本實(shí)用新型屬于煤粉爐內(nèi)燃燒流動(dòng)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種觀(guān)測(cè)爐內(nèi)空氣分級(jí)流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

燃燒在冶金和電力領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，鑒于四角切圓煤粉爐燃燒溫度分布均勻和具有良好空氣動(dòng)力學(xué)特性的優(yōu)勢(shì)，該種爐型已經(jīng)被作為電站和供暖鍋爐所采用的主要爐型。空氣分級(jí)技術(shù)是一種較好的低氮氧化物減排技術(shù)，現(xiàn)已逐步被電站鍋爐所采用。四角切圓煤粉爐內(nèi)的空氣分級(jí)燃燒過(guò)程屬于復(fù)雜湍流流動(dòng)和燃燒化學(xué)反應(yīng)相互耦合的過(guò)程，主要研究方法是采用實(shí)驗(yàn)觀(guān)測(cè)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，實(shí)驗(yàn)觀(guān)察結(jié)果多來(lái)自于工廠(chǎng)，實(shí)際運(yùn)行中爐內(nèi)速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)和濃度場(chǎng)的測(cè)量又會(huì)受到測(cè)試條件的限制，且具有耗時(shí)長(zhǎng)和工作量大的缺點(diǎn)。

目前實(shí)驗(yàn)室中鮮有研究四角切圓爐內(nèi)空氣分級(jí)流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，為了展開(kāi)相關(guān)測(cè)量，有必要提出一種能觀(guān)測(cè)四角切圓煤粉爐內(nèi)空氣分級(jí)流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種觀(guān)測(cè)爐內(nèi)空氣分級(jí)流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可視化強(qiáng)，能夠解決現(xiàn)有燃燒實(shí)驗(yàn)研究耗資高和操作困難的問(wèn)題。

本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種觀(guān)測(cè)爐內(nèi)空氣分級(jí)流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，包括由有機(jī)玻璃制成的四角切圓爐，在其底部設(shè)有一次風(fēng)單元，在其中部?jī)蓚?cè)分別設(shè)有二次風(fēng)單元和燃盡風(fēng)單元，一次風(fēng)單元內(nèi)設(shè)有用于測(cè)量一次風(fēng)大小的測(cè)速儀；燃盡風(fēng)單元內(nèi)設(shè)有用于測(cè)量燃盡風(fēng)風(fēng)速的流量計(jì)I，二次風(fēng)單元內(nèi)設(shè)有用于測(cè)量二次風(fēng)風(fēng)速的流量計(jì)II。

一次風(fēng)單元包括一次風(fēng)機(jī)及與其相連的一次風(fēng)接管，一次風(fēng)接管與進(jìn)料管相連，一次風(fēng)接管上伸出兩條支路，一路為一次風(fēng)管I，另一路為一次風(fēng)管II，一次風(fēng)管I連接至設(shè)置在四角切圓爐上的一次風(fēng)口I處，一次風(fēng)管II連接至設(shè)置在四角切圓爐上的一次風(fēng)口II；一次風(fēng)管I上設(shè)有一次風(fēng)閥I，一次風(fēng)管II上設(shè)有一次風(fēng)閥II。

測(cè)速儀設(shè)置在一次風(fēng)接管的管路上。

進(jìn)料管上還設(shè)有進(jìn)料閥。

二次風(fēng)單元包括二次風(fēng)機(jī)及與分別其相連的二次風(fēng)接管I和二次風(fēng)接管II；

二次風(fēng)接管I上伸出兩條支路，一路為二次風(fēng)管I，另一路為二次風(fēng)管II，二次風(fēng)管I連接至設(shè)置在四角切圓爐上的二次風(fēng)口I處，二次風(fēng)管II連接至設(shè)置在四角切圓爐上的二次風(fēng)口II；二次風(fēng)管I上設(shè)有二次風(fēng)閥I，二次風(fēng)管II上設(shè)有二次風(fēng)閥II；

二次風(fēng)接管II上伸出兩條支路，一路為二次風(fēng)管III，另一路為二次風(fēng)管IV，二次風(fēng)管III連接至設(shè)置在四角切圓爐上的二次風(fēng)口III，二次風(fēng)管IV連接至設(shè)置在四角切圓爐上的二次風(fēng)口IV；二次風(fēng)管III上設(shè)有二次風(fēng)閥III，二次風(fēng)管IV上設(shè)有二次風(fēng)閥IV。

流量計(jì)II設(shè)置在二次風(fēng)接管I的管路上。

燃盡風(fēng)單元包括燃盡風(fēng)風(fēng)機(jī)及與其相連的燃盡風(fēng)接管，燃盡風(fēng)接管上伸出四條支路，分別為燃盡風(fēng)管I、燃盡風(fēng)管II、燃盡風(fēng)管III和燃盡風(fēng)管IV；

