火化综合模拟实验台.pdf

本发明涉及一种用于全面、系统、科学地模拟若干种遗体火化工况的实验装置。它包括一炉体；炉体包括主燃室、二燃室和下排烟道。主燃室内设置有主燃室燃烧器，主燃室上方设置有温度传感器和压力传感器；主燃室内的尸床由套管支撑，套管由计重模块支撑；二燃室位于主燃室下方，在二燃室内也设置有一个二燃室燃烧器，二燃室下方的下排烟道内设置有火化污染物测试采样枪。本发明可以模拟实验遗体火化全过程，也可改变火化工况来模拟实验遗体火化全过程，也可以将两者结合起来，进行火化综合模拟实验。

1、  一种火化综合模拟实验台，包括一炉体；在炉体的入口外部有一升降车，在升降车和炉体入口之间有一预冷升降车；其特征在于：
所述的炉体包括主燃室、二燃室和下排烟道；主燃室内设置有主燃室燃烧器，主燃室内上方设置有可调节伸入炉体内深度的温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器与设置在炉体外部的温压测试仪器相连；在主燃室内部设置有火化尸床，尸床由套管支撑，套管由计重模块支撑，计重模块与设置在炉体外部的计重仪电连接；二燃室位于主燃室下方，主燃室通过烟道和二燃室连通；在二燃室内也设置有一个二燃室燃烧器，二燃室下方设置有下排烟道，下排烟道内设置有火化污染物测试采样枪，采样枪与设置在炉体外部的污染物测试仪相连。

2、  根据权利要求1所述的火化综合模拟实验台，其特征在于：主燃室采用扁平拱型设计，由高铝耐火砖砌成；二燃室采用半圆拱型设计，也是由高铝耐火砖砌成。

3、  根据权利要求1所述的火化综合模拟实验台，其特征在于：尸床由固定在主燃室四个角的4根可调节长度的套管支撑。

4、  根据权利要求1所述的火化综合模拟实验台，其特征在于：炉体入口外的顶端有一抽风罩。

5、  一种火化综合模拟实验台的火化模拟实验过程，先把火化实验品放置在尸床中，将尸床运送到主燃室内的工作平台上，调节工作平台下方的套管长度实现尸床抬升与下降；再根据尸床高度调节温度传感器和压力传感器伸入炉体内深度；打开主燃室燃烧器和二燃室燃烧器，焚烧过程开始；焚烧时，焚烧所产生火化烟气由主燃室通过烟道进入二燃室，通过二燃室中的燃烧器继续燃烧，燃烧废气进入下排烟道中排放出；下排烟道中安装的污染物测试采样枪与污染物测试仪相连，污染物测试仪能连续测试烟道中的污染物浓度；尸床下的焚烧计重模块与计重仪相连，在焚烧实验过程中，通过计重仪能连续监测尸床上焚烧实验品的减重情况；火化结束后，尸床从主燃室中返回到预冷升降车上，通过预冷升降车上的抬升动力，上升至抽风罩下，经预冷后，将尸床与火化残留物转运至动力小车上，火化实验结束。

