煤礦乏風(fēng)瓦斯氧化后的取熱試驗(yàn)用裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于超低熱值氣體氧化后的取熱利用【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及煤礦乏風(fēng)瓦斯氧化后的取熱試驗(yàn)用裝置，包括汽包、水箱、軟化水裝置，其特征是，還包括混風(fēng)系統(tǒng)、取熱系統(tǒng)、省煤器，混風(fēng)系統(tǒng)包括燃燒器、冷風(fēng)入口，燃燒器依次管路連接冷風(fēng)入口、取熱系統(tǒng)、省煤器、煙道出口；本實(shí)用新型的有益效果為：1)裝置靈活，可以實(shí)現(xiàn)管內(nèi)工質(zhì)分別為過冷水、兩相流、過熱蒸汽的時(shí)取熱測(cè)試，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為煤礦乏風(fēng)的取熱利用提供科學(xué)依據(jù)；2)不同溫度的熱風(fēng)由燃?xì)馊紵a(chǎn)生高溫?zé)煔饣旌侠滹L(fēng)獲得，可以靈活調(diào)節(jié)其風(fēng)量與溫度；3)利用熱電堆測(cè)試單項(xiàng)工質(zhì)經(jīng)過取熱系統(tǒng)后的溫升、利用干度儀測(cè)試管內(nèi)兩相工質(zhì)經(jīng)過取熱系統(tǒng)的取熱量，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
【專利說明】煤礦乏風(fēng)瓦斯氧化后的取熱試驗(yàn)用裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于超低熱值氣體氧化后的取熱利用【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及煤礦乏風(fēng)瓦斯氧化后的取熱試驗(yàn)用裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]煤礦乏風(fēng)瓦斯中的甲烷既是一種清潔能源，又是一種溫室氣體，其溫室效應(yīng)為CO2的21.5倍，但由于甲烷濃度低(〈0.8%)，且濃度波動(dòng)大、通風(fēng)量巨大等原因，利用傳統(tǒng)燃燒方法很難將其中甲烷銷毀，大部分的煤礦乏風(fēng)瓦斯排入大氣，超低濃度煤層氣的直接排放一方面造成了有限的不可再生資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，另一方面也加劇了全球大氣污染和溫室效應(yīng)。在我國(guó)的能源初級(jí)結(jié)構(gòu)中，煤占62%，每年因采煤通風(fēng)排放的純甲烷約190億立方，占世界采煤排放甲烷總量的45%，其中，150多億立方米甲烷通過煤礦通風(fēng)排入大氣中，經(jīng)過處理利用的通風(fēng)瓦斯僅占總數(shù)的四分之一，如果將通風(fēng)瓦斯中的甲烷全部利用起來，約折合2300萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，可以減排1.98億噸當(dāng)量二氧化碳。因此，治理和利用煤礦通風(fēng)瓦斯，是我國(guó)充分利用能源、保護(hù)大氣環(huán)境實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的需要，具有深遠(yuǎn)意義。因此，國(guó)家將煤礦乏風(fēng)瓦斯的治理利用作為“十二五”規(guī)劃的重要課題之一，目前處理煤礦乏風(fēng)瓦斯主要通過熱逆流氧化和催化逆流氧化技術(shù)，經(jīng)過二十多年的研究，利用蜂窩陶瓷的蓄熱逆流氧化技術(shù)實(shí)現(xiàn)煤礦乏風(fēng)瓦斯中甲烷的零排放已經(jīng)相對(duì)成熟，并已實(shí)現(xiàn)煤礦乏風(fēng)瓦斯的現(xiàn)場(chǎng)規(guī)?