[发明专利]一种用于获得不同粘度灰颗粒的积灰制备装置

说明书

技术领域

本发明涉及力学领域和能源领域，尤其涉及一种用于研究烟气中酸、水含量对积灰粘度影响的积灰制备装置。

背景技术

烟道积灰是影响电力系统效率的重要因素。在我国整个电力产业结构中，火电机组发电比例占到我国社会用电量的70％以上，为国民经济的快速可持续发展提供了有力保障。截止到2015年，全国能源生产总量36.2亿吨标准煤，其中一次能源结构中，原煤占72.1％，原油占8.5％，一次电力及其他能源占14.5％。煤炭作为我国电力发展的主题能源，决定了中国电力建设以煤炭为主的格局在过去、现在以及将来很长时期不会改变。提高火力发电机组的利用效率，符合国家“节能减排”重要的能源政策，对改善我国环境具有重要意义。

积灰的产生会严重影响传热和烟气的流通，当带灰的烟气流经各受热面时，一部分灰就会沉积到受热面上形成积灰。由于硫酸在受热面和飞灰颗粒两方面的相互作用，积灰层之间、积灰层和受热面之间的粘附性明显增强。大量飞灰在毛细管效应，惯性效应和拦截效应等作用下沉积下来，最后造成搭桥和堵灰，于此同时硫酸带来的低温腐蚀也会伴随出现，受热面遭到破坏。

根据目前的研究结论，灰粘度变化对积灰影响作用非常大，而灰粘度受到烟气温度、酸含量、水含量、水冷管温度等多因素的影响。目前尚针对电厂灰的粘度特性的定性研究非常少，特别是通过实验手段，控制各种参数获得不同粘度的灰，目前尚缺乏这种方法和设备。

综上所述，现有技术中尚缺乏用于获得不同粘度状况的积灰的有效方法和相关设备。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于获得不同粘度灰颗粒的积灰制备装置，可以模拟各种机组不同工况下实际烟道中的烟气成分与浓度，通过控制个试验参数，获得不同粘度灰颗粒，以便用于科学研究。

本发明采用下述技术方案：

一种用于获得不同粘度灰颗粒的积灰制备装置，其特征在于，包括水冷管、箱体、滑轨和支架，所述的箱体的底部设有支架，所述的箱体的一侧设有滑轨，所述的水冷管水平放置于滑轨上，通过移动滑轨使水冷管进入箱体内部；所述的箱体包括上盖、箱体主体和下盖，所述的上盖上设有进气孔、排气孔、灰斗和与灰斗连通的泄压阀；所述的箱体主体内设有加热装置和第一测温装置，所述的箱体主体的一侧设有可插入水冷管的通孔，所述的下盖上设有轴流风机、电机和加液槽。

所述的箱体主体包括内层和外层，所述的内层与外层之间形成空腔。

所述的内层的外侧周向缠绕加热装置，所述的空腔内设有保温材料。

所述的空腔内设置加热管，所述的外层的外侧设有保温材料。

所述的灰斗为两级设置，所述的泄压阀与下级灰斗连通。

所述的水冷管包括水冷段和支撑段，所述的支撑段设于滑轨上用于支撑水冷段；所述的水冷段包括外管、与外管相连的变径管和设于外管内部的内管。

一种制备不同粘度灰颗粒的方法，使用上述用于获得不同粘度灰颗粒的积灰制备装置，包括如下步骤：步骤一，打开上盖，在加液槽中注入硫酸溶液，关闭上盖并移动滑轨使水冷管进入箱体内；步骤二，启动加热装置使箱体内温度达到350℃，开启轴流风机保证箱体内温度场均匀；步骤三，关闭加热装置，使箱体内温度自然冷却到需要的温度；步骤四，通过灰斗加入原始灰；步骤五，向水冷管中通入设定温度的恒温冷却水并稳定运行15分钟；步骤六，移动滑轨抽出水冷管，收集水冷管壁上的积灰。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明可以模拟电厂锅炉不同工况下实际烟道中的烟气成分与浓度，获得不同工况下的积灰，用于积灰粘度研究。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的箱体结构示意图；

图3为本发明的水冷管结构示意图；

图4为本发明的水冷管A-A截面示意图；

图5为本发明的水冷管的水冷段结构示意图；

图6为本发明的水冷管的变径管结构示意图；