4]微量给粉机8的出粉口与集成燃烧器I的进粉端相连通，集成燃烧器I的火焰喷射端与燃烧室的上端口连通，燃烧室的下端口与尾气收集装置3的进气口相连通，尾气收集装置3的出气口与旋风分离器4的进气口相连通，旋风分离器4的出气口与过滤器5的进气口相连通，过滤器5的出气口与干燥装置6的进气口相连通，干燥装置6的出气口与引风机7的进气口相连通；
[0035]PLIF光路系统9用于检测煤粉火焰中的自由基；
[0036]所述集成燃烧器I包括:燃烧器炉盘1-1、水冷槽密封皮1-2、二次风管1-3、保护气腔体1-4、预混气腔体1-7、二次风腔体1-9和给粉管1-11 ;
[0037]燃烧器炉盘1-1呈圆柱形结构，其中心开有圆孔1-1-1，该圆孔1-1-1周围的环形区域作为平焰区1-1-2，该平焰区1-1-2内均匀开有η个平焰孔，平焰区1-1-2周围的环形区域作为保护气区1-1-3，该保护气区1-1-3内均匀开有m个保护气孔，燃烧器炉盘1-1的外侧壁开有水冷槽1-1-6，燃烧器炉盘1-1的外侧壁包裹有水冷槽密封皮1-2，在燃烧器炉盘1-1底端的保护气区1-1-3外围设有4个弧形凸台1-1-5，每个弧形凸台1-1-5上均设有两个调整螺栓，该4个弧形凸台1-1-5分别用于固定4个方形光学窗2，保护气区1-1-3外围设有密封垫槽1-1-4，
[0038]相邻的两个保护气孔的圆心间距离为保护气孔半径的3倍，且相邻的三个保护气孔圆心的连线为正三角形，η个平焰孔的排布结构与m个保护气孔的排布结构完全相同，
[0039]预混气腔体1-7呈圆筒形结构，燃烧器炉盘1-1的顶端将预混气腔体1-7的底端密封，且η个平焰孔均与预混气腔体1-7的内腔连通，预混气腔体1-7的侧壁开有多个预混气进气孔1-6，
[0040]二次风腔体1-9呈圆桶形结构，该二次风腔体1-9的开口与预混气腔体1-7的顶端连通，二次风腔体1-9的侧壁开有多个二次风进气孔1-10，
[0041]二次风腔体1-9与预混气腔体1-7之间通过隔离板1-8密封隔离，二次风管1_3的一端穿过隔离板1-8与二次风腔体1-9的内腔连通，二次风管1-3的另一端穿过燃烧器炉盘1-1的圆孔1-1-1与燃烧室连通，
[0042]给粉管1-11的首端依次穿过二次风腔体1-9顶部、隔离板1-8和二次风管1_3与燃烧室连通，并作为集成燃烧器I的出粉端，给粉管1-11的末端作为集成燃烧器I的进粉端，
[0043]预混气腔体1-7外套有保护气腔体1-4，预混气腔体1-7与保护气腔体1_4之间的空隙为保护气腔，且该保护气腔与m个保护气孔均连通，保护气腔体1-4侧壁上开有k个保护气进气孔1-5 ；
[0044]水冷槽密封皮1-2上开有水冷槽进出孔1-13，该水冷槽进出孔1-13与水冷槽连通。
[0045]本实施方式所述的煤粉火焰燃烧诊断试验装置，微量给粉机8首先将煤粉通过气体(氮气)带入集成燃烧器I中燃烧，燃烧火焰喷入方形光学窗2围成的燃烧室，燃烧的煤粉火焰中产生自由基(OH、CH、NO等)，该自由基利用PLIF光路系统9检测，获得自由基成分用于研宄煤粉火焰的燃烧及污染物生成机理；燃烧室内的煤粉及预混燃气燃烧后的烟气及保护气在通过尾气收集装置3汇合并冷却，然后经过旋风分离器4分离出大的颗粒以减少对后面设备的影响，旋风分离器4分离后的气体依次经过过滤器5和干燥装置6的过滤和干燥，最后被引风机7引向室外，从而减少对PLIF光路系统9和室内环境的影响。燃烧室中平焰横向截面为轴对称的圆形，并通过横向截面为轴对称的环形的保护气维持一个轴对称的流场。
[0046]燃烧器炉盘1-1由中央到外围依次为平焰区1-1-2、保护气区1-1-3、密封垫槽1-1-4、弧形凸台1-1-5、水冷槽1-1-6。平焰区1-1-2和保护气区1_1_3总共有四千两百个小孔，平焰区1-1-2的η个平焰孔喷出的相应燃气与空气预混气产生的小火焰融合成几毫米厚的平面火焰，保护气区1-1-3上的m个保护气孔喷出保护气在下游维持一个理想流场形状；平焰区1-1-2和保护气区1-1-3上小孔直径均为0.5mm小于火焰猝熄直径距离，小孔的分布方式如下:相邻两列小孔呈交错式分布，相邻两小孔圆心间距为3倍小孔半径，相邻的三个小孔间圆心连线为正三角形，该分布方案能使出口混气具有较好的混合特性，有助于稳定火焰和提高燃烧效率。
