实验设计方案实验项目 秸秆灰分特性研究学 院能源与动力工程指导教师李小民专 业热能与动力工程年 级热能111小组成员李春雷 开课学期2014-2015第二学期指导教师意见：教师签名：年 月 日说明：实验设计方案中应包含以下一些内容：一、实验目的（明确实验任务所达到的要求）二、实验原理（包括公式、原理示意图及相应说明等）三、实验器材（实验动物、实验药品、实验器材等）四、实验步骤（方法）五、预期的实验结果六、实验中可能遇到的问题和对策七、参考资料（列出主要参考书名）实验项目 秸秆灰分特性研究 一、实验目的1、掌握“角锥发”测定煤灰熔融性的方法2、掌握煤灰在高温下的熔融特性的测定技术，了解煤灰熔融性对锅炉结渣的影响。二、实验原理 利用电加热的方法，将事先做好的煤灰三角锥高温加热，观测三角锥的形态变化，根据其变化状态及对应的温度情况来测定煤灰熔点。 碳硅管高温炉将灰制成一定大小尺寸的三角锥形，放在具有半还原性气氛的特制灰熔点测定炉（碳粒电炉），以一定的加热速度升温。在升温过程中观测（一般在1000）并记录灰锥下列四种变化情况：1.变形温度DT：锥体尖端或棱开始变圆或弯曲时的温度。2.软化温度ST：灰锥弯曲至锥尖触及托板或灰锥变成球状时的温度。3.半球温度HT：灰锥形变至近似半球形，即高约等于底长的一半时温度。4.流动温度FT：灰锥融化展开成高度在1.5以下的薄层时的温度。DT变形温度；ST软化温度；HT半球温度；FT流动温度三、实验仪器设备1.灰熔点测定炉：（1）能升温度至1500，并能随时测定温度。（2）能控制炉内气体性质。（3）能调节升温速度。（4）能随时观察灰锥变化情况。2.铂-铑热电偶高温计或光学高温计：能测1500，校准后使用。3.灰锥模子：制作灰锥用黄铜模子或钢模，灰锥高20，其底为边长7的正三角形。4.锥托模子：锥底直径4060，高58。在锥托上有深23，边长7mm的正三角形的若干个小坑。5.糊精:二级纯。6.小刀。7.镁砂。8.无烟煤或炭粒，小麦秸秆，玉米秸秆。四、实验步骤1. 灰锥的制备：取粒度0.2的分析试样，按照灰分测定的方法，使试样完全灰化。煤灰用玛瑙研钵研细，全部通过0.1筛孔的筛子。取植被好的煤灰2g放在一块瓷砖或玻璃板上，加10糊精溶液数滴，使其刚好润湿，调和均匀，用小刀铲入灰锥模子中成型。成型后，将模子内的锥体小心推到瓷砖上，在空气中或60以下烘干。2. 取已制好的灰锥，放在灰锥的三角坑内，使锥体垂直棱面垂直于托板表面。然后用粒度小于0.2的镁砂加适量水混均后，将其固定，勿使锥体活动，勿碰伤锥尖。3.为了使气体呈半还原性，可在刚玉舟管底部撒入一勺石墨粉，并将锥托固定在刚玉舟上。然后，将刚玉舟缓慢推入高温炉硅炭管中。4.将热电偶插入炉内，其热端应放在锥托中央上方距灰锥尖不高于10处。也可以用光学高温计测量温度，但测温时必须对准灰锥。接通电源开始实验。在900前，每分钟升温速度1015；900以后，每分钟升温速度57，随时观察椎体的变化并记录灰锥四个变化形态的温度。在整个实验过程中，每10min记录一次电流、电压和温度高温观察，应戴上蓝色或黑色眼睛，温度到1500则停止实验。5.气体成分的检查：为了了解炉内气体性质，可在炉子的高温带取气进行分析。在接近无氧状态（氧低于2%）下，CO、和占气体总量的1070%时即为半还原性气体。注意事项：气氛条件的控制 煤灰熔融性温度测定的气氛一般有两种，一种是氧化性气氛，另一种是弱还原性气氛常用的气氛是弱还原性气氛。这是因为在工业锅炉的燃烧中，一般都形成由，CO、 和 为主要成分的弱还原性气氛，所以煤灰熔融性温度测定一般也在与之相似的弱还原性气氛中进行。所谓弱还原性气氛，是指在10001300范围内，还原性气体(CO、 )总含量在10%70%之间，同时在1100以下时，它们和的体积不大于1:1，含氧量不大于0.5%。 对于弱还原性气氛的控制方法，一般有两种，一种是封炭法，它是将一定量的木炭、石墨、无烟煤等含碳物质封入炉中，这些物质在高温炉中燃烧时，产生还原气体（ CO、），形成弱还原性气氛。封炭法简单易行，在国内普遍采用。另一种是通气法，在测定煤灰熔融性温度的炉内通入40%5%的一氧化碳和60%5%的二氧化碳混合气或50%10%的二氧化碳和50%10%的氢气混合气。通气法容易调节并能获得规定的气体组成。对于氧化性气氛的控制，是煤灰熔融性温度测定炉内不放置任何含碳物质，并使空气在炉内自由的流通，这一方法更为简单，也被许多电厂采用。五、测定结果的表达观察锥体的变化，并记录DT、ST、HT、FT。将记录灰锥的四个熔融特征温度（DT、ST、HT、FT）的重复测定值的平均值化整到10报出。当炉内的温度达到1500时，灰锥尚未达到变形温度，则该灰样的测定结果以DT、ST、HT、FT均高于1500报出。由于煤灰熔融性是在一定气氛条件下测定的，测定结果应标明其测定时的气氛性质及控制方法。标明托板材料及试验后的表面情况，及实验过程中产生的烧结、收缩、膨胀和鼓泡等现象及其产生时的相应温度。