；幚恚旱V乏風(fēng)瓦斯的處理技術(shù)已經(jīng)轉(zhuǎn)向煤礦乏風(fēng)瓦斯的資源化利用上，即取熱利用上。煤礦乏風(fēng)熱氧化后的熱煙氣的取熱主要采用內(nèi)置換熱器進(jìn)行取熱，這種內(nèi)置換熱器不同傳統(tǒng)換熱器的最大化取熱，而是保證煤礦乏風(fēng)完全氧化條件下的適度取熱:取熱過多，煤礦乏風(fēng)來流得不到足夠的預(yù)熱而影響甲烷的氧化率，取熱過少，多余熱量會(huì)隨著換向周期的不斷增加在床層中心累積，當(dāng)床層中心溫度超過中心部填充蜂窩陶瓷所能忍受的極限溫度時(shí)，蜂窩陶瓷會(huì)出現(xiàn)變形，影響裝置的可靠性，此外，這種換熱器處于蜂窩陶瓷圍成的狹小空間，并不像傳統(tǒng)換熱器那樣取熱主要靠對(duì)流，因此，填充內(nèi)置換熱器的設(shè)計(jì)對(duì)煤礦乏風(fēng)的取熱利用至關(guān)重要，但是目前這種換熱器的設(shè)計(jì)目前存在以下問題:(1)換熱器的放置位置缺乏科學(xué)數(shù)據(jù)依據(jù)，主要靠經(jīng)驗(yàn)，換熱器一般放置床層中心區(qū)域兩側(cè)的相對(duì)高溫區(qū)，但是中心區(qū)設(shè)置多大的空間，換熱器應(yīng)該放置在多高的溫度區(qū)，這些問題都缺乏相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；(2) —定工況的熱風(fēng)經(jīng)過蜂窩陶瓷內(nèi)置換熱器后的溫降是決定煤礦乏風(fēng)氧化床能否成功完成取熱的關(guān)鍵，迫切需要相關(guān)實(shí)驗(yàn)為科學(xué)確定此溫降提供依據(jù)；(3)依據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的換熱器在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)了很多問題，取熱做不到適度，影響甲烷的氧化率、系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性以及熱利用率，煤礦乏風(fēng)熱氧化后的熱煙氣以較高溫度排放，造成了能源的浪費(fèi)。因此一種可靠的、測(cè)試效果好的煤礦乏風(fēng)瓦斯氧化后的取熱試驗(yàn)用裝置成為亟待解決的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型提供一種可以實(shí)現(xiàn)管內(nèi)流動(dòng)工質(zhì)為過冷水單相流、過熱蒸汽單相流以及濕蒸汽兩相流的取熱測(cè)試，具有實(shí)現(xiàn)功能多、燃耗低、測(cè)試可靠性高的煤礦乏風(fēng)瓦斯氧化后的取熱試驗(yàn)用裝置。
[0004]為解決上述問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]煤礦乏風(fēng)瓦斯氧化后的取熱試驗(yàn)用裝置，包括汽包、水箱、軟化水裝置，其特征是，還包括混風(fēng)系統(tǒng)、取熱系統(tǒng)、省煤器，混風(fēng)系統(tǒng)包括燃燒器、冷風(fēng)入口，燃燒器依次管路連接冷風(fēng)入口、取熱系統(tǒng)、省煤器、煙道出口 ；軟化水裝置與水箱管路連接，水箱通過管路依次連接第二閥門、主補(bǔ)水泵、第三閥門、第四閥門、第一壓力表、汽包；汽包下部通過管路依次連接主循環(huán)泵、第六閥門、第七閥門、第一過濾器、水流量表、熱電阻傳感器、第十一閥門、第十四閥門、第十五閥門后管路一路經(jīng)過第二視鏡與取熱系統(tǒng)連接，取熱系統(tǒng)再通過管路與溫差測(cè)試熱電堆、第一視鏡、第二十一閥門連接；另一管路通過第十六閥門與省煤器、第十七閥門連接，兩管路會(huì)合后再連接第十閥門后與汽包連接；第十一閥門、第十四閥門之間的連接管路上通過管路依次連接蒸汽流量表、第一溫度傳感器、第十八閥門后與省煤器連接；第十一閥門、第十四閥門的連接管路上并聯(lián)有第八閥門、減壓閥；第二十一閥門的連接管路上并聯(lián)有第二十閥門、第二過濾器、干度儀；第十閥門前端的連接有第十二閥門；汽包還通過管路連接第十三閥門后與省煤器連接；汽包上還安裝有液位計(jì)、第二壓力表、安全閥；混風(fēng)系統(tǒng)上還設(shè)有第二溫度傳感器；煙道出口上設(shè)有體積流量表。