[0047]给粉管1-11与二次风腔体1-9接触的部分为螺纹配合；燃烧器炉盘1-1和给粉管1-11受燃烧室火焰辐射和对流加热，燃烧器炉盘1-1通过水冷槽1-1-6中的水流进行冷却。
[0048]本实施方式在实际应用时，在任意一个方形光学窗2靠近集成燃烧器I的位置开一通孔，在该通孔处连通有石英管，点火时用于伸入点火枪点燃预混气体，点着后石英管外侧用一盖子密封。
[0049]本实施方式中集成燃烧器I中除了给粉管1-11外，其它结构的材料均为导热性能好且强度较高的黄铜，给粉管1-11的材料为结构强度及耐高温性能俱佳的耐高温合金钢。光学窗由机械强度高及耐高温和稳定性俱佳的石英玻璃制成。
[0050]集成燃烧器I在工作时，包括以下两种工作方式:
[0051]方式一:给粉管1-11给入的是氮气携带的煤粉，二次风管1-3不给气；预混气腔体1-7内充有一氧化碳、甲烷和空气组成的混合物；保护气腔体1-4充有氮气。本方式能够用于研宄不同烟气环境下煤粉燃烧规律，但不能研宄过量空气系数为I或接近I的工况(烟气中氧浓度为零或接近零)。
[0052]方式二:给粉管1-11给入的是“空气”携带的煤粉，二次风管1-3给入的是煤粉燃烧所需的二次风；预混气腔体1-7内充有一氧化碳、甲烷和“空气”组成的混合物，三者的配比是根据所研宄煤种燃烧后烟气成分决定的，保证预混气体燃烧后烟气成分和所研宄煤种燃烧后烟气成分完全一致；保护气腔体1-4充有氩气。本方式除了模拟背景高温烟气环境外，还可以模拟煤粉燃烧局部环境包括煤粉周围的氧浓度和温度等，将煤粉燃烧所需氧化剂按实际锅炉运行情况分为一、二次风供给能满足模拟煤粉燃烧局部环境的要求。上述“空气”为氧气和氩气配比而成，其中氧气含量和空气中氧气含量一致，保护气改为氩气，该配比能够避免燃烧过程中热力型氮氧化物的生成，利于更好的研宄燃料型氮氧化物生成机理。
[0053]如图9所示，PLIF光路系统9探测光垂直通过燃烧室的一面后穿透煤粉火焰，接收荧光方向与探测光方向垂直。用正方形的光学窗即使发生激光倾斜或入射位置偏离等情况，光程也不会产生变化，可一定程度上减少光测误差。燃烧室中平焰横向截面为轴对称的圆形，并通过横向截面为轴对称的环形的保护气维持一个轴对称的流场。
[0054]【具体实施方式】二:本实施方式是对【具体实施方式】一所述的煤粉火焰燃烧诊断试验装置作进一步说明，本实施方式中，集成燃烧器I还包括:给粉管水冷装置1-12，该给粉管水冷装置1-12用于为给粉管1-11进行冷却。
[0055]给粉管1-11同时受二次风管1-3的冷风和给粉管水冷装置1-12进行冷却，试验时维持温度平衡。
[0056]【具体实施方式】三:参照图7和图8具体说明本实施方式，本实施方式是对【具体实施方式】一所述的煤粉火焰燃烧诊断试验装置作进一步说明，本实施方式中，尾气收集装置3的主体3-1中心开有圆锥形通孔，该圆锥形通孔的宽口为尾气收集装置3的进气口，圆锥形通孔的窄口为尾气收集装置3的出气口，主体3-1靠近进气口的侧壁开有一圈冷却槽3-6，该冷却槽3-6的外围包裹有冷却槽密封皮3-2，该冷却槽密封皮3-2上开有通孔3-3，
[0057]尾气收集装置3进气口的四周设有4个弧形连接片(3-7)，每个弧形连接片(3_7)上均设有两个调整螺栓，该4个弧形连接片(3-7)分别用于固定4个方形光学窗2，
[0058]4个弧形连接片(3-7)内侧均设有一个方窗固定垫3-5，尾气收集装置3进气口与方窗固定垫3-5之间设有方窗密封垫3-4，该方窗密封垫3-4用于将燃烧室密封。
[0059]本实施方式中，方窗固定垫3-5用于周向固定光学窗且不干扰测量光路通过；方窗密封垫3-4，用于轴向固定密封光学窗。
[0060]【具体实施方式】四:本实施方式是对【具体实施方式】一所述的煤粉火焰燃烧诊断试验装置作进一步说明，本实施方式中，
[0061]平焰区1-1-2和保护气区1-1-3高于燃烧器炉盘1-1底端面4_6mm，
[0062]平焰区1-1-2的外径为34-44mm。
[0063]【具体实施方式】五:本实施方式是对【具体实施方式】一所述的煤粉火焰燃烧诊断试验装置作进一步说明，本实施方式中，
[0064]圆孔