燃盡風(fēng)管I連接至設(shè)置在四角切圓爐上的燃盡風(fēng)口I處，燃盡風(fēng)管II連接至設(shè)置在四角切圓爐上的燃盡風(fēng)口II處，燃盡風(fēng)管III連接至設(shè)置在四角切圓爐上的燃盡風(fēng)口III處，燃盡風(fēng)管IV連接至設(shè)置在四角切圓爐上的燃盡風(fēng)口IV處；

燃盡風(fēng)管I上設(shè)有燃盡風(fēng)閥I，燃盡風(fēng)管II上設(shè)有燃盡風(fēng)閥II，燃盡風(fēng)管III上設(shè)有燃盡風(fēng)閥III，燃盡風(fēng)管IV上設(shè)有燃盡風(fēng)閥IV。

流量計(jì)I設(shè)置在燃盡風(fēng)接管的管路上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果：

本實(shí)用新型公開(kāi)的觀(guān)測(cè)爐內(nèi)空氣分級(jí)流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，包括采用有機(jī)玻璃加工而成的四角切圓爐，在其底部設(shè)有一次風(fēng)單元，在其中部?jī)蓚?cè)分別設(shè)有二次風(fēng)單元和燃盡風(fēng)單元，其中一次風(fēng)口噴入煤粉，二次風(fēng)口和燃盡風(fēng)口噴入空氣，通過(guò)調(diào)節(jié)一次風(fēng)，二次風(fēng)和燃盡風(fēng)量可觀(guān)察到不同空氣分級(jí)下的四角切圓爐內(nèi)流場(chǎng)分布。該實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單易行，成本低廉，可視化強(qiáng)，所獲得的冷態(tài)空氣分級(jí)的流場(chǎng)可視化結(jié)果，從而用于指導(dǎo)熱態(tài)燃燒過(guò)程的模擬研究。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1.四角切圓爐；2.燃盡風(fēng)口I；3.燃盡風(fēng)口II；4.燃盡風(fēng)閥I；5.燃盡風(fēng)閥II；6.燃盡風(fēng)管I；7.燃盡風(fēng)管II；8.燃盡風(fēng)接管；9.流量計(jì)I；10.燃盡風(fēng)機(jī)；11.二次風(fēng)管I；12.二次風(fēng)管II；13.流量計(jì)II；14.二次風(fēng)接管I；15.二次風(fēng)機(jī)；16.一次風(fēng)口I；17.一次風(fēng)口II；18.一次風(fēng)管I；19.一次風(fēng)閥I；20.測(cè)速儀；21.一次風(fēng)閥II；22.一次風(fēng)管II；23.一次風(fēng)接管；24.一次風(fēng)機(jī)；25.進(jìn)料閥；26.進(jìn)料管；27.二次風(fēng)接管II；28.二次風(fēng)管III；29.二次風(fēng)管IV；30.二次風(fēng)閥III；31.二次風(fēng)閥IV；32.燃盡風(fēng)管III；33.燃盡風(fēng)管IV；34.燃盡風(fēng)閥III；35.燃盡風(fēng)閥IV；36.燃盡風(fēng)口III；37.燃盡風(fēng)口IV；38.二次風(fēng)口I；39.二次風(fēng)口II；40.二次風(fēng)閥I；41.二次風(fēng)閥II；42.二次風(fēng)口III；43.二次風(fēng)口IV。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型的觀(guān)測(cè)爐內(nèi)空氣分級(jí)流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，四角切圓爐1的左側(cè)墻從上往下依次安裝有燃盡風(fēng)口III 36，燃盡風(fēng)口IV 37，二次風(fēng)口III 42、二次風(fēng)口IV 43和一次風(fēng)口I 16。燃盡風(fēng)口III 36連接有燃盡風(fēng)管III 32，其上布置有燃盡閥IV 34；燃盡風(fēng)口IV 37連接有燃盡風(fēng)管IV 33，其上布置有燃風(fēng)閥IV 35；二次風(fēng)口III 42連接有二次風(fēng)管III 28，其上接有二次風(fēng)閥II 30；二次風(fēng)閥IV 31連接有二次風(fēng)管IV 29，其上接有二次風(fēng)閥IV 31；一次風(fēng)口I 16連接著一次風(fēng)管I 22，其上安裝有一次風(fēng)閥I 21。

