[实用新型]一种用于燃煤性能测试的热重分析装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃煤热重分析装置，尤其是应用在火电厂、针对燃煤的燃烧特性的燃煤热重分析装置。

背景技术

随着煤炭供应日趋紧张，燃煤价格急剧上升，为降低发电成本，大多数火电厂实现动力混煤。混煤是一个简单的机械混合过程，但混合后煤粒的燃烧特性并不是简单的加权叠加，由于在燃烧过程中会相互影响，相互制约，难以简单地预知混煤的燃烧特性。而混煤的燃烧特性，包括其着火点、燃尽特性和稳燃性等，直接影响锅炉实际生产的安全性、经济性和环保性。火电厂为分析混煤的燃烧特性，不得不对燃煤做热重分析实验。

但是，目前，市售的热重分析仪存在有以下问题：

1、价格昂贵，通常只在研究单位进行有所配备，大多数火电厂为了掌握燃煤的燃烧性能，需要将煤样送到相关单位进行分析。这样的过程往往难以及时得到相关数据，影响生产。

2、用于分析的试样量是mg级，如此小的试样量，对于火电厂燃煤的不均匀性来说，极容易产生误差，难以准确表现燃煤燃烧失重情况和着火点温度的变化情况。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种适于实用、能够为生产及时提供测试数据的用于燃煤性能测试的热重分析装置。

本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型用于燃煤性能测试的热重分析装置的结构特点是设置：

一天平，置于工作平台上，用于测量坩埚中试样燃煤的质量；所述坩锅是由挂丝悬挂在天平的底部；

一管状电阻炉，处在工作平台的下方，所述坩埚位于管状电阻炉内的炉膛中，在所述炉膛的侧壁上分别设置有进气口和出气口，通过进气口导入在所述炉膛中的是空气气氛，或是模拟锅炉炉膛的弱还原性气氛。

一温度控制仪，用于控制所述管状电阻炉的加热速率；

一热电偶，用于测量所述炉膛中的温度值。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

1、本实用新型采用天平和管状电阻炉做为热重分析装置的质量测定系统和加热系统；以挂丝作为质量传感器，试样燃煤的质量可以达到1g，实现煤样质量较大的热重分析，尤其对于存在燃煤不均匀特性的问题有一良好的解决。

2、本实用新型测试过程快速，可以及时获得测试数据，用于指导生产。

3、本实用新型实验过程稳定、实验现象表现清晰。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实现新型热重曲线。

图中标号：1电子天平，2实验台，3挂丝，4炉膛，5出气口，6耐火砖，7进气口，8管状电阻炉、9小坩埚，10热电偶，11加热控温装置，12气氛调节装置，13气瓶。

具体实施方式

参见图1，本实施例中用于燃煤性能测试的热重分析装置是设置：

天平1，置于工作平台2上，用于测量坩埚9中试样燃煤的质量；坩锅9是由挂丝3悬挂在天平1的底部；为了能够承受热重分析实验温度到达1000℃的实验条件而不产生氧化，挂丝3采用铂金丝；管状电阻炉8处在工作平台2的下方，坩埚9位于管状电阻炉8内的炉膛4中，在炉膛4的侧壁上分别设置有进气口7和出气口5，通过进气口7导入在炉膛4中的是空气气氛，或是模拟锅炉炉膛的弱还原性气氛；温度控制仪11用于控制管状电阻炉8的加热速率；热电偶10用于测定炉膛4中的温度值。

本实施例的结构形式，其组装材料总成本仅仅是现有技术中的热重分析仪的1%～5%。

具体实施中，温度控制仪11是与管状电阻炉8配套设备，用于控制升温速度，天平1放置在实验台2上，将实验台2穿孔，挂丝3在实验台2的穿孔中贯穿，坩埚由挂丝3悬挂，挂丝3应不触碰实验台2和炉膛4的侧边，以保证天平测量的准确性；管状电阻炉8中的炉膛4为耐热炉膛，炉膛顶部由耐火砖6封注，留一个小孔，让挂丝挂入，挂丝不能触碰到耐火砖，炉膛通过进气口7与气瓶13相连通，并由气氛调节装置12调节进入炉膛中的气体组分和流量，气体流量不能很大，一般不大于3.5L/min。流量过大，会使天平测不准。。

实验时，将试样燃煤放入坩埚，调节炉膛中气体组分和流量，设定升温速率，加热管状电阻炉，每间隔一定时间，记录天平测量的质量和炉膛温度；将质量变化除以试样燃煤质量转化为失重率，以失重率为纵坐标，温度变化为横坐标作图，得热重曲线（DTG曲线）如图2所示。图2中的曲线清晰地表现出试样燃煤的燃烧特性，其试样燃煤燃烧平稳。