[0006]其中，主補(bǔ)水泵連接管路上并聯(lián)有第一閥門、備用補(bǔ)水泵。
[0007]其中，主循環(huán)泵、第六閥門連接管路上并聯(lián)有備用循環(huán)泵、第五閥門。
[0008]本實(shí)用新型包括混風(fēng)系統(tǒng)、取熱系統(tǒng)、省煤器、連接管道及測(cè)試系統(tǒng)，混風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)由液化氣燃燒產(chǎn)生的高溫廢氣與冷風(fēng)混合以獲得不同溫度、流量的熱風(fēng)，熱風(fēng)垂直橫掠內(nèi)置在蜂窩陶瓷填充床內(nèi)的取熱系統(tǒng)完成取熱測(cè)試，此后，熱風(fēng)流過省煤器完成部分熱量的回收利用經(jīng)煙道排出。水路系統(tǒng)是由取熱系統(tǒng)、省煤器分別引出的管道及相應(yīng)的流量、壓力、溫度及濕蒸汽干度測(cè)試儀表組成，可以實(shí)現(xiàn)管內(nèi)流動(dòng)工質(zhì)為過冷水單相流、過熱蒸汽單相流以及濕蒸汽兩相流的取熱測(cè)試。
[0009]本實(shí)用新型將煤礦乏風(fēng)氧化后的瞬態(tài)取熱過程等效為一系列的穩(wěn)態(tài)過程，簡(jiǎn)化了試驗(yàn)手段，取熱換熱器內(nèi)工質(zhì)為過冷水的實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)，取熱系統(tǒng)管路與省煤器管路為并聯(lián)連接，省煤器的設(shè)置使得系統(tǒng)的余熱被充分利用，可以快速實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)汽包內(nèi)水的的加熱，為調(diào)節(jié)進(jìn)入換熱器時(shí)的不同的水工況創(chuàng)造了條件。通過在取熱系統(tǒng)換熱器入出口設(shè)置熱電堆可以測(cè)試水經(jīng)過取熱系統(tǒng)后的溫升，進(jìn)而可以測(cè)試換熱器的取熱功率，通過在床層內(nèi)布置的熱電偶，可以測(cè)試出熱風(fēng)經(jīng)過取熱系統(tǒng)后的溫度變化。
[0010]取熱系統(tǒng)換熱器內(nèi)工質(zhì)為過熱蒸汽時(shí)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)，取熱系統(tǒng)的管路與省煤器的管路為串聯(lián)連接，過熱蒸汽從汽包頂部管道引出，為了彌補(bǔ)由于流動(dòng)過程中管道的散熱造成蒸汽壓力、溫度的降低，引出的蒸汽先經(jīng)過省煤器被進(jìn)一步加熱后進(jìn)入取熱測(cè)試系統(tǒng)，保證了進(jìn)入取熱系統(tǒng)時(shí)的管內(nèi)工質(zhì)為過熱蒸汽，過熱蒸汽經(jīng)過取熱系統(tǒng)后的溫升可以通過熱電堆測(cè)試，進(jìn)而可以確定管內(nèi)工質(zhì)為過熱蒸汽時(shí)的取熱功率，通過在床層內(nèi)布置的熱電偶，可以測(cè)試出熱風(fēng)經(jīng)過取熱系統(tǒng)后的溫度變化。
