[发明专利]一种纳米碳氢燃料燃烧性能测试系统和方法

权利要求书

1.一种纳米碳氢燃料燃烧性能测试系统，其特征在于：包括：

纳米碳氢燃料储存装置及与其连接的第一供料泵；

辅助燃料储存装置及与其连接的第二供料泵；

试验炉，包括炉膛本体及其前端的燃烧器，所述燃烧器包括燃料雾化喷枪、点火油枪、助燃一次风入口及助燃二次风入口，所述纳米碳氢燃料经由第一供料泵进入所述燃料雾化喷枪，所述辅助燃料由第二供料泵进入所述点火油枪；其中，所述炉膛本体内部均匀分布多个温度测孔，所述炉膛本体后端设置有垂直烟道；

压缩空气系统，与所述燃料雾化喷枪连接，用于将纳米碳氢燃料雾化；

空气加热系统，包括空气加热器及垂直烟道内设置的空气预热器，用于提供加热后的空气；所述空气加热器的空气出口与所述助燃一次风入口及助燃二次风入口连通，空气预热器分别与空气加热器以及外部的助燃风机连通。

2.根据权利要求1所述纳米碳氢燃料燃烧性能测试系统，其特征在于：所述纳米碳氢燃料储存装置与所述试验炉之间的燃料输送管路上还包括回流管路、第一流量计、第一压力表及第一阀门，利用回流管路的回流量和第一供料泵的转速结合起来进行燃料流量调节；和/或，

所述辅助燃料储存装置与所述试验炉之间的燃料输送管路上还设置有第二流量计、第二压力表及第二阀门，用于在线检测并调节辅助燃料的流量和压力；和/或，

所述压缩空气系统与所述试验炉之间的空气输送管路上还设置有第三流量计、第三压力表及第三阀门，用于在线检测并调节压缩空气的流量和压力。

3.根据权利要求1或2所述纳米碳氢燃料燃烧性能测试系统，其特征在于：所述辅助燃料优选为轻柴油，经所述空气加热系统后的空气在进入试验炉时温度≥200℃。

4.根据权利要求1-3任一项所述纳米碳氢燃料燃烧性能测试系统，其特征在于：所述空气加热器优选为电加热器，所述空气预热器优选为利用燃烧烟气余热的、布置在垂直烟道里的管式空气预热器；以及，所述试验炉的炉膛本体优选为卧式圆筒型结构，燃烧器布置在其前端，优选为旋流式燃烧器。

5.根据权利要求1-4任一项所述纳米碳氢燃料燃烧性能测试系统，其特征在于：还包括尾部烟气处理系统，与所述垂直烟道连通，用于处理试验炉排出的烟气；所述尾部烟气处理系统包括依次连接的除尘器，引风机及烟囱，优选地，除尘器底部设置排灰口。

6.根据权利要求1-5任一项所述纳米碳氢燃料燃烧性能测试系统，其特征在于：所述垂直烟道下方设置气体检测孔，用于对烟气成分进行在线监测也可观察火焰情况，所述垂直烟道底部设置排渣口。

7.根据权利要求1-6任一项所述纳米碳氢燃料燃烧性能测试系统，其特征在于：炉膛的轴向测温时，从炉膛本体前端到炉膛后端等距离地布置多个温度测孔，各个孔内置测温探头，优选6-12个，第一个探头距离喷枪喷嘴处20-40cm，每个探头之间等距离20-40cm分布；和/或，

炉膛的径向测温时，在炉膛本体内部四周围绕中心径向布置多个温度测孔，各个孔内置测温探头，优选6-12个；优选地，将测温探头与机械伸缩机构相连接。

8.如权利要求1-7任一项所述纳米碳氢燃料燃烧性能测试系统的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)采用轻柴油点火并将炉膛温度加热至850-1200℃，通过第二供料泵将辅助燃料打入点火油枪，经助燃一次风入口及助燃二次风入口输入加热后的空气，辅助燃料经点火燃烧后炉内温度将快速上升，当达到设定的工况所需要的温度后，稳定燃烧一段时间；

2)通过第一供料泵将纳米碳氢燃料打入燃料雾化喷枪，纳米碳氢燃料与辅助燃料在炉膛本体内进行掺烧，同时通过测温探头记录燃料入炉内的温度场分布及变化情况；

3)待炉内温度稳定后，逐渐减少掺烧辅助燃料流量，直到减少至纳米碳氢燃料自持燃烧为止，炉内温度达到平衡后记录温度场变化情况。