一種生物質打捆燃料燃燒實驗臺的制作方法

本實用新型屬于生物質燃燒技術領域，具體涉及一種生物質打捆燃料燃燒實驗臺。

背景技術：

生物質打捆燃燒技術是一種較好的生物質燃燒利用方式，它摒棄了生物質成型燃料的不足，具有生物質打捆密度適中（100～500kg/m3)，耗電少(30kWh/t)，與生物質成型燃料相比每噸燃料可節電60-90kWh，節約電費40-60 ￥/t，同時其生產效率高、燃燒效果好、容易利用，已成為生物質燃燒利用技術的一個重要發展方向。

然而直接燃用生物質打捆燃料的設備較少，燃燒設備還未定型，還需進一步的研究、實驗與開發，生物質燃燒設備設計時，參數選取均與選取煤的相應參數進行類比，此法雖然簡單，但其精確度不足，其主要原因是關于對生物質打捆燃料燃燒特性的研究還未深入。因此，這就迫切需要一種生物質打捆燃料燃燒實驗臺，通過實際燃燒實驗得出生物質打捆燃料燃燒特性，進而確定燃燒設備參數。

技術實現要素：

本實用新型為了解決現有技術中的不足之處，提供一種生物質打捆燃料燃燒實驗臺，通過實際燃燒實驗得出生物質打捆燃料燃燒特性，進而確定燃燒設備參數。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：一種生物質打捆燃料燃燒實驗臺，它包括燃燒裝置、稱重系統、溫度測量系統和煙氣成分測量系統，燃燒裝置包括燃燒室，燃燒室為豎向設置的筒形結構，燃燒室底部設置有爐排，燃燒室內靠近爐排上側的位置處設置有點火器；燃燒室頂部連接有排煙管，排煙管上沿出氣方向依次設置有除塵器和引風機；燃燒室底部連接有進氣管，進氣管上設置有鼓風機；

稱重系統包括與所述爐排通過頂桿相連的稱重計；

溫度測量系統包括燃燒溫度傳感器、室內溫度傳感器和煙氣溫度傳感器，燃燒溫度傳感器設置有多個，多個燃燒溫度傳感器沿高度方向從下至上依次布置在燃燒室下部，室內溫度傳感器設置在燃燒室上部，煙氣溫度傳感器設置在燃燒室與水浴除塵器之間的排煙管上；

煙氣成分測量系統包括煙氣分析儀，排煙管上設有煙氣取樣口，煙氣分析儀的采樣元件與煙氣取樣口連接。

所述引風機和鼓風機上均設置有變頻器。

所述燃燒室和鼓風機之間的進氣管上設置有空氣流量計。

所述燃燒裝置還包括帶顯示屏的控制臺，燃燒溫度傳感器、室內溫度傳感器、煙氣溫度傳感器、點火器、鼓風機、引風機、變頻器和空氣流量計均與控制臺電連接。

所述燃燒室上設置有觀察窗；所述燃燒室上設置有進料口；所述燃燒室上位于爐排上下的位置處均設置有清灰口；所述排煙管的出口處設置有煙囪；所述煙氣取樣口位于引風機后的排煙管上。

所述頂桿的上端與爐排連接，頂桿的下端伸出燃燒室并與稱重計連接。

所述燃燒室為圓筒形結構；所述燃燒室的內襯層由高溫耐火混凝土制成，其外包層由硅酸鋁砧板保溫材料制成。

所述點火器選用電加熱棒；所述除塵器選用水浴除塵器。

所述燃燒溫度傳感器采用可伸縮的熱電偶，熱電偶的壓簧式感溫元件橫向伸入到燃燒室內部。

所述燃燒溫度傳感器設置有五個；最底層的燃燒溫度傳感器距爐排50mm，其余燃燒溫度傳感器距爐排的距離分別為150mm、250mm、350mm、和450mm。

本實用新型的有益效果是：

1．本實用新型的實驗臺由稱重系統、溫度測量系統和煙氣成分測量系統組成，稱重系統能監測打捆燃料燃燒時的重量變化；溫度測量系統采用可伸縮的熱電偶，可以檢測到打捆燃料內部不同位置不同燃燒階段的溫度變化；煙氣成分測量系統可監測打捆燃料燃燒過程煙氣成分的變化，該實驗臺可準確地對生物質打捆燃料燃燒過程進行實時監測。

