一種焚燒試驗裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種焚燒試驗裝置，其包括頂部具有進料口(9)的耐溫爐體(1)和密封地設在耐溫爐體(1)頂部的爐蓋(10)；耐溫爐體(1)內(nèi)下部填充有用于承載焚燒物料(4)的爐排(2)，所述爐排(2)由若干耐溫球形顆粒(2?1)堆積而成；耐溫爐體(1)內(nèi)上部具有由爐壁圍成的氣體逸出腔道(11)；耐溫爐體(1)的上部外側設有與氣體逸出腔道(11)連通的逸出氣出口接管(5)，耐溫爐體(1)的下部外側設有氣體進口接管(7)。本裝置結構簡單，功能齊全，能進行多種形式的燃燒，并能實現(xiàn)焚燒試驗研究的所有功能，還可用于直接處理較小的固體廢物，用途廣泛，安全可靠。
【專利說明】
一種焚燒試驗裝置
技術領域
[0001 ]本實用新型屬于廢物焚燒設備技術領域，具體涉及一種焚燒試驗裝置。
【背景技術】
[0002]焚燒可實現(xiàn)大幅減容，降低貯存、運輸及處置的費用;有機物轉化為無機物，焚燒產(chǎn)物易于整備、提高最終處置的安全性等優(yōu)點，在廢物處理領域廣泛應用。
[0003]放射性氣體碘在核反應堆等核設施正常運行中會釋放出來，目前國內(nèi)外普遍采用活性炭吸附技術來凈化這些氣態(tài)放射性碘。核用活性炭為了滿足吸附要求，會浸漬一定量的含氮有機物和碘化鉀等。這些活性炭使用一段時間后性能不能滿足要求時會被替換下來，通過暫存放置后，變成放射性極低的固體廢物。為了降低這些廢活性炭的體積，嘗試利用焚燒的方法處理廢浸漬活性炭。
[0004]目前普通的供燃燒反應的爐體一般采用耐火材料制作，且爐體較大，不能用于焚燒實驗使用，有著參數(shù)測量困難、逸出氣難收集、使用不安全等問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的是提供一種焚燒試驗裝置，該裝置結構簡單，使用方便，安全可靠，用途廣。
[0006]為達到以上目的，本實用新型采用的技術方案是:一種焚燒試驗裝置，包括頂部具有進料口的耐溫爐體和密封地設在耐溫爐體頂部的爐蓋;耐溫爐體內(nèi)下部填充有用于承載焚燒物料的爐排，所述爐排由若干耐溫球形顆粒堆積而成;耐溫爐體內(nèi)上部具有由爐壁和爐排構成的氣體逸出腔道;耐溫爐體的上部外側設有與氣體逸出腔道連通的逸出氣出口接管，耐溫爐體的下部外側設有氣體進口接管。
[0007]進一步，所述耐溫球形顆粒為直徑相同的陶瓷球形顆粒或石英球形顆粒;所述耐溫球形顆粒的直徑為3-10_。
[0008]進一步，所述爐排頂部設有電點火機構，所述電點火機構包括靠近焚燒物料的加熱絲及設在耐溫爐體外的點火控制部件，加熱絲通過加熱絲導線與點火控制部件相連，加熱絲導線穿過爐排伸出耐溫爐體外。
[0009]進一步，所述氣體進口接管通過連接管路與風機相連，所述連接管路上設有流量計;所述逸出氣出口接管的末端密封地連接有法蘭。
[0010]進一步，所述耐溫爐體的側面還設有若干位于不同爐體高度處的測量口，測量口接管長度為150mm-250mm。
[0011]再進一步，所述測量口與氣壓表相連。
[0012]或者，所述測量口內(nèi)設有插入爐體內(nèi)的測溫電偶。
[0013]進一步，所述耐溫爐體為透明石英玻璃爐體。
[0014]進一步，所述耐溫爐體為金屬耐溫爐體，所述金屬耐溫爐體的外表面敷有保溫層。
[0015]本實用新型提供的焚燒試驗裝置，其結構簡單，功能齊全，能進行多種形式的燃燒，包括控制空氣、富氧及流態(tài)化焚燒等;本裝置能實現(xiàn)焚燒試驗研究的所有功能，如可實現(xiàn)對燃燒氣氛的控制、實現(xiàn)供氧量可控可測、實現(xiàn)焚燒實驗數(shù)據(jù)(如溫度、壓力等)的實時測量、實現(xiàn)對燃燒尾氣的收集或采樣，同時能滿足實驗室人員及環(huán)境安全。本裝置還可用于直接處理較小的固體廢物，用途廣泛。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型提供的一種焚燒試驗裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步描述。
