水泥窑用煤粉悬浮燃烧特性试验炉制造技术

水泥窑用煤粉悬浮燃烧特性试验炉，包括风源系统、热风枪、“L”形石英管、炉体加热系统、悬浮炉体温度监控及采集系统；通过风源系统提供压力流速适宜的空气，经过热风枪预热之后从“L”形石英管导入炉体加热系统，使得投入的煤粉在悬浮状态下燃烧，通过悬浮炉体温度监控及采集系统得到煤粉燃烧过程中温度随时间变化数据，绘制煤粉悬浮燃烧温度随时间变化曲线，即可根据曲线评价煤粉的燃烧热特性。本发明专利技术对比于一般的煤粉热分析技术，当到达所需的测定温度并达到热平衡时，仅需要10分钟左右即可完成待测样品的测定和计算，快捷方便，精确度高，同时还可以进行连续实验，不必像热重分析一般需要等温度降至室温，可以节约大量的时间。

【技术实现步骤摘要】
水泥窑用煤粉悬浮燃烧特性试验炉
本专利技术涉及热分析仪器领域，更具体地说涉及水泥窑用煤粉悬浮燃烧特性试验炉。
技术介绍
煤粉燃烧特性是煤燃烧理论研究的重要内容之一，对于水泥工业用煤而言，燃料的燃烧问题是新型干法生产线运行达标的关键，因此深入研究煤粉的燃烧特性，及时有效地对各种煤粉进行评估分析，对于优化煤粉燃烧条件，改善水泥生产线的工况，提高水泥生产质量，降低水泥生产成本，都有着积极的意义。早期对煤粉颗粒的着火研究主要采用水平管试验法，垂直炉管试验法，现代则发展到诸如静止颗粒技术、热重分析技术、激光技术等。早期，研究者是利用热天平研究煤粉的燃烧特性的，但是受到影响的因素较多，且对于不同的热天平实验所得到的燃尽时间是不相同的，即使同一天平，也会由于煤粉量的多少，加热速度的快慢等不同也会得到不同的结果。同时由于加热速度太低，与实际炉内工况相差甚。这些系数都是建立煤粉的静态燃烧的基础上的，虽然可以在一定程度上评价预测煤粉在水泥工业中的燃烧情况，但其燃烧状态与水泥实际生产中仍然存在很大的差别。且由于水泥工业生产用煤燃烧条件的特殊性，这些燃烧特性评价方法并不一定适合水泥行业的实际生产需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适合水泥行业的实际生产需要的水泥窑用煤粉悬浮燃烧特性试验炉。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：水泥窑用煤粉悬浮燃烧特性试验炉，包括风源系统、热风枪、“L”形石英管、炉体加热系统、悬浮炉体温度监控及采集系统；所述风源系统包括空气压缩机、第一减压阀、气体稳压罐、第二减压阀以及气体流量计；所述空气压缩机的出口经过第一减压阀与气体稳压罐的入口连接，气体稳压罐的出口经过第二减压阀与气体流量计入口连接；所述热风枪包括陶瓷管、耐高温胶凝材料、气体入口、气体出口、陶瓷柱、支撑架、热风枪高温电阻丝、热风枪过温保护热电偶以及热风枪保温材料；所述陶瓷管一端通过耐高温胶凝材料密封固定安装有气体入口，气体入口与气体流量计出口连接；陶瓷管另一端通过耐高温胶凝材料密封固定安装有气体出口，气体出口与“L”形石英管的下端进气口相连；陶瓷柱通过支撑架安装在陶瓷管内，陶瓷柱上缠绕安装有热风枪高温电阻丝；热风枪过温保护热电偶紧贴在陶瓷管外壁面，热风枪过温保护热电偶与on/off温控表连接；热风枪风温控制热电偶设置在气体出口出，热风枪风温控制热电偶与可控硅温控表连接；热风枪保温材料包裹在陶瓷管外壁面；所述炉体加热系统包括悬浮炉体、高温固定砖、悬浮炉密封保温室、煤粉进料管以及烟气出口；悬浮炉体通过高温固定砖固定在悬浮炉密封保温室中，悬浮炉体下端与“L”形石英管的上端出气口相连，悬浮炉体顶面密封，煤粉进料管穿过悬浮炉体顶面安装在悬浮炉体内，煤粉进料管上端伸出悬浮炉密封保温室顶面，煤粉进料管上端入口处设置有密封盖；悬浮炉体上还设置有烟气出口，烟气出口伸出悬浮炉密封保温室外；悬浮炉体周围均匀设置有加热管，加热管包括石英玻璃管和炉体高温电阻丝，炉体高温电阻丝缠绕在石英玻璃管上；所述悬浮炉体温度监控及采集系统包括悬浮炉体监控热电偶、温度控制/采集两用热电偶、计算机、数据采集卡、可控硅移相温度控制表、可控硅调压器以及电压表；所述温度控制/采集两用热电偶设置在煤粉进料管下端出口处；温度控制/采集两用热电偶经过数据采集卡连接至计算机，计算机上安装有数据记录软件，温度控制/采集两用热电偶同时接至可控硅移相温度控制表；悬浮炉体监控热电偶设置在悬浮炉体壁面上，悬浮炉体监控热电偶经过数据采集卡连接至计算机；所述可控硅调压器与炉体高温电阻丝并联；所述电压表与炉体高温电阻丝并联。