[发明专利]用于混氨燃料燃烧特性及燃烧方式的测试装置和测试方法

权利要求书

1.一种用于混氨燃料燃烧特性及燃烧方式的测试装置，其特征在于，包括空气输送系统(1)、配风系统(2)、气体燃料输送系统(3)、固体燃料输送系统(4)、试验炉(5)、烟气处理系统(6)、烟气采样及分析系统(7)；

所述配风系统(2)包括一次风输送及加热管路、二次风输送及加热管路和燃尽风输送及加热管路；所述一次风输送及加热管路的入口、所述二次风输送及加热管路的入口、所述燃尽风输送及加热管路的入口均与所述空气输送系统(1)连接；所述一次风输送及加热管路的出口与所述固体燃料输送系统(4)连接，所述二次风输送及加热管路的出口与燃烧器(5-1)的二次风外丝(5-1-6)连接，所述燃尽风输送及加热管路的出口通过输气软管与测点的采样/输气枪(5-7)连接；

所述气体燃料输送系统(3)包括气体碳氢燃料罐(3-1)、气体碳氢燃料流量调节阀(3-2)、气体碳氢燃料流量计(3-3)、气体碳氢燃料管路(3-4)、气体碳氢燃料混气罐(3-6)、氨气气体罐(3-7)、氨气流量调节阀(3-8)、氨气流量计(3-9)、氨气气体管路(3-10)、氨气气体混气罐(3-12)、气体燃料转接阀(3-13)；

所述气体碳氢燃料罐(3-1)的出口通过所述气体碳氢燃料流量调节阀(3-2)与所述气体碳氢燃料流量计(3-3)的入口连接，所述气体碳氢燃料流量计(3-3)的出口通过所述气体碳氢燃料管路(3-4)与所述气体碳氢燃料混气罐(3-6)的入口连接，所述气体碳氢燃料混气罐(3-6)用于通入气体碳氢燃料稀释空气(3-5)与气体碳氢燃料混合，所述气体碳氢燃料混气罐(3-6)的出口与所述气体燃料转接阀(3-13)的气体接口连接，或者与所述气体燃料转接阀(3-13)的气体接口和所述采样/输气枪(5-7)连接；

所述氨气气体罐(3-2)的出口通过所述氨气气体流量调节阀(3-8)与所述氨气流量计(3-9)的入口连接，所述氨气流量计(3-9)的出口通过氨气管路(3-10)与所述氨气气体混气罐(3-12)的入口连接，所述氨气气体混气罐(3-12)用于通入氨气稀释空气(3-11)与氨气混合，所述氨气气体混气罐(3-12)的出口与所述气体燃料转接阀(3-13)的气体接口、所述二次风外丝(5-1-6)、所述采样/输气枪(5-7)中的至少一个连接；

所述气体燃料转接阀(3-13)为上端口、下端口和气体接口构成的三通结构，其上端口与所述固体燃料输送系统(4)的出口连接，其下端口用于与所述燃烧器(5-1)的顶端入口连接；

所述固体燃料输送系统(4)用于向所述试验炉(5)供给不同的固体燃料颗粒；

所述试验炉(5)由上至下依次包括所述燃烧器(5-1)、炉顶盖(5-2)、第一节炉体(5-3)、第二节炉体(5-4)、第三节炉体(5-5)、炉底盖(5-6)、所述采样/输气枪(5-7)；所述燃烧器(5-1)固定安装于所述炉顶盖(5-2)并探入所述第一节炉体(5-3)，所述第一节炉体(5-3)、所述第二节炉体(5-4)、所述第三节炉体(5-5)相互连通；

所述燃烧器(5-1)包括燃烧器一次风管(5-1-5)和燃烧器二次风管(5-1-4)；所述燃烧器一次风管(5-1-5)同轴设置在所述燃烧器二次风管(5-1-4)内部，所述燃烧器一次风管(5-1-5)底端与所述燃烧器二次风管(5-1-4)底端齐平，所述燃烧器一次风管(5-1-5)顶端高于所述燃烧器二次风管(5-1-4)顶端，且所述燃烧器二次风管(5-1-4)顶端与所述燃烧器一次风管(5-1-5)之间通过不锈钢圆环(5-1-2)进行密封；所述燃烧器一次风管(5-1-5)外部固定有安装法兰(5-1-1)，所述安装法兰(5-1-1)用于将所述燃烧器(5-1)固定于所述炉顶盖(5-2)；所述燃烧器一次风管(5-1-5)顶端与所述气体燃料转接阀(3-13)的下端口相连通；所述燃烧器二次风管(5-1-4)连接有所述二次风外丝(5-1-6)；

所述第一节炉体(5-3)、所述第二节炉体(5-4)、所述第三节炉体(5-5)构造完全相同，均包括炉体钢壳(5-3-1)、炉体浇筑内胆(5-3-2)、炉底浇筑底座(5-3-3)、含锆保温层(5-3-4)、硅酸铝纤维毯(5-3-5)、硅钼棒(5-3-6)、炉膛(5-3-7)、采样/输气孔(5-3-8)、热电偶测孔(5-3-9)；所述炉膛(5-3-7)沿所述炉体钢壳(5-3-1)的轴线设置，并由刚玉莫来石的所述炉体浇筑内胆(5-3-2)形成；所述炉体浇筑内胆(5-3-2)均匀分布地开设1-4个相同的所述采样/输气孔(5-3-8)，每个所述采样/输气孔(5-3-8)均安装所述采样/输气枪(5-7)，并作为一个测点；所述炉体浇筑内胆(5-3-2)双侧均匀分布所述硅钼棒(5-3-6)作为加热元件；所述硅钼棒(5-3-6)外围依次采用所述含锆保温层(5-3-4)、所述硅酸铝纤维毯(5-3-5)对所述炉体钢壳(5-3-1)内部空间进行填充，所述含锆保温层(5-3-4)和所述炉体浇筑内胆(5-3-2)之间留有空间用于所述硅钼棒(5-3-6)的均匀加热；热电偶测孔(5-3-9)用于测试所述硅钼棒(5-3-6)的加热温度；

所述烟气处理系统(6)的入口与所述炉膛(5-3-7)的下部出口相连；所述烟气采样及分析系统(7)与所述烟气处理系统(6)的出口连接和/或与测点的所述采样/输气枪(5-7)连接。