一种变气压燃烧与传热特性实验装置的制作方法

本发明涉及实验设备，特别是涉及一种变气压燃烧与传热特性实验装置。

背景技术：

1、锅炉是指利用各种燃料、电或者其他能源，将所承装的液体加热到一定的温度，并通过对外输出介质的形式提供热能的设备，包括蒸汽锅炉、热水锅炉和有机热载体锅炉。锅炉是重要的能源转换设备，广泛应用于电力、供热、石化、化工、钢铁、有色、造纸、食品、制药等关系国计民生的各行各业，是保障国民经济发展和人民生活的重要基础装备，也是能源消费大户和重要的大气污染物及碳排放源。

2、高原地区与平原相比，具有海拔高、气压低、氧含量少等特点。海拔高度1000米、2000米、4000米的大气压力分别为90.0kpa、79.2kpa和61.1kpa，相当于平原大气压力的88.8％、78.2％、60.3％。锅炉在高原地区运行时，由于环境气压低使得燃烧火焰尺寸以及烟气在炉膛、节能器、冷凝器处的辐射、对流和冷凝传热特性发生改变。目前现行的法规、标准都没有考虑高原地区的特殊性，绝大多数为高原生产的锅炉仅进行了简单修正，导致锅炉在高原地区运行时，出现出力不足、排烟温度高、热效率低等问题。

3、掌握低气压条件下燃料燃烧与烟气传热特性是高原锅炉设计的基础，由于常规的实验条件很难同时实现大气压力及关键热工参量可控可测量，目前针对高原锅炉低气压燃料燃烧和传热特性的实验研究还非常匮乏，且缺少科学有效、可对比分析的实测数据。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种变气压燃烧与传热特性实验装置，以解决上述现有技术存在的问题，实现对低气压条件下燃料燃烧与烟气传热特性的研究。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种变气压燃烧与传热特性实验装置，包括移动平台和设置在所述移动平台上的实验系统；

4、所述实验系统包括：蒸汽发生装置、节能器、冷凝器和水箱，所述蒸汽发生装置、所述节能器及所述冷凝器依次通过烟道连通；所述水箱的出水口与所述冷凝器的进水口连通，所述冷凝器的出水口与所述节能器的进水口连通，所述节能器的出水口与所述蒸汽发生装置的进水口连通；所述水箱与所述冷凝器之间的连通管路上设置有给水泵；所述蒸汽发生装置的燃烧室的一端设置有燃烧器；所述燃烧室的侧壁上设置有测量单元，所述测量单元包括多个观火孔和多个测温孔，全部所述观火孔和全部所述测温孔都沿所述燃烧器的火焰的长度方向间隔分布，且所述观火孔与所述测温孔交错分布；

5、所述移动平台上设置有用于测量大气压力的压力计和用于测量大气温度的温度计。

6、优选的，还包括用于为所述燃烧器泵送空气的送风机。

7、优选的，还包括水处理设备，所述水处理设备的出水口与所述水箱的进水口连通；所述水处理设备的进水口用于与水源连通。

8、优选的，所述移动平台采用货运车辆。

9、优选的，所述节能器的烟气出口和所述冷凝器的烟气出口都设置有温湿度计和压力计；

10、所述燃烧室的烟气出口、所述蒸汽发生装置的烟气出口、所述冷凝器的进水口、所述冷凝器的出水口及所述节能器的出水口都设置有温度计和压力计；

11、所述蒸汽发生装置的蒸汽出口设置有压力计和取样口，所述取样口通过管路与蒸汽冷却器连通。

12、优选的，所述测量单元为两个，在所述燃烧室的两个相对的侧壁上分别设置有一个所述测量单元。

13、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

14、本发明的变气压燃烧与传热特性实验装置中的实验系统设置在移动平台上，通过将装置整体移动至低气压环境中，能够实现对低气压条件下燃料燃烧与烟气传热特性的研究。

15、进一步的，本发明的变气压燃烧与传热特性实验装置的结构简单、使用方便。

16、进一步的，本发明可以在不同海拔地区进行锅炉的燃烧火焰长度、辐射放热特性、对流传热特性、冷凝传热特性研究。

17、进一步的，根据不同海拔地区实验装置的燃烧火焰长度、燃烧室不同位置烟气温度、燃烧室出口烟气温度、燃料消耗量的统计分析数据，可以有效的指导在不同海拔使用地锅炉设计过程中炉胆的长度设计、炉胆截面的选取，辐射传热量的计算。

18、进一步的，根据不同海拔地区实验装置的蒸汽发生装置出口烟气温度压力、节能器出口烟气温度压力、燃料消耗量的统计分析数据，能够有效地指导在不同海拔使用的锅炉设计过程中对流受热面积、布置方式的设计。

19、进一步的，根据不同海拔地区实验装置的节能器烟气出口的烟气温度湿度压力、冷凝器烟气出口的烟气温度湿度压力、燃料消耗量的统计分析数据；可以有效的指导在不同海拔使用地锅炉冷凝器设计过程中冷凝率的选取、受热面积、布置方式的设计。

技术特征：

1.一种变气压燃烧与传热特性实验装置，其特征在于：包括移动平台和设置在所述移动平台上的实验系统；

2.根据权利要求1所述的变气压燃烧与传热特性实验装置，其特征在于：还包括用于为所述燃烧器泵送空气的送风机。

3.根据权利要求1所述的变气压燃烧与传热特性实验装置，其特征在于：还包括水处理设备，所述水处理设备的出水口与所述水箱的进水口连通；所述水处理设备的进水口用于与水源连通。

4.根据权利要求1所述的变气压燃烧与传热特性实验装置，其特征在于：所述移动平台采用货运车辆。

5.根据权利要求1所述的变气压燃烧与传热特性实验装置，其特征在于：所述节能器的烟气出口和所述冷凝器的烟气出口都设置有温湿度计和压力计；

6.根据权利要求1所述的变气压燃烧与传热特性实验装置，其特征在于：所述测量单元为两个，在所述燃烧室的两个相对的侧壁上分别设置有一个所述测量单元。

技术总结本发明公开一种变气压燃烧与传热特性实验装置，涉及实验设备技术领域，包括移动平台和设置在移动平台上的实验系统；实验系统包括：蒸汽发生装置、节能器、冷凝器和水箱，蒸汽发生装置、节能器及冷凝器依次通过烟道连通；水箱的出水口与冷凝器的进水口连通，冷凝器的出水口与节能器的进水口连通，节能器的出水口与蒸汽发生装置的进水口连通；水箱与冷凝器之间的连通管路上设置有给水泵；燃烧室的一端设置有燃烧器；燃烧室的侧壁上设置有测量单元，测量单元包括多个观火孔和多个测温孔；移动平台上设置有用于测量大气压力的压力计和用于测量大气温度的温度计。本发明能够实现对低气压条件下燃料燃烧与烟气传热特性的研究。技术研发人员：于吉明,笪耀东,刘雪敏,刘超,王伟棚受保护的技术使用者：中国特种设备检测研究院技术研发日：技术公布日：2024/1/13