一种焚烧试验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种焚烧试验装置，其包括顶部具有进料口(9)的耐温炉体(1)和密封地设在耐温炉体(1)顶部的炉盖(10)；耐温炉体(1)内下部填充有用于承载焚烧物料(4)的炉排(2)，所述炉排(2)由若干耐温球形颗粒(2?1)堆积而成；耐温炉体(1)内上部具有由炉壁围成的气体逸出腔道(11)；耐温炉体(1)的上部外侧设有与气体逸出腔道(11)连通的逸出气出口接管(5)，耐温炉体(1)的下部外侧设有气体进口接管(7)。本装置结构简单，功能齐全，能进行多种形式的燃烧，并能实现焚烧试验研究的所有功能，还可用于直接处理较小的固体废物，用途广泛，安全可靠。
【专利说明】
一种焚烧试验装置
技术领域
[0001 ]本实用新型属于废物焚烧设备技术领域，具体涉及一种焚烧试验装置。
【背景技术】
[0002]焚烧可实现大幅减容，降低贮存、运输及处置的费用;有机物转化为无机物，焚烧产物易于整备、提高最终处置的安全性等优点，在废物处理领域广泛应用。
[0003]放射性气体碘在核反应堆等核设施正常运行中会释放出来，目前国内外普遍采用活性炭吸附技术来净化这些气态放射性碘。核用活性炭为了满足吸附要求，会浸渍一定量的含氮有机物和碘化钾等。这些活性炭使用一段时间后性能不能满足要求时会被替换下来，通过暂存放置后，变成放射性极低的固体废物。为了降低这些废活性炭的体积，尝试利用焚烧的方法处理废浸渍活性炭。
[0004]目前普通的供燃烧反应的炉体一般采用耐火材料制作，且炉体较大，不能用于焚烧实验使用，有着参数测量困难、逸出气难收集、使用不安全等问题。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种焚烧试验装置，该装置结构简单，使用方便，安全可靠，用途广。
[0006]为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是:一种焚烧试验装置，包括顶部具有进料口的耐温炉体和密封地设在耐温炉体顶部的炉盖;耐温炉体内下部填充有用于承载焚烧物料的炉排，所述炉排由若干耐温球形颗粒堆积而成;耐温炉体内上部具有由炉壁和炉排构成的气体逸出腔道;耐温炉体的上部外侧设有与气体逸出腔道连通的逸出气出口接管，耐温炉体的下部外侧设有气体进口接管。
[0007]进一步，所述耐温球形颗粒为直径相同的陶瓷球形颗粒或石英球形颗粒;所述耐温球形颗粒的直径为3-10_。
[0008]进一步，所述炉排顶部设有电点火机构，所述电点火机构包括靠近焚烧物料的加热丝及设在耐温炉体外的点火控制部件，加热丝通过加热丝导线与点火控制部件相连，加热丝导线穿过炉排伸出耐温炉体外。
[0009]进一步，所述气体进口接管通过连接管路与风机相连，所述连接管路上设有流量计;所述逸出气出口接管的末端密封地连接有法兰。
[0010]进一步，所述耐温炉体的侧面还设有若干位于不同炉体高度处的测量口，测量口接管长度为150mm-250mm。
[0011]再进一步，所述测量口与气压表相连。
[0012]或者，所述测量口内设有插入炉体内的测温电偶。
[0013]进一步，所述耐温炉体为透明石英玻璃炉体。
[0014]进一步，所述耐温炉体为金属耐温炉体，所述金属耐温炉体的外表面敷有保温层。
[0015]本实用新型提供的焚烧试验装置，其结构简单，功能齐全，能进行多种形式的燃烧，包括控制空气、富氧及流态化焚烧等;本装置能实现焚烧试验研究的所有功能，如可实现对燃烧气氛的控制、实现供氧量可控可测、实现焚烧实验数据(如温度、压力等)的实时测量、实现对燃烧尾气的收集或采样，同时能满足实验室人员及环境安全。本装置还可用于直接处理较小的固体废物，用途广泛。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型提供的一种焚烧试验装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步描述。