所述热风枪保温材料和悬浮炉密封保温室的保温材料为多晶莫来石纤维耐火毯。所述陶瓷柱通过支撑架安装在陶瓷管的中轴上。与现有技术相比较，本专利技术具备的有益效果：针对水泥回转窑用煤中煤粉所处的悬浮喷腾状态下的燃烧特性分析，较一般的热重分析的静态燃烧分析方法更符合水泥用煤中的燃烧状态。煤粉处于悬浮分散状态下，直接进入在高温状态下悬浮喷腾中燃烧，具有更快的升温速度、热传递效率、燃烧传质速度，从而更符合水泥用煤中的燃烧状态，且比热重分析的过程更快速、具有更强的区分鉴别能力，能够良好的反应出煤粉的燃烧过程中温度的变化过程，较之测气相含量变化，更具有参考意义。尤其适合水泥窑用煤粉的燃烧特性的分析。由于本专利技术对于升温速度没有要求，对比于一般的煤粉热分析技术，具有更加快速的分析能力，当到达所需的测定温度并达到热平衡时，仅需要10分钟左右即可完成待测样品的测定和计算，快捷方便，精确度高，同时还可以进行连续实验，不必像热重分析一般需要等温度降至室温，可以节约大量的时间。附图说明图1是本专利技术所述的水泥窑用煤粉悬浮燃烧特性试验炉的结构示意图。图2是本专利技术所述的热风枪内部结构示意图。图3是本专利技术所述的热风枪中的支撑架结构示意图。图4是本专利技术所述的炉体加热系统内部结构示意图。图5是本专利技术所述的水泥窑用煤粉悬浮燃烧特性试验炉一次试验获得的监测结果。图中：1.空气压缩机，2.第一减压阀，3.气体稳压罐，4.第二减压阀，5.气体流量计，6.热风枪保温材料，7.热风枪，8.热风枪过温保护热电偶，9.热风枪风温控制热电偶，10.悬浮炉密封保温室，11.加热管，12.烟气出口，13.温度控制/采集两用热电偶，14.煤粉进料管，15.密封盖，16.悬浮炉体，17.“L”形石英管，18.悬浮炉体监控热电偶，19.高温固定砖，20.支撑架，21.耐高温胶凝材料，22.热风枪高温电阻丝，23.陶瓷柱，24.气体入口，26.陶瓷管，27.石英玻璃管，28.炉体高温电阻丝，29.气体出口。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术的技术方案作进一步阐述。实施例1水泥窑用煤粉悬浮燃烧特性试验炉，包括风源系统、热风枪7、“L”形石英管17、炉体加热系统以及悬浮炉体温度监控及采集系统；所述风源系统包括空气压缩机1、第一减压阀2、气体稳压罐3、第二减压阀4以及气体流量计5；所述空气压缩机1的气体出口经过第一减压阀2与气体稳压罐3的入口连接，气体稳压罐3的出口经过第二减压阀4与气体流量计5入口连接；所述热风枪7包括陶瓷管26、耐高温胶凝材料21、气体入口24、气体出口29、陶瓷柱23、支撑架20、热风枪高温电阻丝22、热风枪过温保护热电偶8以及热风枪保温材料6；所述陶瓷管26一端通过耐高温胶凝材料21密封固定安装有气体入口24，气体入口24与气体流量计5出口连接；陶瓷管26另一端通过耐高温胶凝材料21密封固定安装有气体出口29，气体出口29与“L”形石英管17的下端进气口相连；陶瓷柱23通过支撑架20安装在陶瓷管26内，陶瓷柱23上缠绕安装有热风枪高温电阻丝22；热风枪过温保护热电偶8紧贴在陶瓷管26外壁面，热风枪过温保护热电偶8与on/off温控表连接；热风枪风温控制热电偶9设置在气体出口29出，热风枪风温控制热电偶9与可控硅温控表连接；热风枪保温材料6包裹在陶瓷管26外壁面；所述炉体加热系统包括悬浮炉体16、高温固定砖19、悬浮炉密封保温室10、煤粉进料管14、烟气出口12；悬浮炉体16通过高温固定砖19固定在悬浮炉密封保温室10中，悬浮炉体16下端与“L”形石英管17的上端出气口相连，悬浮炉体16顶面密封，煤粉进料管14穿过悬浮炉体16顶面安本文档来自技高网...

