[发明专利]一种混合燃料加压连续给料系统和方法

说明书

本发明公开了一种混合燃料加压连续给料系统和方法。本发明针对加压反应装置无法实现长时间连续混合给料以及给料过程中掺混比例无法实现动态调节的问题，提供了一种适用于加压反应装置的混合燃料加压连续给料系统，包括压力控制模块、混合给粉模块和动态调节模块。本发明综合考虑了加压反应装置的压力变化时实现动态调节、实验过程中实现掺混比例动态变化并且在掺混过程中精确掺混且可动态调节掺混比例，提出了可实现加压反应装置给料稳定且动态调节的方法，改善了给料不连续、掺混比例不可调等问题，实现了加压反应装置给粉精确连续且掺混比例动态可调。

技术领域

本发明涉及一种混合燃料加压连续给料系统和方法。

背景技术

在实验室内进行煤粉等固体燃料燃烧实验时，为了满足携带流给粉的需要，通常需要燃料的粒径在100μm以下，而给粉量也较小，这时能否做到精准微量的给粉对实验结果的准确性有至关重要的影响。另外，在进行燃烧实验中，通常反应器内会出现加压的情况，此时如果给粉方式不恰当，便容易引起“回火”现象，如何在加压反应器下实现连续稳定的给粉，也是现在亟待解决的难题。

如今，已经提出了多种混合给料装置，但是都无法满足实验室的需求。例如，专利CN102390720A提出一种流态化连续微量给料装置，虽然可以做到微量精确给粉，所用方法也是实验室内较为成熟的方法，但是无法解决炉膛反应器内出现加压反应的情况；专利CN107879115A提出一种鼓泡式加压微量给粉系统，虽然解决了加压给粉的问题，但是无法实现燃料精准配比掺混的方式，只能事先预混，但是此时为了实验会留出余量，是对燃料的一种浪费；专利CN108362821A中提出的一种超低挥发分碳基燃料变压力燃烧与排放特性试验台系统中提出了一种给料策略，虽然对上述问题提出了一些解决办法，但是由于关注点主要是实验系统，对于两种燃料能否充分混合考虑不多，其掺混方式很难使得两种燃料充分混合，影响实验结果。

因此，针对加压反应器无法实现长时间连续混合给料以及给料过程中掺混比例无法实现动态调节等问题，需要提出一种合适的系统及方法来解决目前存在的问题，为实验室的研究提供一种切实可行的解决办法。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种混合燃料加压连续给料系统和方法，其考虑了加压反应装置的压力变化实现动态调节、实验过程中实现掺混比例动态变化并且在掺混过程中精确掺混且可动态调节掺混比例，提出了可实现加压反应器给料稳定且动态调节的方法，实现了加压反应器给粉精确连续且比例动态调节。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种混合燃料加压连续给料系统，包括压力控制模块、混合给粉模块和动态调节模块；其中，

压力控制模块包括PID调节器、气瓶、给粉系统进气管、电磁阀Ⅱ、给粉系统出气管以及压力容器；气瓶出口与给粉系统进气管入口连通，给粉系统进气管出口与压力容器入口连通，压力容器出口与给粉系统出气管入口连通，且给粉系统进气管和给粉系统出气管上均设置有电磁阀Ⅱ，PID调节器用于调节电磁阀Ⅱ的开度以便控制压力容器的进气量或者出气量；

混合给粉模块设置在压力容器内，包括储料仓、振动电机、转盘、漏斗、文丘里管、搅拌电机、混合搅拌器和混合给料仓；储料仓设置在转盘的上方，振动电机连接在储料仓的出口处，漏斗位于转盘下方，且漏斗出口与文丘里管侧壁上的进料口连通用于输送燃料，文丘里管一端为进气口，另一端的混合出口与混合给料仓入口连通；搅拌电机设置在混合给料仓的顶部，其输出轴与设置在混合给料仓内的混合搅拌器连接；

动态调节模块包括设置在压力容器内的转轴、第一刮板、第二刮板、称重传感器和电磁阀Ⅰ，以及设置在压力容器外控制系统；转轴设置在转盘中心处的下方，用于调节转盘的转速，第一刮板和第二刮板分别由内至外设置在转盘的上方，第一刮板用于调节转盘上给料的高度，第二刮板用于将转盘上输送至漏斗，称重传感器设置混合给料仓侧面，电磁阀Ⅰ设置在混合给料仓下部出料口处，称重传感器和电磁阀Ⅰ与控制系统之间均由控制线连接。