[发明专利]CFB锅炉内三维流场测量装置

说明书

本发明公开了一种CFB锅炉内三维流场测量装置，包括光发生器、拍摄装置、计算机，光发生器、拍摄装置均设置在CFB锅炉的炉膛外，炉膛上设有采集窗或采集孔，采集窗采用透明或半透明材料制成，光发生器的光源通过采集窗或采集孔在炉膛中形成光区，拍摄装置的拍摄焦点落在光区中，拍摄装置与计算机连接。上述CFB锅炉内三维流场测量装置，光发生器的光源从采集窗或采集孔中进入炉膛，照亮炉膛内流场并形成光区，拍摄装置对流场进行拍摄记录，利用计算机对拍摄数据进行处理，能够计算出流场中的瞬时速度场和矢量数据，并获得三维动态化流场数据，光发生器与拍摄装置无需介入流场中，避免拍摄装置受到炉膛内恶劣环境的影响，有效地提高测量精度。

技术领域

本发明涉及CFB锅炉测量技术领域，特别涉及一种CFB锅炉内三维流场测量装置。

背景技术

循环流化床(简称CFB)锅炉是近三十年来发展起来的一种新型洁净煤燃烧设备，具有污染物排放及控制成本低、燃料适应范围广、调峰能力强、燃烧效率高等优点，特别是对于劣质煤的燃烧，具有很好的节能和环保效能。循环流化床燃烧技术是洁净煤技术中最具商业化潜力、污染排放控制成本最低的技术，同时由于煤种适应性强，也是消纳煤炭生产带来的大量煤矸石的最有效手段，因此得到了广泛的使用。

CFB锅炉传热机理的基础是其气固流动特性，对炉内流场的研究能够发掘出提高CFB锅炉的燃烧效率的办法，同时也能对炉壁防磨提供重要的指导作用，因而设计出一套测量装置尤为关键，但由于CFB锅炉所处环境复杂苛刻，目前还没有较佳的测量装置以供使用。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种CFB锅炉内三维流场测量装置，对炉内流场进行数据测量，并绘制出三维流场矢量图，得到颗粒的动态化流动过程。

其技术方案如下：

一种CFB锅炉内三维流场测量装置，包括光发生器、拍摄装置、计算机，所述光发生器、拍摄装置均设置在CFB锅炉的炉膛外，所述炉膛上设有采集窗或采集孔，所述采集窗采用透明或半透明材料制成，所述光发生器的光源通过采集窗或采集孔在炉膛中形成光区，所述拍摄装置的拍摄焦点落在所述光区中，所述拍摄装置与计算机连接。

在其中一个实施例中，所述光发生器的光源为片光，所述拍摄装置包括第一CCD相机、第二CCD相机，所述第一CCD相机、第二CCD相机的拍摄焦点落在所述光区的同一区域。

在其中一个实施例中，所述CFB锅炉内三维流场测量装置还包括同步触发器，所述同步触发器分别与第一CCD相机、第二CCD相机、光发生器电性连接。

在其中一个实施例中，所述CFB锅炉内三维流场测量装置还包括安装导轨，所述光发生器、第一CCD相机、第二CCD相机可滑动地安装在安装导轨上，且第一CCD相机设置在安装导轨一端，第二CCD相机设置在安装导轨另一端，所述光发生器设置在第一CCD相机与第二CCD相机之间。

在其中一个实施例中，所述CFB锅炉内三维流场测量装置还包括升降台，所述安装导轨安装在升降台上。

在其中一个实施例中，所述第一CCD相机、第二CCD相机的镜头上均安装有滤光片。

在其中一个实施例中，所述CFB锅炉内三维流场测量装置还包括用于冷却第一CCD相机、第二CCD相机的冷却装置。

在其中一个实施例中，所述安装导轨与光发生器、安装导轨与第一CCD相机、安装导轨与第二CCD相机之间分别设有防振层。

在其中一个实施例中，所述光发生器为YAG激光发生器。

在其中一个实施例中，所述采集孔为CFB锅炉看火孔。

下面对前述技术方案的优点或原理进行说明：