1 引言
近幾年來,我國燃?xì)馐聵I(yè)獲得了前所未有的迅猛發(fā)展,陜甘寧大氣田,新疆青海及東海、渤海相繼發(fā)現(xiàn)大氣田以及我國從俄羅斯協(xié)議進(jìn)口天然氣,為我國工業(yè)用戶的發(fā)展提供了必要條件。另外,隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,能源消費(fèi)的日益增大,環(huán)境污染日益惡化;人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)和對(duì)改善環(huán)境的呼聲,促使政府加大力度以強(qiáng)制性政策來引導(dǎo)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)向潔凈和節(jié)能型能源轉(zhuǎn)變。受以上因素的影響,燃?xì)?、燃油作為高效清潔的能源,越來越受到工商企業(yè)事業(yè)的青睞,尤其是占污染源70%的中小型燃煤鍋爐及窯爐在強(qiáng)大的壓力下亦加快了向燃?xì)狻⑷加投兽D(zhuǎn)變的步伐.因此,中小型燃油、燃?xì)夤I(yè)燃燒器的應(yīng)用開發(fā)亦應(yīng)運(yùn)而生。
由于歷史的原因,國外對(duì)燃?xì)?、燃油?yīng)用技術(shù),包括工業(yè)燃燒器的研究,已有相當(dāng)長的時(shí)間、而且從事燃燒器生產(chǎn)的專業(yè)廠家,憑其在這一領(lǐng)域取得的豐富經(jīng)驗(yàn)和行業(yè)地位,依靠科學(xué)的生產(chǎn)管理和先進(jìn)的技術(shù)裝備,確保其產(chǎn)品的可靠的質(zhì)量、優(yōu)異的性能、完善的自控系統(tǒng)迅速占領(lǐng)了中國市場(chǎng)上相當(dāng)大的份額,也贏得了廣大客戶的信賴和聲譽(yù),當(dāng)然賺走了大量外匯。如美國Eclipse、貝克帝、北美公司、德國威索、英國力威、意大利百得、利雅路、扎克等是其中的代表。再加上國家或行業(yè)管理部門對(duì)工業(yè)燃燒器也不象對(duì)民用燃具一樣有明確的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和專門的檢測(cè)部門,使地方行業(yè)管理部門無法可依,亦無檢測(cè)手段,沒有能力實(shí)施檢驗(yàn)監(jiān)督。對(duì)于進(jìn)口的燃燒器,由于國內(nèi)廠家往往設(shè)備本體自己制造,只進(jìn)口燃燒器,經(jīng)常出現(xiàn)燃燒器不匹配,不能正常運(yùn)行或難于達(dá)到工藝要求,無法調(diào)試、熱效率低等諸多情況,給直接使用者造成損失。商檢部門亦無手段實(shí)驗(yàn)進(jìn)口把關(guān)。面對(duì)這種局面,我們認(rèn)為在哈建大開發(fā)建立多功能中小型燃油、燃?xì)夤I(yè)燃燒器測(cè)試臺(tái)非常有必要。
2 我們的優(yōu)勢(shì)及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
2.1現(xiàn)有條件
目前,哈建大燃?xì)鈱?shí)驗(yàn)室共有500余平方米面積,水、電、燃?xì)馀鋫潺R全,能給本科生開設(shè)十余種教學(xué)實(shí)驗(yàn),而且哈爾濱市灶具檢測(cè)站設(shè)在該實(shí)驗(yàn)室,對(duì)燃?xì)獾某煞荨嶂?、火焰?zhèn)鞑ニ俣冗M(jìn)行較為精確的測(cè)試:對(duì)燃?xì)饩叩臒峁ぬ匦?、燃燒煙氣分析、爐內(nèi)壓力、溫度進(jìn)行精確測(cè)試,多年來對(duì)燃?xì)獾妮斉?、?chǔ)存、小區(qū)氣化供氣、燃?xì)馊?、燃?xì)饩叩拈_發(fā)研制等方面進(jìn)行了廣泛深入地研究,尤其是近年來,對(duì)燃?xì)饩叩拈_發(fā)研制等方面進(jìn)行了廣泛深地研究,尤其是近年來,對(duì)燃?xì)獠膳?、燃?xì)飧G爐、燃?xì)忮仩t、燃?xì)鉄岜?、燃?xì)馄嚨冗M(jìn)行了卓有成效的開發(fā)研究。目前已具備開發(fā)研究燃?xì)馊紵龣C(jī)的有利條件。
2.2效益顯著
該測(cè)試臺(tái)的建立,一方面可以增加燃?xì)鈾z測(cè)站的檢驗(yàn)項(xiàng)目,直接對(duì)社會(huì)服務(wù),增加校、系收入;另一方面可以通過這個(gè)窗口提高哈建大在全國同行業(yè)中的地位,甚至在世界上的廣泛影響;更重要的是這個(gè)測(cè)試臺(tái)的建立,會(huì)大大加強(qiáng)我系的科研基礎(chǔ)實(shí)力,在國內(nèi)爭取更多的科研項(xiàng)目,為廣大教研室老師的提高和充分發(fā)揮聰明才智提供一個(gè)相當(dāng)好的場(chǎng)所,為研究生的培養(yǎng)打下良好的基礎(chǔ)。
3 測(cè)試爐本體設(shè)計(jì)
為了測(cè)試臺(tái)的建立以及今后若干大型測(cè)試項(xiàng)目的檢測(cè)及開發(fā)工作的展開,首先進(jìn)行燃燒測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)(現(xiàn)有條件基本滿足)。
為了測(cè)試各種型式的工業(yè)燃油、燃?xì)馊紵鳎哉麄€(gè)測(cè)試爐采用靈活多變的結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)適應(yīng)能力。
(1) 整個(gè)試驗(yàn)長度方向分成三段,即爐頭、爐身、爐尾三部分??梢匀サ糁虚g一段爐身,或把爐頭改短,以適應(yīng)對(duì)爐膛長度的要求。而且三段均設(shè)置輪子,置于輕軌之上,可以移動(dòng)及對(duì)接,對(duì)爐膛維修也帶來方便。大致尺寸為爐頭1米,爐身1.8米,爐尾1.7米。
(2) 爐膛截面內(nèi)凈尺寸為900×900,滿足大直徑火焰的要求。
(3) 爐頭的燃燒器安裝孔尺寸可以變動(dòng),只需根據(jù)燃饒器燃燒頭的直徑加工一安裝板,就可以固定在爐頭上設(shè)置若干觀火孔。
(4) 爐身頂部設(shè)置12根可上下移動(dòng)的水冷管,由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),改變插入深度,改變?cè)跔t膛中的受熱面積,以達(dá)到調(diào)節(jié)吸熱量和爐溫的目的。
(5) 爐尾設(shè)置主換熱器,通過改變水量來達(dá)到排煙溫度的調(diào)節(jié)。
(6) 煙囪高8米,穿屋頂后設(shè)置風(fēng)幅,煙道內(nèi)安裝有蝶閥,其開啟程度可調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)壓力。
(7) 建立12米的鋁合金儀表控制室,所有檢測(cè)結(jié)果均達(dá)到計(jì)算機(jī)處理,打印輸出。
4數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)檢測(cè)系統(tǒng),考慮了自動(dòng)化程度以及準(zhǔn)確性的要求,一次儀表除溫度檢測(cè)采用國產(chǎn)熱電阻熱電偶外,煤氣調(diào)壓器、煤氣流量、煤氣壓力、水流量、爐膛壓力,成分分析等檢測(cè)儀表均采用進(jìn)口設(shè)備。