[0011]取熱系統(tǒng)換熱器內(nèi)工質(zhì)為兩相流的實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)，需要先利用取熱系統(tǒng)與省煤器并聯(lián)連接的管路將汽包內(nèi)的水加熱至飽和水只有汽包總量的1/3，并且汽包頂部氣壓顯示為
0.4MP時(shí)，這是汽包內(nèi)既有飽和水，又有蒸汽，通過管路分別將飽和水和蒸汽引出，飽和水經(jīng)過循環(huán)水泵加壓，過熱蒸汽經(jīng)過省煤器被進(jìn)一步加熱成過熱蒸汽，兩相流是通過飽和水與過熱蒸汽混合獲得，為了防止飽和水經(jīng)過循環(huán)水泵加壓后無法與過熱蒸汽混合，在飽和水與過熱蒸汽混合前先經(jīng)過降壓，混合后的兩相流干度可以通過混合前飽和水的流量、溫度和過熱蒸汽的流量、溫度轉(zhuǎn)化而得，此干度即為管內(nèi)工質(zhì)進(jìn)入取熱系統(tǒng)時(shí)的干度，管內(nèi)工質(zhì)流出取熱系統(tǒng)時(shí)的干度可以通過出口的干度以確定，進(jìn)而可以獲得管內(nèi)工質(zhì)為兩相流時(shí)的換熱系統(tǒng)的取熱功率。
[0012]測(cè)量系統(tǒng)包括管內(nèi)工況測(cè)試系統(tǒng)以及熱風(fēng)工況測(cè)試系統(tǒng)，管內(nèi)工質(zhì)為過冷水與過熱蒸汽時(shí)，需要測(cè)試其質(zhì)量流量、進(jìn)入取熱系統(tǒng)時(shí)的溫度以及經(jīng)過取熱系統(tǒng)后的溫升，工質(zhì)質(zhì)量流量采用測(cè)試儀表，進(jìn)入取熱系統(tǒng)時(shí)的溫度采用熱電阻測(cè)試，經(jīng)過取熱系統(tǒng)的溫升采用熱電堆測(cè)試；管外熱風(fēng)工況需要測(cè)試熱風(fēng)體積流量、溫度，通過查取該溫度下的密度，獲取熱風(fēng)的質(zhì)量流量，體積流量采用皮托管測(cè)試壓差通過體積流量表頭輸出體積流量，熱風(fēng)的溫度采用熱電偶測(cè)試。
[0013]所述的管內(nèi)工質(zhì)為兩相流的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，為了使經(jīng)過循環(huán)泵加壓后飽和水能很好的與省煤器來的相對(duì)低壓的過熱蒸汽混合，飽和水在與過熱蒸汽混合前要先經(jīng)過減壓閥降壓。
[0014]所述的管內(nèi)工質(zhì)通過取熱系統(tǒng)后的溫升采用熱電堆測(cè)量，以減小測(cè)量誤差
[0015]所述的管外熱風(fēng)工況的測(cè)定時(shí)，其體積流量的測(cè)試位置置于煙道出口處，借助煙道截面處的相對(duì)大的風(fēng)速減小測(cè)量誤差。
[0016]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為:1)裝置靈活，可以實(shí)現(xiàn)管內(nèi)工質(zhì)分別為過冷水、兩相流、過熱蒸汽的時(shí)取熱測(cè)試，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為煤礦乏風(fēng)的取熱利用提供科學(xué)依據(jù)；2)不同溫度的熱風(fēng)由燃?xì)馊紵a(chǎn)生高溫?zé)煔饣旌侠滹L(fēng)獲得，可以靈活調(diào)節(jié)其風(fēng)量與溫度；3)利用熱電堆測(cè)試單項(xiàng)工質(zhì)經(jīng)過取熱系統(tǒng)后的溫升、利用干度儀測(cè)試管內(nèi)兩相工質(zhì)經(jīng)過取熱系統(tǒng)的取熱量，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖中，1、軟化水裝置，2、水箱，3、第一閥門，4、備用補(bǔ)水泵，5、第二閥門，6、主補(bǔ)水泵，7、第三閥門，8、第四閥門，9、第一壓力表，10、備用循環(huán)泵，11、主循環(huán)泵，12、第五閥門，13、第六閥門，14、第七閥門，15、第八閥門，16、第一過濾器，17、水流量表，18、熱電阻傳感器，19、汽包，20、液位計(jì)，21、第二壓力表，22、安全閥，23、第十閥門，24、第i^一閥門，25、第一溫度傳感器，26、第十二閥門，27、第十三閥門，28、蒸汽流量表，29、第十四閥門，30、減壓閥，31、第十五閥門，32、第十六閥門，33、第十七閥門，34、第十八閥門，35、第十九閥門，36、干度儀，37、第二過濾器，38、溫差測(cè)試熱電堆，39、第一視鏡，40、第二視鏡，41、第二十閥門，42、第二^ 