[0018]如图1所示，本实用新型所提供的一种所述焚烧试验装置包括顶部具有进料口的耐温炉体I和密封地设在耐温炉体I顶部的炉盖10;耐温炉体I内下部填充有用于承载焚烧物料4的炉排2，所述炉排2由若干耐温球形颗粒2-1堆积而成;耐温炉体I内上部具有由炉壁和炉排2构成的气体逸出腔道11;耐温炉体I的上部外侧设有与气体逸出腔道11连通的逸出气出口接管5，耐温炉体I的下部外侧设有气体进口接管7。
[0019]本实用新型使用若干耐温球形颗粒2-1堆积于炉体内下部，形成炉排2，可以完成送风分布、冷却、承载物料、收集焚烧灰等多种功能。在一种优选的实施方案中，耐温球形颗粒2-1为直径相同的陶瓷球形颗粒或石英球形颗粒。更优选地，所述耐温球形颗粒2-1的直径为3-10_。由于本实用新型采用均一直径的耐温球形颗粒2-1堆积成炉排2，所形成的炉排2的孔隙均匀，能很好的对进气进行再分布，使进气均匀地与焚烧物料4进行接触和反应。此外，本实用新型选用合适直径的耐温球形颗粒2-1，可以确保极低的流体阻力。
[0020]本实用新型中，通过控制耐温球形颗粒2-1的加入量，来控制作为物料承载体的炉排2的高度，从而可以确定焚烧反应在炉内高度方向的位置。在外部测量接口不变的情况下，可以据此完成焚烧反应各层面的温度、压力等数据测量。
[0021]此外，可按照实际需要为本实用新型提供的焚烧试验装置配置点火机构。对于点火频率不高的使用工况，本装置可以不配置点火机构，直接采用从加料口 9加入炽热木炭的方式点火。对于点火频繁的使用工况，本装置应配置点火机构。
[0022]优选地，点火机构可以是电点火机构3。电点火机构3应设在炉排2顶部且位于焚烧物料4下方。电点火机构3可包括靠近焚烧物料4的加热丝3_1(可以是金属丝或硅碳棒)及设在耐温炉体I外的点火控制部件3-2，加热丝3-1通过加热丝导线3-3与点火控制部件3-2相连，加热丝导线3-3穿过炉排2伸出耐温炉体I外。点火时，通过气体进口接管7使炉内通风，同时利用点火控制部件3-2使加热丝3-1通电加热，引燃焚烧物料4。
[0023]对于一些由于反应产生热量小不能自维持的焚烧物料4，可通过点火控制部件3-2使加热丝3-1持续通电加热，以维持焚烧反应进行。
[0024]在本实用新型一个具体的实施例中，气体进口接管7可通过连接管路(未示出)与风机(未示出)相连，该连接管路上可设有流量计，以控制燃烧参数。
[0025]另外，由于逸出气出口温度较高，逸出气出口接管5的末端可密封地连接单片的法兰6。法兰6可采用金属法兰，采用聚四氟乙烯垫或其他耐高温垫片进行密封。
[0026]本实施例中，优选地，所述耐温炉体I的侧面还设有若干位于不同炉体高度处的测量口接管8。一般，测量口接管8长度为150mm-250mm，长度的设定值用于保证测量仪器的安全及气体部分冷却。
[0027]测量口接管8作为测压管使用时，测量口接管8可与气压表相连。若将多个测量口接管8分别与气压表配合使用，并辅以计算，可以测量焚烧物料4的阻力系数等流体力学数据。
[0028]测量口接管8作为测温口使用时，测量口接管8内可设有插入炉体内的测温电偶，以测量炉内温度。测温电偶可以为铂铑热电偶。可根据需要，设置测量口接管8的位置，以便设定测温电偶在炉体内层段的位置。若测量口接管8较长，可以密封测量口接管8内的热电偶，以免测量口附近温度接近室温而导致测量误差。
[0029]本实用新型中，由于焚烧发生在组成炉排2的上方，且有通风的存在，除与焚烧物料4接触的部分耐温球形颗粒2-1外，其大部分耐温球形颗粒2-1均处于常温状态。因此，可以将电点火机构3及以及测量元件的接线埋藏于炉排2中下部的颗粒中，防止接线被高温损坏。
[0030]此外，由于测量口接管8直通炉体内部，一些连接到逸出气收集区域的测量口接管8可以直接设置为逸出气采样口。