2．本實用新型的實驗臺依據生物質打捆燃料物理特性以及成分、元素和灰分析特性，設計出合適的燃燒室結構和容積，該實驗臺燃燒室直徑為65cm，適用于市場上主要的三種小方捆尺寸，橫截面積分別為 31cmx41cm、36cmx46cm和 41cmx46cm，以及直徑在65cm以下的小圓捆。

3．鼓風機和引風機均采用變頻器改變風機的轉速，進而調節風量的大小，實現風量控制，并采用空氣流量計記錄實際進風量，來減少通過變頻器計算的理論進風量造成的誤差。變頻器頻率可在控制臺的顯示屏上直接設置。

4．本實用新型的實驗臺采用水浴式除塵器，含塵氣體經過水洗滌，塵粒與水黏附后留在水中，具有很好的除塵凈化效果，減少了實驗中燃料燃燒產生的粉塵向大氣的排放。

5．本實用新型的實驗臺由控制臺自動化控制，點火器、鼓風機、引風機通過控制臺進行開啟和關閉，鼓風機和引風機的風速調節通過控制臺控制對應的變頻器進行設置。

6．本實用新型的實驗臺監測數據可視化，燃燒溫度傳感器、室內溫度傳感器、煙氣溫度傳感器采集的信號通過控制臺內轉換模塊接入數字采集儀，數字采集儀采集的數據在顯示屛上直接顯示溫度變化，煙氣分析儀通過 COM 口，用連接線與電腦相連接，直接記錄煙氣各成分濃度。

7．本實用新型的實驗臺能夠通過實際燃燒實驗得出生物質打捆燃料燃燒特性，進而確定燃燒設備參數。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型中燃燒室部位的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式作詳細說明。

如圖1和圖2所示，本實用新型的一種生物質打捆燃料燃燒實驗臺，它包括燃燒裝置、稱重系統、溫度測量系統和煙氣成分測量系統。燃燒裝置包括燃燒室2，燃燒室2為豎向設置的圓筒形結構，燃燒室2的內襯層由高溫耐火混凝土制成，其外包層由硅酸鋁砧板保溫材料制成。燃燒室2頂部設置有進料口1，燃燒室2側部設置有觀察窗3。燃燒室2底部設置有爐排5，燃燒室2上位于爐排5上下的位置處均設置有清灰口6，燃燒室2內靠近爐排5上側的位置處設置有點火器，即電加熱棒4。燃燒室頂部連接有排煙管10，排煙管10上沿出氣方向依次設置有水浴除塵器11和引風機12，排煙管10的出口處設置有煙囪14。燃燒室2底部連接有進氣管17，進氣管17上設置有鼓風機9。燃燒室2和鼓風機9之間的進氣管17上設置有空氣流量計8。

所述引風機12和鼓風機9上均設置有變頻器。

稱重系統包括與所述爐排5通過頂桿18相連的稱重計7，頂桿18的上端與爐排5連接，頂桿18的下端伸出燃燒室2并與稱重計連接，稱重計7能顯示打捆燃料在燃燒過程中重量的變化。爐排2及稱重計7為本領域的常規元器件，其安裝及稱重原理不再詳述。

溫度測量系統包括燃燒溫度傳感器、室內溫度傳感器T6和煙氣溫度傳感器T7，所述燃燒溫度傳感器采用可伸縮的熱電偶，熱電偶的壓簧式感溫元件橫向伸入到燃燒室2內部，所述燃燒溫度傳感器設置有五個，分別為T1、T2、T3、T4、T5；五個燃燒溫度傳感器沿高度方向從下至上依次布置在燃燒室下部，最底層的燃燒溫度傳感器T1距爐排50mm，其余燃燒溫度傳感器T2、T3、T4、T5距爐排的距離分別為150mm、250mm、350mm、和450mm，室內溫度傳感器T6設置在燃燒室2上部，煙氣溫度傳感器T7設置在燃燒室2與水浴除塵器11之間的排煙管10上。

煙氣成分測量系統包括煙氣分析儀19，位于引風機12后的排煙管10上設有煙氣取樣口13，煙氣分析儀19的采樣元件與煙氣取樣口13連接。煙氣分析儀19通過其 COM 口，用連接線與電腦相連接，直接記錄煙氣各成分濃度

所述燃燒裝置還包括帶顯示屏15的控制臺16，燃燒溫度傳感器、室內溫度傳感器T6、煙氣溫度傳感器T7、點火器、鼓風機9、引風機12、變頻器和空氣流量計均與控制臺電連接。

