[发明专利]一种测试材料抗结渣性能的试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试材料抗结渣性能的试验装置，尤其是涉及一种用于测试燃煤锅炉防结渣涂层或受热面金属材料抗结渣性能的试验装置。

背景技术

燃煤锅炉受热面的结渣、积灰是其在运行过程中遇到的常见问题，受热面结渣后，会使传热恶化，排烟温度升高，锅炉热效率下降，大大降低锅炉运行的经济性。同时，结渣的不均匀性会导致过热器热偏差增大，引起管壁超温。炉膛上部的渣块掉落时可能会砸坏下方的冷灰斗与水冷壁管等，严重影响锅炉运行的安全性。

目前防止锅炉结渣的技术主要有优化运行参数，燃料与处理和喷涂防护涂层等。其中，对锅炉受热面表面喷涂防护涂层这一技术具有良好的应用前景。然而，随着涂层技术的不断发展，防结渣涂层的性能检测也变得越来越重要。目前，用来全面检测涂层抗结渣性能的主要方法还是将涂层实际应用到锅炉中，再根据锅炉运行的表现来评判涂层抗结渣性能的好坏。然而，这种方法花费的时间长，同时也浪费了大量的人力物力。

发明内容

针对上述背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种测试材料抗结渣性能的试验装置，能够模拟锅炉受热面的实际情况，为评估涂层防结渣性能的好坏提供一定的依据。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：

一种测试材料抗结渣性能的试验装置，包括通过管道连接的空气压缩机，冷冻除湿机，空气预热器，减压阀，球阀，球阀后的管道分为两路，一路连接煤粉仓上端，另一路连接文丘里进料器，压缩空气与下落的煤粉混合后进入位于文丘里进料器后部的加速管，加速管连接混合室，所述混合室上开有燃气进口并与气瓶相连，压缩空气、煤粉与燃气充分混合后经点火控制器点火并进入喷嘴燃烧喷射，所述喷嘴正对试样台架，所述试样台架上布置有控温装置，用来控制试样温度，喷嘴与试样台架的外部设置试验箱，高速摄像机布置在所述试验箱外侧的观察孔处。

进料方式采用文丘里进料器进料并同时对煤粉仓进行加压。

混合室在左右两侧开有对称的进气口，且进气角度为30°，所用引燃煤粉的燃气为甲烷。

所述试验箱的顶部开孔，连接吸收瓶，用来吸收废气，试验箱的底部布置灰斗，用来收集飞灰。

所述试样台架上布置有循环水冷控温装置。

待测试样固定在循环水冷控温装置上并与换热片紧密贴合，所述循环水冷控温装置可调安装在试样台架上，调节范围为15～90°。

本发明具有的有益效果是：

采用了文丘里进料器进料并同时对煤粉仓加压，使煤粉上下压力得到有效平衡，这能使煤粉更顺利地下落，有效解决了出料口易堵塞的问题。本发明采用了甲烷作为引燃物，甲烷燃烧的产物为水和二氧化碳，对试验结果影响小，对环境基本无污染。甲烷进气口为对称布置，减小了甲烷气体对气流稳定性的影响。本发明采用了循环水冷控温装置，能有效控制试样温度，可以模拟锅炉水冷壁处的环境。此外，本发明还可用于评估不同煤种的结渣特性，为锅炉设计、煤种筛选提供一定的参考。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是煤粉仓与文丘里进料器放大图。

图3是混合室与喷嘴放大图。

图4是循环水冷控温装置与实验台架放大图。

图1中：1、空气压缩机，2、冷冻除湿机，3、空气预热器，4、减压阀，5、压缩空气经球阀，6、煤粉仓，7、文丘里进料器，8、加速管，9、混合室，10、点火控制器，11、喷嘴，12、循环水冷控温装置，13、试样台架，14、试验箱， 15、气瓶、16、高速摄像机，17、吸收瓶。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。

如图1所示，本发明包括通过管道连接的空气压缩机1，冷冻除湿机2，空气预热器3，减压阀4，球阀5，压缩空气经球阀5后分为两路，一路连接煤粉仓6上端，另一路进入文丘里进料器7与下落的煤粉混合后进入加速管8，加速完毕后进入混合室9，所述混合室9左右两侧均布置有甲烷进气口并与气瓶15 相连，压缩空气、煤粉与甲烷充分混合后经点火控制器10点火并进入喷嘴11 燃烧喷射。所述喷嘴11正对试样台架13，所述试样台架13上布置有循环水冷控温装置12，用来控制试样温度。试验箱14顶部开孔，连接吸收瓶17，用来吸收少量未燃尽的甲烷气体，底部布置灰斗，用来收集飞灰。高速摄像机16布置在所述试验箱14右侧的观察孔处，用来测量颗粒速度与观察颗粒运动情况。