[0031]本实用新型中，耐温炉体I可以采用透明石英玻璃炉体。石英玻璃耐高温、膨胀系数低、化学稳定性好、耐腐蚀且具有电绝缘性。这些特性能保证焚烧反应能在炉体内顺利进行和电点火机构3的安全运行。
[0032]此外，本实用新型的所有接管，包括逸出气出口接管5、气体进口接管7及测量口接管8，都可采用透明石英玻璃制成，以便于观察。
[0033]若本装置用于直接焚烧处理较小的固体废物，其炉体可以采用不透明的耐火材料制作。若逸出气体具有腐蚀性时，耐温炉体I可采用耐腐蚀金属炉体，耐腐蚀金属炉体的外表面可敷设保温层。
[0034]此外，本实用新型的耐温炉体I顶部的进料口9结构可采用磨砂锥面结构，以便密封。
[0035]另外，本实用新型的耐温炉体I的底部可开设通孔，焚烧灰产生后置于小球的上部或有部分落入小球缝隙中，待焚烧结束后，打开炉体下部的通孔，使耐温球形颗粒和焚烧灰从炉体底部排出，通过筛分后，耐温球形颗粒可以重复使用。当然，耐温球形颗粒和焚烧灰亦可从上部的进料口 9倾倒出来。
[0036]上述实施例只是对本实用新型的举例说明，本实用新型也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本实用新型的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本实用新型的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本实用新型的范围内。
【主权项】
1.一种焚烧试验装置，其特征在于，所述焚烧试验装置包括顶部具有进料口(9)的耐温炉体(I)和密封地设在耐温炉体(I)顶部的炉盖(10);耐温炉体(I)内下部填充有用于承载焚烧物料(4)的炉排(2)，所述炉排(2)由若干耐温球形颗粒(2-1)堆积而成;耐温炉体(I)内上部具有由炉壁围成的气体逸出腔道(11);耐温炉体(I)的上部外侧设有与气体逸出腔道(11)连通的逸出气出口接管(5)，耐温炉体(I)的下部外侧设有气体进口接管(7)。2.根据权利要求1所述的一种焚烧试验装置，其特征在于，所述耐温球形颗粒(2-1)为直径相同的陶瓷球形颗粒或石英球形颗粒;所述耐温球形颗粒(2-1)的直径为3-10_。3.根据权利要求1所述的一种焚烧试验装置，其特征在于，所述炉排(2)顶部设有电点火机构(3)，所述电点火机构(3)包括靠近焚烧物料(4)的加热丝(3-1)及设在耐温炉体(I)外的点火控制部件(3-2)，加热丝(3-1)通过加热丝导线(3-3)与点火控制部件(3-2)相连，加热丝导线(3-3)穿过炉排(2)伸出耐温炉体(I)外。4.根据权利要求1所述的一种焚烧试验装置，其特征在于，所述气体进口接管(7)通过连接管路与风机相连，所述连接管路上设有流量计;所述逸出气出口接管(5)的末端密封地连接有法兰(6)。5.根据权利要求1所述的一种焚烧试验装置，其特征在于，所述耐温炉体(I)的侧面还设有若干位于不同炉体高度处的测量口接管(8)，测量口接管(8)长度为150-250_。6.根据权利要求5所述的一种焚烧试验装置，其特征在于，所述测量口接管(8)与气压表相连。7.根据权利要求5所述的一种焚烧试验装置，其特征在于，所述测量口接管(8)内设有插入炉体内的测温电偶。8.根据权利要求1-7任一所述的一种焚烧试验装置，其特征在于，所述耐温炉体(I)为透明石英玻璃炉体。9.根据权利要求1-4任一所述的一种焚烧试验装置，其特征在于，所述耐温炉体(I)为金属耐温炉体，所述金属耐温炉体的外表面敷有保温层。
【文档编号】G01K7/02GK205579587SQ201620167589
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月4日
【发明人】褚浩然, 杨丽莉, 阮佳晟, 张晓斌, 李串连, 徐卫, 杨利国, 郑博文, 李晓海, 贾成明, 王煦晋, 王培义
【申请人】中国辐射防护研究院