[實(shí)用新型]一種用于燃煤性能測(cè)試的熱重分析裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320209572.1
• 申請(qǐng)日: 2013-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN203191273U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐華煒;鄭敏聰;李建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽新力電業(yè)科技咨詢有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01N5/04
• 分類號(hào): G01N5/04
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種燃煤熱重分析裝置，尤其是應(yīng)用在火電廠、針對(duì)燃煤的燃燒特性的燃煤熱重分析裝置。

背景技術(shù)

隨著煤炭供應(yīng)日趨緊張，燃煤價(jià)格急劇上升，為降低發(fā)電成本，大多數(shù)火電廠實(shí)現(xiàn)動(dòng)力混煤。混煤是一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)械混合過程，但混合后煤粒的燃燒特性并不是簡(jiǎn)單的加權(quán)疊加，由于在燃燒過程中會(huì)相互影響，相互制約，難以簡(jiǎn)單地預(yù)知混煤的燃燒特性。而混煤的燃燒特性，包括其著火點(diǎn)、燃盡特性和穩(wěn)燃性等，直接影響鍋爐實(shí)際生產(chǎn)的安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。火電廠為分析混煤的燃燒特性，不得不對(duì)燃煤做熱重分析實(shí)驗(yàn)。

但是，目前，市售的熱重分析儀存在有以下問題：

1、價(jià)格昂貴，通常只在研究單位進(jìn)行有所配備，大多數(shù)火電廠為了掌握燃煤的燃燒性能，需要將煤樣送到相關(guān)單位進(jìn)行分析。這樣的過程往往難以及時(shí)得到相關(guān)數(shù)據(jù)，影響生產(chǎn)。

2、用于分析的試樣量是mg級(jí)，如此小的試樣量，對(duì)于火電廠燃煤的不均勻性來說，極容易產(chǎn)生誤差，難以準(zhǔn)確表現(xiàn)燃煤燃燒失重情況和著火點(diǎn)溫度的變化情況。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種適于實(shí)用、能夠?yàn)樯a(chǎn)及時(shí)提供測(cè)試數(shù)據(jù)的用于燃煤性能測(cè)試的熱重分析裝置。

本實(shí)用新型為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型用于燃煤性能測(cè)試的熱重分析裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是設(shè)置：

一天平，置于工作平臺(tái)上，用于測(cè)量坩堝中試樣燃煤的質(zhì)量；所述坩鍋是由掛絲懸掛在天平的底部；

一管狀電阻爐，處在工作平臺(tái)的下方，所述坩堝位于管狀電阻爐內(nèi)的爐膛中，在所述爐膛的側(cè)壁上分別設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口，通過進(jìn)氣口導(dǎo)入在所述爐膛中的是空氣氣氛，或是模擬鍋爐爐膛的弱還原性氣氛。

一溫度控制儀，用于控制所述管狀電阻爐的加熱速率；

一熱電偶，用于測(cè)量所述爐膛中的溫度值。

與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在：

1、本實(shí)用新型采用天平和管狀電阻爐做為熱重分析裝置的質(zhì)量測(cè)定系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)；以掛絲作為質(zhì)量傳感器，試樣燃煤的質(zhì)量可以達(dá)到1g，實(shí)現(xiàn)煤樣質(zhì)量較大的熱重分析，尤其對(duì)于存在燃煤不均勻特性的問題有一良好的解決。

2、本實(shí)用新型測(cè)試過程快速，可以及時(shí)獲得測(cè)試數(shù)據(jù)，用于指導(dǎo)生產(chǎn)。

3、本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)過程穩(wěn)定、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表現(xiàn)清晰。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)現(xiàn)新型熱重曲線。

圖中標(biāo)號(hào)：1電子天平，2實(shí)驗(yàn)臺(tái)，3掛絲，4爐膛，5出氣口，6耐火磚，7進(jìn)氣口，8管狀電阻爐、9小坩堝，10熱電偶，11加熱控溫裝置，12氣氛調(diào)節(jié)裝置，13氣瓶。

具體實(shí)施方式

參見圖1，本實(shí)施例中用于燃煤性能測(cè)試的熱重分析裝置是設(shè)置：

天平1，置于工作平臺(tái)2上，用于測(cè)量坩堝9中試樣燃煤的質(zhì)量；坩鍋9是由掛絲3懸掛在天平1的底部；為了能夠承受熱重分析實(shí)驗(yàn)溫度到達(dá)1000℃的實(shí)驗(yàn)條件而不產(chǎn)生氧化，掛絲3采用鉑金絲；管狀電阻爐8處在工作平臺(tái)2的下方，坩堝9位于管狀電阻爐8內(nèi)的爐膛4中，在爐膛4的側(cè)壁上分別設(shè)置有進(jìn)氣口7和出氣口5，通過進(jìn)氣口7導(dǎo)入在爐膛4中的是空氣氣氛，或是模擬鍋爐爐膛的弱還原性氣氛；溫度控制儀11用于控制管狀電阻爐8的加熱速率；熱電偶10用于測(cè)定爐膛4中的溫度值。

本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)形式，其組裝材料總成本僅僅是現(xiàn)有技術(shù)中的熱重分析儀的1%～5%。

具體實(shí)施中，溫度控制儀11是與管狀電阻爐8配套設(shè)備，用于控制升溫速度，天平1放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)2上，將實(shí)驗(yàn)臺(tái)2穿孔，掛絲3在實(shí)驗(yàn)臺(tái)2的穿孔中貫穿，坩堝由掛絲3懸掛，掛絲3應(yīng)不觸碰實(shí)驗(yàn)臺(tái)2和爐膛4的側(cè)邊，以保證天平測(cè)量的準(zhǔn)確性；管狀電阻爐8中的爐膛4為耐熱爐膛，爐膛頂部由耐火磚6封注，留一個(gè)小孔，讓掛絲掛入，掛絲不能觸碰到耐火磚，爐膛通過進(jìn)氣口7與氣瓶13相連通，并由氣氛調(diào)節(jié)裝置12調(diào)節(jié)進(jìn)入爐膛中的氣體組分和流量，氣體流量不能很大，一般不大于3.5L/min。流量過大，會(huì)使天平測(cè)不準(zhǔn)。。

實(shí)驗(yàn)時(shí)，將試樣燃煤放入坩堝，調(diào)節(jié)爐膛中氣體組分和流量，設(shè)定升溫速率，加熱管狀電阻爐，每間隔一定時(shí)間，記錄天平測(cè)量的質(zhì)量和爐膛溫度；將質(zhì)量變化除以試樣燃煤質(zhì)量轉(zhuǎn)化為失重率，以失重率為縱坐標(biāo)，溫度變化為橫坐標(biāo)作圖，得熱重曲線（DTG曲線）如圖2所示。圖2中的曲線清晰地表現(xiàn)出試樣燃煤的燃燒特性，其試樣燃煤燃燒平穩(wěn)。