一种模拟分解炉分级燃烧的实验系统及方法与流程

文档序号:13221688阅读:来源:国知局
技术特征:
1.一种模拟分解炉分级燃烧的实验系统,其特征在于,包括第一管式高温炉、第二管式高温炉、第三管式高温炉、烟气分析仪和显示设备;第三管式高温炉管内设有分解炉石英管模型,第一管式高温炉和第二管式高温炉设置于第三管式高温炉下端,第一管式高温炉管内设有第一石英管,第二管式高温炉管内设有第二石英管和第三石英管,第一石英管、第二石英管和第三石英管分别与分解炉石英管模型底部联通;第一管式高温炉外设有多个烟气气瓶和混气装置,烟气气瓶上设有气体流量控制仪,烟气气瓶通过管道经过混气装置混合得到模拟烟气,与第一石英管连接;第二管式高温炉外设有两个空气气瓶,空气气瓶上设有气体流量控制仪,一个空气气瓶通过管道与第二石英管连接,另一个空气气瓶通过管道与第三石英管连接;第三管式高温炉上端设有倒钩形炉顶,倒钩形炉顶尾部设有反应产物收集装置,反应产物收集装置内设有挡板,倒钩形炉顶内腔与分解炉石英管模型内腔联通,分解炉石英管模型上设有主燃料入口、生料入口和分级燃料入口,倒钩形炉顶设有尾部烟气采集口,尾部烟气采集口通过管道与烟气分析仪连接,烟气分析仪通过显示设备将分析结果显示出来。2.根据权利要求1所述的模拟分解炉分级燃烧的实验系统,其特征在于,所述烟气气瓶个数为4个,4个烟气气瓶中分别装有N2、NO、CO2和O2。3.根据权利要求1所述的模拟分解炉分级燃烧的实验系统,其特征在于,倒钩形炉顶为圆弧形。4.根据权利要求1所述的模拟分解炉分级燃烧的实验系统,其特征在于,尾部烟气采集口上设有耐高温多孔石英织布网。5.采用权利要求1所述的模拟分解炉分级燃烧的实验系统时实验方法,其特征在于,包括以下步骤:1)打开第一管式高温炉、第二管式高温炉和第三管式高温炉,使其升温至预设温度;2)打开烟气分析仪及显示设备;3)打开烟气气瓶,烟气气瓶内的各种气体经混合装置通入分解炉石英管模型中,通过气体流量控制仪控制烟气的浓度与流量;4)分别按照多个方案进行模拟实验,多个方案包括以下几种情况:模拟分解炉未分级燃烧、模拟分解炉燃料分级燃烧、模拟分解炉空气分级燃烧和模拟分解炉燃料分级与空气分级燃烧同时实施;5)在分解炉石英管模型内工况稳定后,闭合挡板,记录烟气分析仪上测得各种气体的浓度值;6)在分解炉石英管模型内工况稳定一定时间后,取下反应产物收集装置,收集挡板上层反应产物,即工况稳定后的产物并称重记录其总质量,并通过计算得到模拟实验的燃料燃烬率、\t生料分解率以及氮氧化物还原率。7)对比多种模拟实验方案中测得的数据,得到最优方案。6.根据权利要求4所述的模拟分解炉分级燃烧的实验方法,其特征在于,所述步骤4)中模拟分解炉未分级燃烧具体包括以下步骤:a)打开一个空气气瓶,空气通过气体流量控制仪控制通入分解炉石英管模型中助燃空气的流量,并使另一个空气气瓶保持关闭状态;b)关闭分级燃料入口,打开挡板,将一定质量的生料和煤粉分别从生料入口和主燃料入口通入分解炉石英管模型中,进行燃烧。7.根据权利要求4所述的模拟分解炉分级燃烧的实验方法,其特征在于,所述步骤4)中模拟分解炉燃料分级燃烧具体包括以下步骤:a)打开一个空气气瓶,空气通过气体流量控制仪控制通入分解炉石英管模型中助燃空气的流量,并使另一个空气气瓶保持关闭状态;b)打开挡板,将一定质量的生料从生料入口通入分解炉石英管模型中,将一定质量的煤粉分别从主燃料入口和分级燃料入口通入分解炉石英管模型中,进行燃烧。8.根据权利要求4所述的模拟分解炉分级燃烧的实验方法,其特征在于,所述步骤4)中模拟分解炉空气分级燃烧具体包括以下步骤:a)打开两个空气气瓶,空气分别通过第二石英管和第三石英管进入分解炉石英管模型中,通过气体流量控制仪控制助燃空气的流量;b)关闭分级燃料入口,打开挡板,将一定质量的生料和煤粉分别从生料入口和主燃料入口通入分解炉石英管模型中,进行燃烧。9.根据权利要求4所述的模拟分解炉分级燃烧的实验方法,其特征在于,所述步骤4)中模拟分解炉燃料分级与空气分级燃烧同时实施具体包括以下步骤:a)打开两个空气气瓶,空气分别通过第二石英管和第三石英管进入分解炉石英管模型中,通过气体流量控制仪控制助燃空气的流量;b)打开挡板,将一定质量的生料从生料入口通入分解炉石英管模型中,将一定质量的煤粉分别从主燃料入口和分级燃料入口通入分解炉石英管模型中,进行燃烧。10.根据权利要求5所述的模拟分解炉分级燃烧的实验方法,其特征在于,步骤1)中第一管式高温炉和第二管式高温炉适用的实验温度范围为1000℃~1200℃,第三管式高温炉14适用的实验温度范围为800℃~1000℃。
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