【技术保护点】
水泥窑用煤粉悬浮燃烧特性试验炉，其特征在于，包括风源系统、热风枪、“L”形石英管、炉体加热系统、悬浮炉体温度监控及采集系统；所述风源系统包括空气压缩机、第一减压阀、气体稳压罐、第二减压阀以及气体流量计；所述空气压缩机的出口经过第一减压阀与气体稳压罐的入口连接，气体稳压罐的出口经过第二减压阀与气体流量计入口连接；所述热风枪包括陶瓷管、耐高温胶凝材料、气体入口、气体出口、陶瓷柱、支撑架、热风枪高温电阻丝、热风枪过温保护热电偶以及热风枪保温材料；所述陶瓷管一端通过耐高温胶凝材料密封固定安装有气体入口，气体入口与气体流量计出口连接；陶瓷管另一端通过耐高温胶凝材料密封固定安装有气体出口，气体出口与“L”形石英管的下端进气口相连；陶瓷柱通过支撑架安装在陶瓷管内，陶瓷柱上缠绕安装有热风枪高温电阻丝；热风枪过温保护热电偶紧贴在陶瓷管外壁面，热风枪过温保护热电偶与on/off温控表连接；热风枪风温控制热电偶设置在气体出口出，热风枪风温控制热电偶与可控硅温控表连接；热风枪保温材料包裹在陶瓷管外壁面；所述炉体加热系统包括悬浮炉体、高温固定砖、悬浮炉密封保温室、煤粉进料管以及烟气出口；悬浮炉体通过高温固定砖固定在悬浮炉密封保温室中，悬浮炉体下端与“L”形石英管的上端出气口相连，悬浮炉体顶面密封，煤粉进料管穿过悬浮炉体顶面安装在悬浮炉体内，煤粉进料管上端伸出悬浮炉密封保温室顶面，煤粉进料管上端入口处设置有密封盖；悬浮炉体上还设置有烟气出口，烟气出口伸出悬浮炉密封保温室外；悬浮炉体周围均匀设置有加热管，加热管包括石英玻璃管和炉体高温电阻丝，炉体高温电阻丝缠绕在石英玻璃管上；所述悬浮炉体温度监控及采集系统包括悬浮炉体监控热电偶、温度控制/采集两用热电偶、计算机、数据采集卡、可控硅移相温度控制表、可控硅调压器以及电压表；所述温度控制/采集两用热电偶设置在煤粉进料管下端出口处；温度控制/采集两用热电偶经过数据采集卡连接至计算机，计算机上安装有数据记录软件，温度控制/采集两用热电偶同时接至可控硅移相温度控制表；悬浮炉体监控热电偶设置在悬浮炉体壁面上，悬浮炉体监控热电偶经过数据采集卡连接至计算机；所述可控硅调压器与炉体高温电阻丝并联；所述电压表与炉体高温电阻丝并联。...

【技术特征摘要】
1.水泥窑用煤粉悬浮燃烧特性试验炉，其特征在于，包括风源系统、热风枪、“L”形石英管、炉体加热系统、悬浮炉体温度监控及采集系统；所述风源系统包括空气压缩机、第一减压阀、气体稳压罐、第二减压阀以及气体流量计；所述空气压缩机的出口经过第一减压阀与气体稳压罐的入口连接，气体稳压罐的出口经过第二减压阀与气体流量计入口连接；所述热风枪包括陶瓷管、耐高温胶凝材料、气体入口、气体出口、陶瓷柱、支撑架、热风枪高温电阻丝、热风枪过温保护热电偶以及热风枪保温材料；所述陶瓷管一端通过耐高温胶凝材料密封固定安装有气体入口，气体入口与气体流量计出口连接；陶瓷管另一端通过耐高温胶凝材料密封固定安装有气体出口，气体出口与“L”形石英管的下端进气口相连；陶瓷柱通过支撑架安装在陶瓷管内，陶瓷柱上缠绕安装有热风枪高温电阻丝；热风枪过温保护热电偶紧贴在陶瓷管外壁面，热风枪过温保护热电偶与on/off温控表连接；热风枪风温控制热电偶设置在气体出口处，热风枪风温控制热电偶与可控硅温控表连接；热风枪保温材料包裹在陶瓷管外壁面；所述炉体加热系统包括悬浮炉体、高温固定砖、悬浮炉密封保温室、煤粉进料管以及烟气出口；悬浮炉体通过高温固定砖固定在悬浮炉密封保温室中，悬浮炉体下端与“L”形石英...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹德光，封广森，李浩璇，柏秀奎，蒙子星，李颂训，韦静新，陈亚菲，李静，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45