体的是一种适用于煤炭、兰炭或油页岩等固体燃料的大量程的能实现尾气排放在线检测的快速燃烧特性分析装置。

背景技术

煤炭等固体燃料是我国重要的基础能源，将我国煤炭资源与石油、天然气、水能和核能等一次能源资源相比，探明的资源储量折算为标准煤，煤炭占85％以上。我国“以煤为主”的能源消费结构与欧美国家“石油为主，煤炭、天然气为辅，水电、核能为补充”的情况差别显著，我国煤炭消费量占总能源消费量的70％左右，并且这样的能源结构短时期内无法改变。有关研究表明，煤炭燃烧排放的烟气已经成为我国大气污染的主要来源之一，如何高效、清洁的利用煤炭资源，是有效改善大气污染状况的关键所在。

发电厂主要以煤炭燃烧的方式进行供能，为了能更准确预测煤炭的燃烧性能，人们不断开发出新颖的测试技术，近年来，热分析法在研究煤的燃烧性能方面已有广泛应用，热重分析法可以在煤燃烧的过程中连续测量得到温度、重量等多种信息，具有测量准确、可重复性好及可在消除外扩散的影响下操作等优点，并已成为研究煤燃烧动态特性的有力工具，用于指导如何更高效、清洁的利用煤炭资源。

目前，国内一些学者采用热重分析(Thermogravimetric Analysis，TG或TGA)对我国煤炭等燃料的燃烧特性进行系统研究和分析，得到了能反映煤炭等燃料的燃烧特性的一系列指标，这些指标对发电厂锅炉的设计及如何更高效的利用煤炭等资源有着重要的指导作用。但是，传统的热重分析存在以下几个问题：(1)现有技术中通过热重分析仪对煤炭等燃料进行热重分析，以反映煤炭等燃料的燃烧动力学特性，但是传统的热重分析仪的程序升温较为缓慢，燃料也是在不断升温过程中完成燃烧的，而实际工况中，将燃料加入已有燃料燃烧的炉具中，燃料会迅速升温并燃烧，是一种快速的氧气扩散燃烧，燃料的升温和燃烧是在很短暂的时间完成的，因此，传统热重分析不能满足实际情况下燃料燃烧特性研究的需要；(2)传统的热天平量程较小，它的坩埚作为一个微型反应器，每次只能加入十几毫克粉末状的样品，而实际生产过程是将块状燃料投入到锅炉中进行燃烧，因此通过传统的热天平研究得到粉末状样品的燃烧特性与实际需要的块状样品的燃烧特性出入较大；(3)传统的热重分析仪因为加入样品的量很少，燃烧后只产生极少量尾气，很难进行尾气的收集并进一步检测尾气，即使收集了少量尾气进行检测，也与实际燃烧排放的烟气组分差别较大，因此传统的热重分析仪很难对排放的烟气组分及其污染情况进行准确的检测分析。

有鉴于上述现有技术存在的问题，本发明人结合相关制造领域多年的设计及使用经验，提供一种燃料快速燃烧特性分析装置，来克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种燃料快速燃烧特性分析装置，其能对燃料样品进行快速燃烧，并对其燃烧的尾气进行检测分析，以更准确的研究其燃烧动力学特性，操作方便，试验准确可靠。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供一种燃料快速燃烧特性分析装置，其包括：气体供给机构，其包括助燃气瓶和冷却气瓶；燃烧反应机构，其设有支架台，所述支架台上设有吊臂式天平和温度控制仪，所述吊臂式天平下方悬挂有能盛装待检测燃料样品的坩埚，所述支架台的下方设有能移动的加热炉，所述加热炉具有能容纳所述坩埚的燃烧腔，所述燃烧腔能分别与所述助燃气瓶和所述冷却气瓶相连，所述坩埚内和所述加热炉的炉壁内分别设有热电偶，所述热电偶与所述温度控制仪电连接；尾气检测机构，其包括烟气分析仪，所述燃烧腔通过排出管与所述烟气分析仪相连。

在优选的实施方式中，所述加热炉与一升降电机相连，在所述加热炉未达到设定温度的状态下，所述加热炉与所述支架台相分离，所述坩埚位于所述加热炉的燃烧腔外，所述加热炉与所述坩埚之间设有保温隔离板；在所述加热炉达到所述设定温度的状态下，所述加热炉与所述支架台密封相连，盛装所述待检测燃料样品的所述坩埚位于所述加热炉的燃烧腔内。

在优选的实施方式中，所述支架台的下表面设有上密封法兰，所述加热炉的上表面设有下密封法兰，所述上密封法兰能与所述下密封法兰密封相连。

在优选的实施方式中，所述加热炉具有上端开口和下端开口，所述加热炉的上端开口和下端开口之间形成所述燃烧腔，所述加热炉的上端开口大小大于所述坩埚的横截面大小，所述加热炉的下端开口与所述排出管相连。