[0018]如圖1所示，本實用新型所提供的一種所述焚燒試驗裝置包括頂部具有進料口的耐溫爐體I和密封地設在耐溫爐體I頂部的爐蓋10;耐溫爐體I內(nèi)下部填充有用于承載焚燒物料4的爐排2，所述爐排2由若干耐溫球形顆粒2-1堆積而成;耐溫爐體I內(nèi)上部具有由爐壁和爐排2構成的氣體逸出腔道11;耐溫爐體I的上部外側設有與氣體逸出腔道11連通的逸出氣出口接管5，耐溫爐體I的下部外側設有氣體進口接管7。
[0019]本實用新型使用若干耐溫球形顆粒2-1堆積于爐體內(nèi)下部，形成爐排2，可以完成送風分布、冷卻、承載物料、收集焚燒灰等多種功能。在一種優(yōu)選的實施方案中，耐溫球形顆粒2-1為直徑相同的陶瓷球形顆?；蚴⑶蛐晤w粒。更優(yōu)選地，所述耐溫球形顆粒2-1的直徑為3-10_。由于本實用新型采用均一直徑的耐溫球形顆粒2-1堆積成爐排2，所形成的爐排2的孔隙均勻，能很好的對進氣進行再分布，使進氣均勻地與焚燒物料4進行接觸和反應。此外，本實用新型選用合適直徑的耐溫球形顆粒2-1，可以確保極低的流體阻力。
[0020]本實用新型中，通過控制耐溫球形顆粒2-1的加入量，來控制作為物料承載體的爐排2的高度，從而可以確定焚燒反應在爐內(nèi)高度方向的位置。在外部測量接口不變的情況下，可以據(jù)此完成焚燒反應各層面的溫度、壓力等數(shù)據(jù)測量。
[0021]此外，可按照實際需要為本實用新型提供的焚燒試驗裝置配置點火機構。對于點火頻率不高的使用工況，本裝置可以不配置點火機構，直接采用從加料口 9加入熾熱木炭的方式點火。對于點火頻繁的使用工況，本裝置應配置點火機構。
[0022]優(yōu)選地，點火機構可以是電點火機構3。電點火機構3應設在爐排2頂部且位于焚燒物料4下方。電點火機構3可包括靠近焚燒物料4的加熱絲3_1(可以是金屬絲或硅碳棒)及設在耐溫爐體I外的點火控制部件3-2，加熱絲3-1通過加熱絲導線3-3與點火控制部件3-2相連，加熱絲導線3-3穿過爐排2伸出耐溫爐體I外。點火時，通過氣體進口接管7使爐內(nèi)通風，同時利用點火控制部件3-2使加熱絲3-1通電加熱，引燃焚燒物料4。
[0023]對于一些由于反應產(chǎn)生熱量小不能自維持的焚燒物料4，可通過點火控制部件3-2使加熱絲3-1持續(xù)通電加熱，以維持焚燒反應進行。
[0024]在本實用新型一個具體的實施例中，氣體進口接管7可通過連接管路(未示出)與風機(未示出)相連，該連接管路上可設有流量計，以控制燃燒參數(shù)。
[0025]另外，由于逸出氣出口溫度較高，逸出氣出口接管5的末端可密封地連接單片的法蘭6。法蘭6可采用金屬法蘭，采用聚四氟乙烯墊或其他耐高溫墊片進行密封。
[0026]本實施例中，優(yōu)選地，所述耐溫爐體I的側面還設有若干位于不同爐體高度處的測量口接管8。一般，測量口接管8長度為150mm-250mm，長度的設定值用于保證測量儀器的安全及氣體部分冷卻。
[0027]測量口接管8作為測壓管使用時，測量口接管8可與氣壓表相連。若將多個測量口接管8分別與氣壓表配合使用，并輔以計算，可以測量焚燒物料4的阻力系數(shù)等流體力學數(shù)據(jù)。
[0028]測量口接管8作為測溫口使用時，測量口接管8內(nèi)可設有插入爐體內(nèi)的測溫電偶，以測量爐內(nèi)溫度。測溫電偶可以為鉑銠熱電偶?？筛鶕?jù)需要，設置測量口接管8的位置，以便設定測溫電偶在爐體內(nèi)層段的位置。若測量口接管8較長，可以密封測量口接管8內(nèi)的熱電偶，以免測量口附近溫度接近室溫而導致測量誤差。
[0029]本實用新型中，由于焚燒發(fā)生在組成爐排2的上方，且有通風的存在，除與焚燒物料4接觸的部分耐溫球形顆粒2-1外，其大部分耐溫球形顆粒2-1均處于常溫狀態(tài)。因此，可以將電點火機構3及以及測量元件的接線埋藏于爐排2中下部的顆粒中，防止接線被高溫損壞。
[0030]此外，由于測量口接管8直通爐體內(nèi)部，一些連接到逸出氣收集區(qū)域的測量口接管8可以直接設置為逸出氣采樣口。
