[发明专利]一种稀相区烟气辐射换热特性研究实验台及方法

权利要求书

1.一种稀相区烟气辐射换热特性研究实验台，其特征在于，包括：

主床体系统，所述主床体系统上设置有烟气进出结构、测压孔、烟气温度测孔、加热插入孔；

烟气配气系统，所述烟气配气系统包括用于提供若干种气体的气体配气系统和用于提供水蒸气的水蒸气配气系统，气体流量可控，烟气配气系统与主床体系统连通，为主床体系统提供不同成分占比的烟气；

床体加热系统，包括若干个插入主床体系统内的加热设备，用于加热主床体系统内的烟气；

测量系统，用于测量主床体系统内的烟气温度及主床体系统的壁面温度。

2.根据权利要求1所述的一种稀相区烟气辐射换热特性研究实验台，其特征在于，所述主床体系统包括主床体，所述主床体设置于底座上，主床体内部与烟气配气系统连通，主床体内部插入有床体加热系统，所述烟气进出结构包括设置于主床体底部的若干个烟气进气口和设置于主床体顶部的烟气出气口，所述主床体壁面安装若干个加热插入孔、若干个测压孔和若干个烟气温度测孔。

3.根据权利要求2所述的一种稀相区烟气辐射换热特性研究实验台，其特征在于，所述主床体底部壁面安装若干个加热插入孔，所述床体加热系统的加热设备插入加热插入孔再伸入主床体内部，所述主床体两侧壁面分别设置若干个测压孔和若干个烟气温度测孔，所述烟气出气口的管道上设置第一减压阀。

4.根据权利要求1所述的一种稀相区烟气辐射换热特性研究实验台，其特征在于，所述气体配气系统包括用于提供N₂气源的N₂气泵、用于提供O₂气源的O₂气泵和用于提供CO₂气源的CO₂气泵，所述N₂气泵、O₂气泵和CO₂气泵分别连通至同一个混气罐再连通至主床体系统的烟气进气口，N₂气泵与混气罐之间的管道上设置N₂流量计，O₂气泵与混气罐之间的管道上设置O₂流量计，CO₂气泵与混气罐之间的管道上设置CO₂流量计，混气罐与烟气进气口之间设置控制阀和第二减压阀。

5.根据权利要求1所述的一种稀相区烟气辐射换热特性研究实验台，其特征在于，所述水蒸气配气系统包括电加热水蒸汽发生器，所述电加热水蒸汽发生器连通主床体系统的烟气进气口且二者之间设置有水蒸气流量计，所述气体配气系统与水蒸气配气系统分别连通不同的烟气进气口再连通至主床体系统的主床体内部。

6.根据权利要求1所述的一种稀相区烟气辐射换热特性研究实验台，其特征在于，所述加热设备为通过主床体系统的主床体壁面插入主床体内的高功率阻尼电加热管，通过高功率阻尼电加热管加热主床体内的烟气。

7.根据权利要求1所述的一种稀相区烟气辐射换热特性研究实验台，其特征在于，所述测量系统包括床体壁面、烟气温度测量系统以及辐射热流测量系统，所述床体壁面上设置壁温测孔，壁温测孔处开浅槽，浅槽内布置耐高温热电偶；所述烟气温度测量系统包括若干个插入烟气温度测孔中的耐高温热电偶，通过插入烟气温度测孔中的耐高温热电偶测量获得烟气温度，可获得主床体内不同区域处的烟气温度；所述辐射热流测量系统包括瞬时辐射热流计，瞬时辐射热流计布置于床体壁面，能够实时地给出烟气与床体壁面间辐射热流强度的瞬态值，壁温测孔设置在瞬时辐射热流计附近，所有耐高温热电偶及瞬时辐射热流计均通过数模转换器与电脑端相连。

8.根据权利要求7所述的一种稀相区烟气辐射换热特性研究实验台，其特征在于，所述瞬时辐射热流计的动态响应时间不超过10s，测量范围15～5000W/m²，平均偏差不超过±1％。