閥門,43、冷風(fēng)入口，44、燃燒器,45、第二溫度傳感器,46、取熱系統(tǒng),47、省煤器，48、體積流量表，49、煙道出口。

【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，煤礦乏風(fēng)瓦斯氧化后的取熱試驗(yàn)用裝置，包括汽包19、水箱2、軟化水裝置1、混風(fēng)系統(tǒng)、取熱系統(tǒng)46、省煤器47，混風(fēng)系統(tǒng)包括燃燒器44、冷風(fēng)入口 43，燃燒器44依次管路連接冷風(fēng)入口 43、取熱系統(tǒng)46、省煤器47、煙道出口 49 ;軟化水裝置I與水箱2管路連接，水箱2通過管路依次連接第二閥門5、主補(bǔ)水泵6、第三閥門7、第四閥門8、第一壓力表9、汽包19 ;汽包19下部通過管路依次連接主循環(huán)泵11、第六閥門13、第七閥門14、第一過濾器16、水流量表17、熱電阻傳感器18、第十一閥門24、第十四閥門29、第十五閥門31后管路一路經(jīng)過第二視鏡40與取熱系統(tǒng)46連接，取熱系統(tǒng)46再通過管路與溫差測(cè)試熱電堆38、第一視鏡39、第二十一閥門42連接；另一管路通過第十六閥門32與省煤器47、第十七閥門33連接，兩管路會(huì)合后再連接第十閥門23后與汽包19連接；第十一閥門24、第十四閥門29之間的管路上通過管路依次連接蒸汽流量表28、第一溫度傳感器25、第十八閥門34后與省煤器47連接；第十一閥門24、第十四閥門29的連接管路上并聯(lián)有第八閥門15、減壓閥30 ;第二十一閥門42的連接管路上并聯(lián)有第二十閥門41、第二過濾器37、干度儀36 ;第十閥門23前端的連接有第十二閥門26 ;汽包19還通過管路連接第十三閥門27后與省煤器47連接；汽包19上還安裝有液位計(jì)20、第二壓力表21、安全閥22 ;混風(fēng)系統(tǒng)上還設(shè)有第二溫度傳感器45 ;煙道出口 49上設(shè)有體積流量表48。
[0020]主補(bǔ)水泵6連接管路上并聯(lián)有第一閥門3、備用補(bǔ)水泵4。
[0021]主循環(huán)泵11、第六閥門13連接管路上并聯(lián)有備用循環(huán)泵10、第五閥門12。
[0022]其工作過程為:
[0023]煤礦乏風(fēng)瓦斯氧化后的取熱試驗(yàn)用裝置，包括混風(fēng)系統(tǒng)、取熱系統(tǒng)46、省煤器47、水路系統(tǒng)及各種測(cè)試儀表組成，混風(fēng)系統(tǒng)由燃燒器44燃燒液化氣產(chǎn)生高溫?zé)煔馀c從冷風(fēng)入口 43進(jìn)入的冷風(fēng)混合混合后產(chǎn)生一定溫度的熱風(fēng)，用于模擬煤礦乏風(fēng)燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，熱風(fēng)的溫度由第二溫度傳感器45測(cè)試，熱風(fēng)流量由氣體體積流量表48測(cè)試，一定溫度與流量的熱風(fēng)經(jīng)過取熱系統(tǒng)46測(cè)試后再流經(jīng)省煤器47，經(jīng)煙道出口 49排出。
[0024]水路系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)入取熱系統(tǒng)46時(shí)的管內(nèi)工質(zhì)分別為過冷水、過熱蒸汽、濕蒸汽兩相流的取熱測(cè)試。
