煤质分析仪器是对煤炭进行分析所用仪器的统称, 主要包括对煤炭的发热量、灰分、水分、挥发分、硫分、固定碳、灰熔融性等指标测试的煤质化验仪器、 机 械化采样设备和煤炭制样设备等。 本文所涉及的煤质 分析仪器指具有一般煤质分析能力的煤质化验室需购 置的仪器, 主要包括测试煤中元素含量的测硫仪、 碳氢 测试仪; 测试煤中热值的量热仪; 还有关系到锅炉燃煤 安全的煤灰熔融性测试仪; 测试煤的水分、 灰分、 挥发 分和固定碳等的工业分析仪等。
煤主要是由碳、 氢、 氧、 氮、硫五种元素组成的。 煤 中含有的其他成分 由于所占比例很小, 对煤炭的性质 影响程度并不明显, 所以在进行元素分析时, 对这些微 量元素不再进行分析。 对煤进行元素分析, 能够对估 算煤的干馏产物提供依据, 并且有利于探知煤炭的变 质程度以及计算煤的发热量。 对煤炭进行元素分析项 目主要包括对碳、 氢及硫分含量进行分析。 当前主要 应用重量法和电量 - 重量法对煤炭中的碳和氢元素进 行测定。二十世 纪 80 年 代, 我国开始自主生产测硫 仪。到二十世纪 90 年代后期, 我国各制造商通过不断 钻研, 仪器很大程度的改进, 研制出了一系列具有不同 特点的元素分析仪器, 并且逐步实现了对煤样送样、 称 量和选择的自动化。到了 21 世纪初, 我国研制并生产 出了红外测硫仪。该仪器采用红外光谱对煤样进行元 素分析, 这也使我国的测硫仪的技术达到了国际lingxian 水平。
燃煤的发热量指单位质量的燃煤燃烧充分后所产 生的总热量。在二十世纪 80 年代之前, 我国研究人员 在进行煤炭发热量测定时主要是由人工对贝克曼温度 计进行读数, 并且通过人工计算得到煤 炭 发 热 量 值。 进入 90 年代, 我国对热量仪器进行改进, 成功研制了 , , 电脑量热仪 该仪器实现了自动化控制 并且采用铂电 阻进行试验温度提取, 从而成功实现了温度的自动提 。 取 这一改革明显提高了试验的效率, 并且也降低由 于人为因素所带来的实验误差。在 90 年代中后期, 我 , 国许多企业对量热仪进行进一步研究 并取得了很大 进步, 相继成功研制了自动量热仪。 利用自动量热仪, 可以自动称量水的重量并且根据实验设计自动调节水 的温度, 实现了仪器技术水平的明显提升。 进入二十 , 一世纪 我国企业相继研发出了等温式量热仪。该仪器的Z大特点是通过实时调节试验温度实现温度恒 定, 从而保证了实验温度环境的长期稳定, 进而提高了 测试精度。
煤炭的工业分析具体指的是对煤炭的灰分、水分、固定碳及挥发分等项目进行分析。 通过上述分析 指标可以对煤炭的煤质特点有较全面的认识, 同时亦 是对煤炭进行评价主要依据。 当前主要利用经典法和 自动仪器法对煤炭进行工业分析。 二十世纪 90 年代初期, 我国进行煤炭工业分析工作主要依靠人工进行, 而没有实现自动化。在实验时, 首先对煤样进行称量, 然后利用鼓风恒温干燥箱和马弗炉等完成煤炭的工业 分析工作。直到二十世纪 90 年代后期, 我国引进并学 习了国外的先进技术对仪器进行改进, 实现了对煤样 的自动称量。 自此之后, 国内开始逐步改进并生产了 各种型号的自动工业分析仪以满足不同实验条件 。
煤灰的熔融性指的是在高温的条件下煤灰由固态 转变为液态过程中所显现的特点。 由于煤灰不是一个 纯净物, 它没有严格意义的熔点, 通常通过软化温度、 变形温度和流动温度来表征煤灰熔融性特点。 现今通 常用熔点法和曲线法来测定煤灰熔融性。 两种方法的 主要区别在于测定结果表示方法的不同。 而根据煤样 形状的差异, 熔融性测试又分为柱体法、 角锥法。 当今 在进行熔融性测试时大多应用角锥法。 角锥法进行煤 灰熔融性测试原理是: 首先将煤灰制成标准的三角形 锥体, 然后把锥形煤灰样品放在标准的气体媒介中, 对 煤灰进行加热, 并且使加热温度依规定速率变化, 在加 热过程中注意记录灰锥的形态变化规律。
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