火化综合模拟实验台
技术领域：
本发明属于遗体火化规律探索与火化机优化设计领域，涉及一种用于全面、系统、科学地模拟若干种遗体火化工况的实验装置，具体地说是一种火化综合模拟实验台。
背景技术：
据2007年民政部统计年鉴，目前，我国火化设备5649台，年火化遗体450万具，以每人70公斤计算，现阶段我国每年至少要火化处理31.5万吨遗体。大量的遗体处理将直接带来生态环境的破坏与污染，严重地威胁到人类的生存与健康。而使用科学的方法对遗体火化过程进行监测及研究，能有效地控制火化设备的节能降耗及污染减排，实现火化设备优化设计、探索减少或消除火化污染途径的理想目标。多年来，实现遗体火化的节能减排一直受到了国家民政部及环保部的密切关注，通过多年来火化基础理论的研究和大量的实践，人们积累了不少经验，但是，遗体火化的模拟实验却始终是殡葬行业无法实现突破的技术瓶颈。通过实验装置模拟遗体火化全过程，进而能够在实验装置上进行各种有针对性的实验以对遗体火化规律进行探索，对于推动我国殡葬行业科技进步、提高殡葬整体科研水平具有十分重要的意义。
多年来，作为火葬场重要的污染源，遗体火化的高油耗、高污染一直是火葬场人员及周边居民的心患。目前，殡葬科研人员只能使用普通火化机进行遗体火化的粗略实验和估算，而落后的火化设备与工艺，匮乏的实验手段无法开展全面的、系统的、科学的实验，无法开展复杂的动态及综合火化实验，不能满足遗体火化领域基础科学研究的基本要求。
发明内容：
本发明的目的是提供一种火化综合模拟实验台的火化工况模拟系统，该系统能全面、准确地模拟若干种火化工况下遗体火化全过程，方便科研人员进行遗体火化规律的研究和优化火化设备设计结构研究。
实现上述发明目的的技术解决方案是：
一种火化综合模拟实验台，包括一炉体；在炉体的入口外部有一升降车，在升降车和炉体入口之间有一预冷升降车；所述的炉体包括主燃室、二燃室和下排烟道。主燃室内设置有主燃室燃烧器，主燃室内上方设置有可调节伸入炉体内深度的温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器与设置在炉体外部的温压测试仪器相连；主燃室内部设置有火化尸床，尸床由套管支撑，套管由计重模块支撑，计重模块与设置在炉体外部的计重仪电连接；二燃室位于主燃室下方，主燃室通过烟道和二燃室连通。在二燃室内也设置有一个二燃室燃烧器，二燃室下方设置有下排烟道，下排烟道内设置有火化污染物测试采样枪，采样枪与设置在炉体外部的污染物测试仪相连。
本发明的火化模拟实验过程是：先把火化实验品放置在尸床中，将尸床运送到主燃室内的工作平台上，调节工作平台下方的套管长度实现尸床抬升与下降；再根据尸床高度调节温度传感器和压力传感器伸入炉体内深度；打开主燃室燃烧器和二燃室燃烧器，焚烧过程开始。焚烧时，焚烧所产生火化烟气由主燃室通过烟道进入二燃室，通过二燃室中的燃烧器继续燃烧，燃烧废气进入下排烟道中排放出。下排烟道中安装的污染物测试采样枪与污染物测试仪相连，污染物测试仪能连续测试烟道中的污染物浓度。尸床下的焚烧计重模块与计重仪相连，在焚烧实验过程中，通过计重仪能连续监测尸床上焚烧实验品的减重情况。火化结束后，尸床从主燃室中返回到预冷升降车上，通过预冷升降车上的抬升动力，上升至抽风罩下，经预冷后，将尸床与火化残留物转运至动力小车上，火化实验结束。
本发明的火化综合模拟实验台，可以通过改变火化对象(如单烧燃油、单烧随葬品、单烧遗体、单烧遗体包装物等)来模拟实验遗体火全化过程，也可改变火化工况(如主燃室温度、主燃室压力、燃油型号、主燃室容积等)来模拟实验遗体火全化过程。也可以将两者结合起来，进行火化综合模拟实验。
本发明有以下积极有益效果：
1、本发明的火化综合模拟实验台设计结构合理，能开展正常及特种遗体焚化条件的优化实验，可研究温控、压控的临界条件及其相互影响关系，实验功能齐全。能进行各种遗体及火化随葬品燃烧条件实验。
2、本发明由于在尸床底部设置了计重装置，能够揭示火化热重变化规律。