四角切圓爐1的右側(cè)墻從上往下依次安裝有燃盡風(fēng)口I 2、燃盡風(fēng)口II 3、二次風(fēng)口I 38、二次風(fēng)II 39和一次風(fēng)口II 17。燃盡風(fēng)口I 2連接有燃盡風(fēng)管I 6，其上布置有燃盡風(fēng)閥I 4；燃盡風(fēng)口II 3連接有燃盡風(fēng)管II 7，其上布置有燃盡風(fēng)閥II 5；二次風(fēng)口I 38連接有二次風(fēng)管I 11，其上連接有二次風(fēng)閥I 40；二次風(fēng)口II 39連接有二次風(fēng)管II 12，其上連接有二次風(fēng)閥II 41。燃盡風(fēng)管接管8將燃盡風(fēng)管I 6、燃盡風(fēng)管II 7、燃盡風(fēng)管III 32和燃盡風(fēng)管IV33連接起來(lái)并與燃盡風(fēng)機(jī)10相接，在該燃盡風(fēng)接管8上安裝有流量計(jì)I 9。二次風(fēng)接管I 14將二次風(fēng)管I 11和二次風(fēng)管II 12連接起來(lái)，二次風(fēng)接管II 27將二次風(fēng)管III 28和二次風(fēng)管IV29連接起來(lái)，并與二次風(fēng)接管I 14相接后共同接入二次風(fēng)機(jī)15，在二次風(fēng)接管I 14上安裝有流量計(jì)II 13。一次風(fēng)接管23將一次風(fēng)管II 18和一次風(fēng)管I 22連接起來(lái)，并接入到一次風(fēng)機(jī)24中。在一次風(fēng)接管23上安裝有進(jìn)料閥25和進(jìn)料管26以及測(cè)速儀20。

本實(shí)用新型的觀(guān)測(cè)爐內(nèi)空氣分級(jí)流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，在使用時(shí)：

煤粉從進(jìn)料管26進(jìn)入到一次風(fēng)接管23中，一次風(fēng)機(jī)24抽吸空氣與煤粉混合后分別經(jīng)由一次風(fēng)管I 18和一次風(fēng)管II 22送入到四角切圓爐1內(nèi)，形成一次風(fēng)。安裝在一次風(fēng)接管23上的測(cè)速儀20可以測(cè)得一次風(fēng)口I 16和一次風(fēng)口II 17的風(fēng)速大小。二次風(fēng)機(jī)15抽吸空氣經(jīng)由二次風(fēng)接管I 14和二次風(fēng)接管II 27分別送入到二次管I 11、二次風(fēng)接管II 12、二次風(fēng)管III 28和二次風(fēng)管IV 29。然后從二次風(fēng)口I 38、二次風(fēng)口II 39、二次風(fēng)口III 42和二次風(fēng)口IV 43被送入四角切圓爐1中，形成二次風(fēng)。燃盡風(fēng)機(jī)10抽吸環(huán)境中空氣經(jīng)由燃盡風(fēng)接管8分別送入燃盡風(fēng)管I 6、燃盡風(fēng)管II 7、燃盡風(fēng)管III 32和燃盡風(fēng)管IV 33中，并從燃盡風(fēng)管I、燃盡風(fēng)管II、燃盡風(fēng)管III、燃盡風(fēng)管IV所連接的燃盡風(fēng)口I 2、燃盡風(fēng)口II 3、燃盡風(fēng)口III 36和燃盡風(fēng)口IV 37被送入到四角切圓爐1中，形成燃盡風(fēng)射流。通過(guò)調(diào)節(jié)布置在燃盡風(fēng)管I 6、燃盡風(fēng)管II 7、燃盡風(fēng)管III 32和燃盡風(fēng)管IV 33上的燃盡風(fēng)閥I 4、燃盡風(fēng)閥II 5、燃盡風(fēng)閥III 34和燃盡風(fēng)閥IV 35的開(kāi)度大小可調(diào)節(jié)燃盡風(fēng)速，燃盡風(fēng)速的測(cè)量可以通過(guò)安裝在二次風(fēng)接管I上的流量計(jì)I 9來(lái)測(cè)量。同理，通過(guò)調(diào)節(jié)二次風(fēng)管I 11、二次風(fēng)管II 12、二次風(fēng)管III28和二次風(fēng)管IV 29上安裝的二次風(fēng)閥I 40，二次風(fēng)閥II 41、二次風(fēng)閥III 30和二次風(fēng)閥IV 31的開(kāi)度大小，可調(diào)節(jié)二次風(fēng)速，二次風(fēng)速的測(cè)量可通過(guò)安裝在二次風(fēng)接管I 14上的測(cè)量計(jì)II 13來(lái)獲得。改變二次風(fēng)機(jī)和燃盡風(fēng)的流量和流速，可以觀(guān)測(cè)不同空氣分級(jí)的爐內(nèi)流場(chǎng)分布。