本實用新型在實際應用及工作時，生物質打捆燃料由進料口1進入燃燒室2，落至底部的爐排5上，爐排2通過一頂桿18與稱重計7相連，稱重計7能顯示打捆燃料在燃燒過程中重量的變化，燃料由位于爐排5上端的電加熱棒4進行加熱點燃，待燃料著火后關掉電加熱棒，燃料在燃燒室2內燃燒，燃燒室2是一個豎直的圓筒形，內襯有高溫耐火混凝土，外層包有硅酸鋁砧板保溫材料，在圓柱形燃燒室內，沿高度方向布置了6個熱電偶(T1-T6)， 熱電偶T6位于燃燒室2上端來測量燃燒室內溫度，最底層熱電偶Tl距爐排5的距離50mm，熱電偶T2-T5距爐排2的距離分別為150mm、250mm、350mm、450mm，熱電偶T2-T5的壓簧式感溫元件可伸縮，能插入生物質打捆燃料內部，測量燃料內部不同位置不同燃燒階段的溫度，熱電偶T7位于排煙管10上測量煙氣溫度，熱電偶信號經轉換模塊接入數字采集儀，數字采集儀采集的數據在顯示屛15顯示，鼓風機9從爐排5下對燃燒的燃料進行送風，鼓風機9與變頻器、空氣流量計8連接，通過變頻器控制鼓風風量，通過空氣流量計8讀取實際進風量，燃料燃燒生成的煙氣通過排煙管10進入水浴除塵器11，經過除塵的煙氣由引風機12引出，引風機通過變頻器進行引風量控制，排煙管10上設有煙氣取樣口13可以通過煙氣分析儀分析煙氣的成分、流速等指標，煙氣分析儀通過 其COM 口，用連接線與電腦相連接，以記錄煙氣各成分濃度。電加熱棒、鼓風和引風的開啟與關閉由控制臺16上的按鈕進行控制，煙氣最后經排煙管10由煙囪14排出，燃料燃燒情況通過觀察窗3進行觀察，燃料燃盡的灰渣從爐排5上下的清灰口6清理出。

本實用新型的實驗臺由稱重系統、溫度測量系統和煙氣成分測量系統組成，稱重系統能監測打捆燃料燃燒時的重量變化；溫度測量系統采用可伸縮的熱電偶，可以檢測到打捆燃料內部不同位置不同燃燒階段的溫度變化；煙氣成分測量系統可監測打捆燃料燃燒過程煙氣成分的變化，該實驗臺可準確地對生物質打捆燃料燃燒過程進行實時監測。

本實用新型的實驗臺依據生物質打捆燃料物理特性以及成分、元素和灰分析特性，設計出合適的燃燒室結構和容積，該實驗臺燃燒室直徑為65cm，適用于市場上主要的三種小方捆尺寸，橫截面積分別為 31cmx41cm、36cmx46cm和 41cmx46cm，以及直徑在65cm以下的小圓捆。

鼓風機9和引風機12均采用變頻器改變風機的轉速，進而調節風量的大小，實現風量控制，并采用空氣流量計8記錄實際進風量，來減少通過變頻器計算的理論進風量造成的誤差。變頻器頻率在控制臺15的顯示屏上16直接設置。

本實用新型的實驗臺采用水浴式除塵器11，含塵氣體經過水洗滌，塵粒與水黏附后留在水中，具有很好的除塵凈化效果，減少了實驗中燃料燃燒產生的粉塵向大氣的排放。

本實用新型的實驗臺由控制臺自動化控制，點火器、鼓風機9、引風機12通過控制臺進行開啟和關閉，鼓風機9和引風機12的風速調節通過控制臺控制對應的變頻器進行設置。

本實用新型的實驗臺監測數據可視化，燃燒溫度傳感器T1-T5、室內溫度傳感器T6、煙氣溫度傳感器T7采集的信號通過控制臺內轉換模塊接入數字采集儀，數字采集儀采集的數據在控制臺16的顯示屛15上直接顯示溫度變化，煙氣分析儀19通過 COM 口，用連接線與電腦相連接，直接記錄煙氣各成分濃度。

本實用新型的實驗臺能夠通過實際燃燒實驗得出生物質打捆燃料燃燒特性，進而確定燃燒設備參數。

以上實施例僅用以說明而非限制本實用新型的技術方案，盡管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本實用新型進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。