3、本发明由于在一定范围内炉膛容积可调，可研究不同材质和不同容积燃烧室对火化效率和耗能量的影响，能够优化燃烧室形状和尺寸，有利于提高火化效率和节能降耗。
附图说明：
附图是本发明一种实施例的结构及火化模拟流程示意图。
图中：1动力小车，2尸床，3抽风罩，4预冷升降车，5温度传感器和压力传感器，6温压测试仪，7主燃室，8主燃室燃烧器，9套管，10计量模块，11计量仪，12二燃室燃烧器，13二燃室，14污染物测试仪，15采样枪，16下排烟道，17升降车。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如附图所示，一种火化综合模拟实验台，包括一炉体；在炉体的入口外部有一升降车17，在升降车17和炉体入口之间有一预冷升降车4；炉体入口外的顶端有一抽风罩3。所述的炉体包括主燃室7、二燃室13和下排烟道16。主燃室7还设置有主燃室燃烧器8，主燃室7采用扁平拱型设计，由高铝耐火砖砌成。主燃室7内上方设置有可调节伸入炉体内深度的温度传感器和压力传感器5，且分别与炉体外部的温压测试仪6相连。在火化进程中，可连续监测到主燃室布控点上的温度、压力变化。
在主燃室7内部设置有火化尸床2，尸床2由固定在主燃室7四个角的4根可调节长度的套管9支撑。套管9在常温下，通过机械方式人为调节其长度，以达到抬升、下降尸床高度，实现主燃室7容积变化的目的。套管9由计重模块10支撑，所述的计重模块10，为固定在主燃室7底部的计重装置，尸床2重量完全传导至计重模块10上，计重模块10与设置在炉体外部的计重仪11电连接，火化进程中，可实现尸体瞬时余重的连续监测。二燃室13位于主燃室7下方，二燃室13采用半圆拱型设计，也是由高铝耐火砖砌成；主燃室7和二燃室13通过烟道连通，主燃室7的烟气通过烟道进入二燃室13；在二燃室13内也设置有一个二燃室燃烧器12，气体经再次燃烧后，向下进入下方的下排烟道16内。下排烟道16中设置有火化污染物测试采样枪15，采样枪15与设置在炉体外部的污染物测试仪14相连。在此能够通过该测试仪器准确测量一氧化碳、氧气、氨气、硫化氢、氮氧化物及二噁英类有机污染物、烟尘黑度等浓度。
本发明的火化模拟实验过程是：先把火化实验品放置在尸床2中，通过动力小车1将尸床2置于升降车17上，火化实验开始时，升降车17通过升降动力将尸床2升降至预冷升降车4前的运转平台上，通过预冷升降车4上的滚筒的运转，将尸床2运送到主燃室7内的工作平台上，尸床2由套管9支撑，根据实验需要，可调节套管9长度来实现尸床抬升与下降，主燃室7的工作空间高度发生变化，从而实现主燃室7的容积变化。打开主燃室燃烧器8和二燃室燃烧器12，焚烧过程开始，主燃室7顶端安装了一组温度传感器和压力传感器5，温度传感器和压力传感器5与温压测试仪器6相连。温度传感器和压力传感器5伸入主燃室7的深度可以根据尸床2的高度进行调节。焚烧时，主燃室7的瞬时温压指数可通过温压测试仪6获得，焚烧所产生火化烟气由主燃室7通过烟道进入二燃室13，通过二燃室中的燃烧器12的继续燃烧，进入下排烟道16中，通过下排烟道16排放燃烧废气。下排烟道16中安装有污染物测试采样枪15，采样枪15与污染物测试仪14相连，污染物测试仪14为在线式，能连续测试烟道16中的污染物浓度。焚烧计重模块10设置在套管9下，焚烧计重模块10与计重仪11相连，在焚烧实验过程中，通过计重仪11能连续监测尸床2上焚烧实验品的减重情况。火化结束后，尸床2从主燃室7中返回到预冷升降车4上，通过预冷升降车4上的抬升动力，上升至抽风罩3下，经预冷后，将尸床2与火化残留物转运至动力小车1上。火化实验结束。
典型的模拟项目有：
①空烧各种燃油火化模拟实验；
②单烧各种随葬品火化模拟实验；
③单烧各种遗体包装物火化模拟实验；
④单烧各种遗体火化模拟实验；
⑤主燃室恒压火化模拟实验；
⑥主燃室恒温火化模拟实验；
⑦主燃室恒容火化模拟实验；
⑧主燃室变压火化模拟实验；
⑨主燃室变温火化模拟实验；
⑩主燃室变容火化模拟实验。