[发明专利]微型双床固体燃烧解耦燃烧反应动力学分析仪

摘要

本发明提供了一种微型双床固体燃料解耦燃烧反应动力学分析仪，包括燃料热解反应发生装置、残焦燃烧反应发生装置、双床高温耦连装置、气路装置和分析测试装置。固体燃料先在微型气流床中惰性气氛下热解，然后残焦进入微型气流床空气气氛下燃烧测试，通过快速气体检测仪测量燃料热解和焦炭燃烧过程中气体组分的产生序列和产生量特性来推断反应机理，进而求解反应动力学参数。本发明能通过气氛和温度的独立快速切换，直接解耦燃烧测试固体燃料燃烧动力学参数，热解残焦不经冷却过程，直接进行燃烧测试，且气流床和流化床的升温速率快，能更好地模拟实际锅炉内燃烧条件，测得的反应动力学参数更接近本征的反应动力学参数。

主权项

 一种微型双床固体燃料解耦燃烧反应动力学分析仪，其特征在于，包括燃料热解反应发生装置、残焦燃烧反应发生装置、双床高温耦连装置、气路装置和分析测试装置；所述燃料热解反应发生装置包括微型气流床（10）、第一高温炉本体（15）、第一加热元件（17）和第一热电偶（21）；第一加热元件（17）布置在微型气流床（10）与第一高温炉本体（15）的炉壁之间，第一热电偶（21）插入微型气流床（10）内； 所述残焦燃烧反应发生装置包括微型流化床（14）、第二高温炉本体（16）、第二加热元件（18）和第二热电偶（22）；第二加热元件（18）布置在微型流化床（14）与第二高温炉本体（16）的炉壁之间，第二热电偶（22）插入微型流化床（14）床层内；所述双床高温耦连装置包括旋风分离器（7）、旋转截止阀门（19）、第三热电偶（20）和止气夹（25）；旋风分离器（7）上设置有入口、落灰口和排气口，所述入口与微型气流床（10）的出口相连，所述落灰口经第一管路与微型流化床（14）的入口相连，所述第一管路（27）上设置有旋转截止阀门（19）和第三热电偶（20）；所述排气口经第二管路（28）与分析测试装置相连，所述第二管路（28）上设置有止气夹（25）；所述双床高温耦连装置与微型气流床（10）的温度差在50℃以内；气路装置包括第一气源（1）、第二气源（2）、惰性进气气路、微量脉冲进气气路和混合空气进气气路；惰性进气气路用于连接第一气源（1）与微型气流床（10），所述惰性进气气路上设置有质量流量计（4）和给粉器（9），给粉器（9）与微型气流床（10）的入口相连；微量脉冲进气气路用于连接第一气源（1）与微型气流床（10），所述微量脉冲进气气路上设置有压力变送器（3）和电磁阀（5），所述电磁阀（5）与一过程编程控制器（6）相连； 混合空气进气气路用于连接第一气源（1）、第二气源（2）和微型流化床（14），所述混合空气进气气路上设置有混气罐（8），混气罐（8）与第一气源（1）之间设置有第一流量计（29），混气罐（8）与第二气源（2）之间设置有第二流量计（30）；分析测试装置包括快速气体检测仪（13）、第一过滤器（11）、第二过滤器（26）、三通管（12）和毛细管（23），第一过滤器（11）的入口与微型流化床（14）的出口相连，第二过滤器（26）的入口与双床高温耦连装置的第二管路相连，第一过滤器（11）的出口、第二过滤器（26）的出口均与三通管（12）的第一端相连，三通管（12）的第二端连接毛细管（23）的第一端，第三端与大气连通；所述毛细管（23）的第二端与快速气体检测仪（13）相连。