[0025]進(jìn)入取熱系統(tǒng)46的管內(nèi)工質(zhì)為過冷水時(shí)的取熱測(cè)試，具體過程:首先對(duì)汽包19進(jìn)行補(bǔ)水，即水經(jīng)過軟化水裝置I處理后進(jìn)入水箱2進(jìn)行儲(chǔ)存，第二閥門5、第三閥門7、第四閥門8打開，經(jīng)過主補(bǔ)水泵6、第一壓力表9，通過連接管道進(jìn)入汽包19，觀察汽包19上的液位計(jì)20,待汽包19注滿水后,關(guān)閉補(bǔ)水管路閥門及主補(bǔ)水泵6 ;汽包19補(bǔ)水完成后,打開主循環(huán)泵11及對(duì)應(yīng)第六閥門13、第七閥門14，水由汽包19底部經(jīng)過主循環(huán)水泵11加壓后，流經(jīng)管道依次通過第六閥門13、第七閥門14、第一過濾器16、水流量表17、熱電阻傳感器18、第十一閥門24、第十四閥門29、第十五閥門31后分成兩路:一路經(jīng)過管道流經(jīng)換熱器入口處的第二視鏡40后進(jìn)入取熱系統(tǒng)46，完成取熱測(cè)試后經(jīng)過管道流出，經(jīng)過溫差測(cè)試熱電堆
38、第一視鏡39、第二十一閥門42 ;另一路經(jīng)過第十六閥門32分流入省煤器47、第十七閥門33，兩路水匯合后經(jīng)過第十閥門23回流入汽包19。進(jìn)入取熱系統(tǒng)46的管內(nèi)工質(zhì)為過過冷水的取熱測(cè)試時(shí)，過冷水的流經(jīng)管路為取熱系統(tǒng)46與省煤器47并聯(lián)。
[0026]進(jìn)入取熱系統(tǒng)的管內(nèi)工質(zhì)為過熱蒸汽時(shí)的取熱測(cè)試，具體過稱為:首先對(duì)汽包19進(jìn)行補(bǔ)水，即水經(jīng)過軟化裝置I處理后進(jìn)入水箱2進(jìn)行儲(chǔ)存，第二閥門5、第三閥門7、第四閥門8打開，經(jīng)過主補(bǔ)水泵6，通過連接管道進(jìn)入汽包19，通過觀察汽包19的液位計(jì)20，待汽包19內(nèi)水位為汽包19總?cè)萘康?/3時(shí)，關(guān)閉補(bǔ)水管路及主補(bǔ)水泵6 ;然后開通上進(jìn)入取熱系統(tǒng)46的管內(nèi)工質(zhì)為過冷水的取熱測(cè)試時(shí)的管路系統(tǒng)，對(duì)汽包19內(nèi)的水進(jìn)行加熱，直至通過第一視鏡39、第二視鏡40觀察到管內(nèi)的工質(zhì)全部為蒸汽，且汽包19頂部的第二壓力表21顯示為0.4Mp時(shí)，關(guān)閉過冷水加熱管路，打開第十三閥門27，蒸汽便沿著管路進(jìn)入省煤器47被進(jìn)一步加熱后，經(jīng)過管道流出省煤器47，經(jīng)過第十九閥門35、第二視鏡40進(jìn)入取熱系統(tǒng)46，后經(jīng)過溫差測(cè)試熱電堆38測(cè)試溫升后，經(jīng)過換熱器的出口處的第一視鏡39、第二十一閥門42、第十二閥門26流出，由于管路的散熱，經(jīng)過取熱系統(tǒng)46測(cè)試后的過熱蒸汽已經(jīng)不能回流到汽包19，只能通過第十二閥門26放空。因此，進(jìn)入取熱系統(tǒng)46的管內(nèi)工質(zhì)為過熱蒸汽時(shí)的取熱測(cè)試過程中，過熱蒸汽的流動(dòng)管路為省煤器47與取熱系統(tǒng)46為串聯(lián)，省煤器47的存在彌補(bǔ)了過熱蒸汽經(jīng)過管路的散熱，保證進(jìn)入取熱系統(tǒng)46時(shí)的管內(nèi)測(cè)試工質(zhì)為過熱蒸汽。
