[发明专利]一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置及方法

权利要求书

1.一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置，其特征在于：包括提供受热面的飞灰沉积系统，所述飞灰沉积系统分别与提供烟气且可控制烟气成分、给定量和温度的烟风系统、提供飞灰且可控制飞灰成分、给定量的给灰系统、提供碱金属且可控制碱金属成分、给定量的喷雾系统；且飞灰沉积系统与数据采集系统相连；

所述飞灰沉积系统包括立式管式炉，所述立式管式炉具有依次设置在下方进口管上的第一进口、第二进口和第三进口，且第一进口、第二进口和第三进口分别与烟风系统、给灰系统和喷雾系统相连；

立式管式炉上方的出口通过出口管与尾气处理系统相连；

立式管式炉内设有用于沉积飞灰和碱金属的飞灰沉积探针，所述飞灰沉积探针包括同轴相套的外管和内管，内管的顶端气密贯穿外管的顶端，且外管的顶端气密贯穿出口管的侧壁；外管和内管的底端延伸至立式管式炉内，且外管的底端贯穿内管的底端；套状沉积探头的一端套设在外管的底端上，另一端通过沉积片密封，且沉积探头与沉积片可拆卸连接；沉积探头、沉积片将外管围合成气密的空腔，且内管的底端开口对准沉积片；内管内同轴设有热电偶，热电偶的底端抵触在沉积片内壁面上，热电偶的顶端气密贯穿内管的顶端端盖并与数据采集系统相连；

所述沉积片还连接有控温系统。

2.如权利要求1所述的一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置，其特征在于：所述烟风系统包括若干个储放不同种类的气体的气瓶，所述气瓶的出口分别通过气管与气体混合器的进口连通，气体混合器的出口经过电加热预热器与立式管式炉的第一进口连通；且各气管上均设有流量计。

3.如权利要求2所述的一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置，其特征在于：所述给灰系统包括给料机，给料机的出口与第二进口连通。

4.如权利要求3所述的一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置，其特征在于：所述喷雾系统包括注射泵，所述注射泵的出口通过雾化器与第三进口连通，且雾化器与第三进口同轴设置。

5.如权利要求4所述的一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置，其特征在于：所述尾气处理系统包括冷却器、除尘器和引风机，所述出口管依次与冷却器、除尘器和引风机连通。

6.如权利要求5所述的一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置，其特征在于：所述数据采集系统包括采集仪和计算机，所述热电偶依次与数据采集仪、计算机相连接。

7.如权利要求6所述的一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置，其特征在于：所述控温系统包括提供冷却介质的冷却源，所述冷却源通过冷却进管与内管连通，且冷却管上设有阀门，内管上设有与冷却进管相连的入口管，所述外管上设有排出冷却介质的出口管。

8.如权利要求7所述的一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置，其特征在于：沉积探头与外管螺纹连接；沉积片与沉积探头卡扣连接，沉积片与外管底面之间设有密封用垫片，且垫片为铜片。

9.如权利要求8所述的一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置，其特征在于：内管的顶端气密贯穿外管的顶端，所述热电偶的顶端通过卡套气密贯穿内管的顶端。

10.采用如权利要求1至9任一项所述的一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置实施的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)打开气瓶、流量计、电加热预热器、立式管式炉、冷却源、阀门、引风机、计算机和数据采集仪；

2)调节各个流量计，以获得预定成分和流量的烟气；

3)调节电加热预热器的加热功率，对烟气进行预热，以便后续喷入的碱金属雾滴能快速气化；

4)调节立式管式炉加热功率，使烟气温度达到设定值；

5)待烟气温度稳定之后，调节冷却进管上的阀门，使飞灰沉积探针上的沉积片温度达到设定值；

6)打开给料机，调节给灰速率，获得设定的飞灰浓度；

7)打开并调节雾化器和注射泵，将预定种类和给定量的碱金属溶液喷入立式管式炉中的烟气中，使烟气中碱金属浓度达到设定值；

8)热电偶实时采集飞灰沉积探针内沉积片的表面温度信息，并将温度信息传输给数据采集仪和计算器，并通过计算机和数据采集仪对试验过程中的温度进行实时记录和保存；

9)试验结束之后，依次关闭给料机、雾化器、注射泵、电加热预热器和立式管式炉；

10)待烟气温度下降之后，然后关闭气瓶、流量计、冷却源、计算机和数据采集仪。