[发明专利]一种基于刮剥法量化煤种结渣性的测试系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于刮剥法量化煤种结渣性的测试系统及方法，包括底座、滑块、渣棒卡槽、螺杆、顶板、支架、刮渣刀具及控制系统；滑块位于底座上，渣棒卡槽固定于滑块上，螺杆的一端与电机的输出轴相连接，螺杆的另一端穿过滑块后与顶板固定连接，其中，顶板固定于底座上，顶板上设置有用于检测滑块位移量的位移传感器，支架固定于底座上，刮渣刀具固定于支架上，且刮渣刀具与渣棒卡槽的上表面相接触；刮渣刀具与支架之间设置有压力传感器，压力传感器、位移传感器及电机分别与控制系统相连接，该系统及方法能够实现对煤种结渣性的量化评估。

技术领域

本发明属于煤种结渣性测试技术领域，涉及一种基于刮剥法量化煤种结渣性的测试系统及方法。

背景技术

煤种结渣特性作为煤种燃烧的主要特性参数，对于锅炉选型、改造以及安全运行具有至关重要的参考作用。随着国内动力用煤的不断丰富，其结渣特性的准确判断直接影响着机组的安全性及经济性。通过对国内外煤种结渣性相关研究工作进行分析，可将其分为以下三种：

1)实际锅炉试烧，由于锅炉机组之间差异性的结构设计，该方法虽结论清晰但受到锅炉运行及其参数的影响，结论不具有广泛代表性；

2)试验的方法得到煤种、煤灰等的实验室参数并对其进行归纳拟合得到结渣指标，常用的方法是通过测定煤灰熔融温度、灰成分、灰粘度等数据并对其中一个或几个数据进行拟合得到结渣指标，该方法较第一种方法具有一定的代表意义，可称为简易预测方法；

3)通过在试验炉上采用相同或相近条件下进行不同煤种的煤粉燃烧试验，并对其结渣特性进行比较。该方法为结渣性判别中最为直接有效的方法，在实际生产中广泛应用。

我国电力标准DLT1105-2009中关于煤种结渣性的判定方法属于推广较广切认可度较高的方法，其关于结渣指数的计算步骤为：

1、通过一维火焰炉试烧得到沉积有灰渣层的6只结渣探针依次将其灰渣层的特征状态与其黏结程度判定其渣型状态。

2、根据经验主观赋予其不同渣型以量化数值。

3、确定出结渣最严重的的渣棒，其结渣赋值为N_max，对应观测孔的火焰温度为T_max。

4、确定与渣型对应的表征温度。

5、按照公式计算结渣指数，并通过评价体系判定将煤种的结渣性用严重、高、中等和低四类型标。

其中在步骤3的赋值过程中，结渣源上沉积下的灰渣依照其粘结的紧密程度由强到弱分为熔融、粘熔、强粘聚、粘聚、弱粘聚五个等级并分别赋值0.25、0.5、1、1.75、2。该方法仅能进行分类赋值，无法实现同类型灰渣的差异化判别。

此外，人为判断带来的最大误差为100％，不同渣型等级只表示相对程度，较为粗略，不能确定差值梯度以及渣型等级渣型赋值的等价关系。越来越多的动力用煤出现严重结渣的问题，渣型同为熔融，因此判定时渣型赋值也就相同，建议渣型结合物理特性值进行判别。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于刮剥法量化煤种结渣性的测试系统及方法，该系统及方法能够实现对煤种结渣性的量化评估。

为达到上述目的，本发明所述的基于刮剥法量化煤种结渣性的测试系统包括底座、滑块、渣棒卡槽、螺杆、顶板、支架、刮渣刀具及控制系统；

滑块位于底座上，渣棒卡槽固定于滑块上，螺杆的一端与电机的输出轴相连接，螺杆的另一端穿过滑块后与顶板固定连接，其中，顶板固定于底座上，顶板上设置有用于检测滑块位移量的位移传感器，支架固定于底座上，刮渣刀具固定于支架上，且刮渣刀具与渣棒卡槽的上表面相接触；

刮渣刀具与支架之间设置有压力传感器，压力传感器、位移传感器及电机分别与控制系统相连接。