[0027]進(jìn)入取熱系統(tǒng)46的管內(nèi)工質(zhì)為濕蒸汽兩相流時(shí)的取熱測(cè)試，具體過程:首先采用取熱系統(tǒng)46的管內(nèi)工質(zhì)為過冷水時(shí)的取熱測(cè)試時(shí)的水路系統(tǒng)，將汽包19補(bǔ)水至總量的2/3，關(guān)閉補(bǔ)水管路，并采用省煤器47與取熱系統(tǒng)46并聯(lián)時(shí)的管路系統(tǒng)將汽包19內(nèi)的水加熱至汽包19內(nèi)水位只有總量的1/3，關(guān)閉原有的水路系統(tǒng)，進(jìn)入取熱系統(tǒng)46的工質(zhì)為兩相流的測(cè)試過程，兩相流的獲得是通過飽和水與過熱蒸汽混合獲得，因此需要打通兩條水路，一路為過熱蒸汽的流動(dòng)通道，另一路為飽和水流動(dòng)通道，過熱蒸汽的流動(dòng)通道為，過熱蒸汽由汽包19頂部的第十三閥門27流出經(jīng)過管道進(jìn)入省煤器47，經(jīng)過加熱后流經(jīng)第十八閥門34、第一溫度傳感器25、蒸汽流量表28、第十四閥門29后與另一路的飽和水混合；飽和水的流動(dòng)通道為，飽和水從汽包19底部的管路引出進(jìn)入主循環(huán)泵11加壓后，經(jīng)過第六閥門13、第七閥門14、第一過濾器16、水流量表17、熱電阻傳感器18、第八閥門15，經(jīng)過減壓閥30與另一路來的過熱蒸汽混合成濕蒸汽兩相流，混合后的兩相流經(jīng)過第十五閥門31、第十六閥門32、第二視鏡40進(jìn)入取熱系統(tǒng)46，經(jīng)過取熱測(cè)試后經(jīng)過溫差測(cè)試熱電堆38、第一視鏡
39、第二十閥門41、第二過濾器37、兩相流干度儀36、第十二閥門26流出放空，由于經(jīng)過測(cè)試后的兩相流在進(jìn)過管路降溫后無法進(jìn)入汽包19，只能放空。
【權(quán)利要求】
1.煤礦乏風(fēng)瓦斯氧化后的取熱試驗(yàn)用裝置，包括汽包、水箱、軟化水裝置，其特征是，還包括混風(fēng)系統(tǒng)、取熱系統(tǒng)、省煤器，混風(fēng)系統(tǒng)包括燃燒器、冷風(fēng)入口，燃燒器依次管路連接冷風(fēng)入口、取熱系統(tǒng)、省煤器、煙道出口 ；軟化水裝置與水箱管路連接，水箱通過管路依次連接第二閥門、主補(bǔ)水泵、第三閥門、第四閥門、第一壓力表、汽包；汽包下部通過管路依次連接主循環(huán)泵、第六閥門、第七閥門、第一過濾器、水流量表、熱電阻傳感器、第十一閥門、第十四閥門、第十五閥門后管路一路經(jīng)過第二視鏡與取熱系統(tǒng)連接，取熱系統(tǒng)再通過管路與溫差測(cè)試熱電堆、第一視鏡、第二十一閥門連接；另一管路通過第十六閥門與省煤器、第十七閥門連接，兩管路會(huì)合后再連接第十閥門后與汽包連接；第十一閥門、第十四閥門之間的連接管路上通過管路依次連接蒸汽流量表、第一溫度傳感器、第十八閥門后與省煤器連接;第十一閥門、第十四閥門的連接管路上并聯(lián)有第八閥門、減壓閥；第二十一閥門的連接管路上并聯(lián)有第二十閥門、第二過濾器、干度儀；第十閥門前端的連接有第十二閥門；汽包還通過管路連接第十三閥門后與省煤器連接；汽包上還安裝有液位計(jì)、第二壓力表、安全閥；混風(fēng)系統(tǒng)上還設(shè)有第二溫度傳感器；煙道出口上設(shè)有體積流量表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦乏風(fēng)瓦斯氧化后的取熱試驗(yàn)用裝置，其特征是，主補(bǔ)水泵連接管路上并聯(lián)有第一閥門、備用補(bǔ)水泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤礦乏風(fēng)瓦斯氧化后的取熱試驗(yàn)用裝置，其特征是，主循環(huán)泵、第六閥門連接管路上并聯(lián)有備用循環(huán)泵、第五閥門。
【文檔編號(hào)】G01N25/20GK203965368SQ201420316081
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】高增麗, 劉永啟, 高振強(qiáng), 劉瑞祥 申請(qǐng)人:山東理工大學(xué)