[0031]本實用新型中，耐溫爐體I可以采用透明石英玻璃爐體。石英玻璃耐高溫、膨脹系數(shù)低、化學穩(wěn)定性好、耐腐蝕且具有電絕緣性。這些特性能保證焚燒反應能在爐體內(nèi)順利進行和電點火機構3的安全運行。
[0032]此外，本實用新型的所有接管，包括逸出氣出口接管5、氣體進口接管7及測量口接管8，都可采用透明石英玻璃制成，以便于觀察。
[0033]若本裝置用于直接焚燒處理較小的固體廢物，其爐體可以采用不透明的耐火材料制作。若逸出氣體具有腐蝕性時，耐溫爐體I可采用耐腐蝕金屬爐體，耐腐蝕金屬爐體的外表面可敷設保溫層。
[0034]此外，本實用新型的耐溫爐體I頂部的進料口9結構可采用磨砂錐面結構，以便密封。
[0035]另外，本實用新型的耐溫爐體I的底部可開設通孔，焚燒灰產(chǎn)生后置于小球的上部或有部分落入小球縫隙中，待焚燒結束后，打開爐體下部的通孔，使耐溫球形顆粒和焚燒灰從爐體底部排出，通過篩分后，耐溫球形顆?？梢灾貜褪褂谩．斎?，耐溫球形顆粒和焚燒灰亦可從上部的進料口 9傾倒出來。
[0036]上述實施例只是對本實用新型的舉例說明，本實用新型也可以以其它的特定方式或其它的特定形式實施，而不偏離本實用新型的要旨或本質(zhì)特征。因此，描述的實施方式從任何方面來看均應視為說明性而非限定性的。本實用新型的范圍應由附加的權利要求說明，任何與權利要求的意圖和范圍等效的變化也應包含在本實用新型的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種焚燒試驗裝置，其特征在于，所述焚燒試驗裝置包括頂部具有進料口(9)的耐溫爐體(I)和密封地設在耐溫爐體(I)頂部的爐蓋(10);耐溫爐體(I)內(nèi)下部填充有用于承載焚燒物料(4)的爐排(2)，所述爐排(2)由若干耐溫球形顆粒(2-1)堆積而成;耐溫爐體(I)內(nèi)上部具有由爐壁圍成的氣體逸出腔道(11);耐溫爐體(I)的上部外側設有與氣體逸出腔道(11)連通的逸出氣出口接管(5)，耐溫爐體(I)的下部外側設有氣體進口接管(7)。2.根據(jù)權利要求1所述的一種焚燒試驗裝置，其特征在于，所述耐溫球形顆粒(2-1)為直徑相同的陶瓷球形顆粒或石英球形顆粒;所述耐溫球形顆粒(2-1)的直徑為3-10_。3.根據(jù)權利要求1所述的一種焚燒試驗裝置，其特征在于，所述爐排(2)頂部設有電點火機構(3)，所述電點火機構(3)包括靠近焚燒物料(4)的加熱絲(3-1)及設在耐溫爐體(I)外的點火控制部件(3-2)，加熱絲(3-1)通過加熱絲導線(3-3)與點火控制部件(3-2)相連，加熱絲導線(3-3)穿過爐排(2)伸出耐溫爐體(I)外。4.根據(jù)權利要求1所述的一種焚燒試驗裝置，其特征在于，所述氣體進口接管(7)通過連接管路與風機相連，所述連接管路上設有流量計;所述逸出氣出口接管(5)的末端密封地連接有法蘭(6)。5.根據(jù)權利要求1所述的一種焚燒試驗裝置，其特征在于，所述耐溫爐體(I)的側面還設有若干位于不同爐體高度處的測量口接管(8)，測量口接管(8)長度為150-250_。6.根據(jù)權利要求5所述的一種焚燒試驗裝置，其特征在于，所述測量口接管(8)與氣壓表相連。7.根據(jù)權利要求5所述的一種焚燒試驗裝置，其特征在于，所述測量口接管(8)內(nèi)設有插入爐體內(nèi)的測溫電偶。8.根據(jù)權利要求1-7任一所述的一種焚燒試驗裝置，其特征在于，所述耐溫爐體(I)為透明石英玻璃爐體。9.根據(jù)權利要求1-4任一所述的一種焚燒試驗裝置，其特征在于，所述耐溫爐體(I)為金屬耐溫爐體，所述金屬耐溫爐體的外表面敷有保溫層。
【文檔編號】G01K7/02GK205579587SQ201620167589
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月4日
【發(fā)明人】褚浩然, 楊麗莉, 阮佳晟, 張曉斌, 李串連, 徐衛(wèi), 楊利國, 鄭博文, 李曉海, 賈成明, 王煦晉, 王培義
【申請人】中國輻射防護研究院