CN110887849A - 一种微波法测定煤中全水分的方法 - Google Patents

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赵维愚
王久生
张春波
张建新
刘熙旸
周诗宇
杨雪
胡婧婷
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Abstract

本发明涉及一种微波法测定煤中全水分的方法，属于一种煤中全水分的测定方法。称取一定量的试样置于微波炉内，关闭炉门，进入“系统设置”菜单项，选择“全水分测试”、“微波快速”，然后进入“进入测试”菜单项，仪器自动称量各空坩埚质量，并将结果显示在屏幕上，仪器开始进入自动控制过程，最后将测得的试样水分结果显示在屏幕上；试验完成后，同时保存和打印实验结果。优点是：结合煤质实际情况采用本发明作为全水分的检测方法，微波水测定仪档位设置的范围最为合理，使在这个范围内的全水分能够全部被干燥出来，而且不影响其本质变化，不产生系统偏差，得到全水分测定结果准确可靠，作为评价煤炭经济价值的最基本指标。

Description

一种微波法测定煤中全水分的方法
技术领域
本发明属于一种煤中全水分的测定方法。
背景技术
煤中的水分是不可燃组分，煤中含水量越高，可燃物质相对减少，发热量降低。此外煤中水分对锅炉的稳定燃烧，以及输煤系统稳定运行以及运输等方面带来不利的影响。因此煤的水分它既是数量指标又是质量指标，既与燃烧有关又与贮存运输有关，既是化学成分又是物理状态，是评价煤炭经济价值的最基本指标。所以得到准确可靠的全水分测定结果至关重要。
目前许多锅炉燃用的煤主要以褐煤为主，GB/T211-2007煤中全水分的测定方法中，适合于褐煤的测定方法有方法A1和方法B1(通氮干燥)和方法C(微波干燥法)，其中以方法A1作为仲裁方法；一般结合煤质实际情况采用方法C(微波干燥法)作为全水分的检测方法。微波干燥法测定煤中全水分的工作原理：称取一定量的试样置于微波炉内，控制炉内磁控管发射非电离微波，让试样均匀受到微波辐射，使试样中的极性水分子随微波电场方向的改变而超高速振动，从而引起分子间的摩擦，使试样中的水分迅速蒸发，根据试样的质量损失计算出水分。
现在燃用的褐煤全水分一般在13％～20％这个区间内，也就是说最小全水分在13％左右，最大水分在20％左右。为了使在这个范围内的全水分能够全部被干燥出来，而且不影响其本质变化，还要使其不产生系统偏差，需要调整好微波水分仪的测试功率和测试时间，因缺少这方面的研究，使得微波法不能准确地检测褐煤中的全水分，给生产带来不便。
发明内容
本发明提供一种微波法测定煤中全水分的方法，以解决目前存在的微波法不能准确地检测褐煤中的全水分，给生产带来不便的问题。
本发明采取的技术方案是：包括下列步骤：
(1)、称取一定量的试样置于微波炉内，关闭炉门，
(2)、进入“系统设置”菜单项，选择“全水分测试”、“微波档位设置”、“微波快速”，然后进入“进入测试”菜单项，输入试样编号及试样名，之后将相应数量的空坩埚依次放到微波炉内对应的托盘孔中，按“确认”；
(3)、仪器自动称量各空坩埚质量，并将结果显示在屏幕上，在空坩埚称量完成后，仪器提示称样重，将相应的试样放入对应的坩埚中；
(4)、仪器开始进入自动控制过程，依次自动称量，自动控制加热、转盘旋转等，最后将测得的试样水分结果显示在屏幕上；
(5)、试验完成后，同时保存和打印实验结果。
本发明所述步骤(2)中进入“微波档位设置”菜单，该功能是用来控制微波发射频率的，“微波档位设置”的档位是微波发射的功率，共分六档，第六档是全功率发射，其他档位发射功率依次递减。
本发明所述步骤(2)中，“微波快速”的发射时间表示用该档位连续发射的时间，单位是分钟，在调试过程中，进行档位设置，因为微波炉有一个预热的过程，所以启动档位要比测试档位小；微波发射总时间的计算公式是：总时间＝启动档位×启动时间×10+测试档位×测试时间×10，单位：秒。
本发明所述档位设置，由低到高进行选择，启动档位设置在5，启动时间设置在7，测试档位设置在5，测试时间设置在19。
本发明所述测试总时间为1400s。
本发明的优点是：对褐煤全水分一般在13％～20％这个区间内的，结合煤质实际情况采用本发明作为全水分的检测方法，微波水测定仪档位设置的范围最为合理，使在这个范围内的全水分能够全部被干燥出来，而且不影响其本质变化，不产生系统偏差，得到全水分测定结果准确可靠，作为评价煤炭经济价值的最基本指标，可每月进行一次对比试验，保证全水分测定结果准确可靠。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
包括下列步骤：
(1)、称取一定量的试样置于微波炉内，关闭炉门，
(2)、进入“系统设置”菜单项，选择“全水分测试”、“微波档位设置”、“微波快速”，然后进入“进入测试”菜单项，输入试样编号及试样名，之后将相应数量的空坩埚依次放到微波炉内对应的托盘孔中，按“确认”；
(3)、仪器自动称量各空坩埚质量，并将结果显示在屏幕上，在空坩埚称量完成后，仪器提示称样重，将相应的试样放入对应的坩埚中；
(4)、仪器开始进入自动控制过程，依次自动称量，自动控制加热、转盘旋转等，最后将测得的试样水分结果显示在屏幕上；
(5)、试验完成后，同时保存和打印实验结果。
本发明所述步骤(2)中进入“微波档位设置”菜单，该功能是用来控制微波发射频率的，“微波档位设置”的档位是微波发射的功率，共分六档，第六档是全功率发射，其他档位发射功率依次递减。
本发明所述步骤(2)中，“微波快速”的发射时间表示用该档位连续发射的时间，单位是分钟，在调试过程中，进行档位设置，因为微波炉有一个预热的过程，所以启动档位要比测试档位小；微波发射总时间的计算公式是：总时间＝启动档位×启动时间×10+测试档位×测试时间×10，单位：秒。
本发明所述档位设置，由低到高进行选择，启动档位设置在5，启动时间设置在7，测试档位设置在5，测试时间设置在19。
本发明所述测试总时间为1400s。
下边通过对比实验来进一步说明本发明的效果。
实验例，通氮法和微波法测全水分的比对试验
目的是通过比对试验确定最佳测试功率和测试时间。
在调试过程中，首先应做好档位设置，由低到高进行选择，启动档位设置在4，启动时间设置在6,测试档位设置在4，测试时间设置在17，那么根据公式可以计算出测试总时间为920S。也就是15分钟，设定好档位后进行全水分测定的对比试验。得出一组数据，如表1：
表1通氮法和微波法测全水分的比对试验
Figure BDA0002303988630000031
Figure BDA0002303988630000041
从此组数据中分析可以看出，微波干燥法测全水分平均偏低0.52％，而且水分较大的煤更为明显，说明微波干燥的时间长短和功率强度不够，有部分水分在15分钟内没有干燥出来，造成系统偏低。重新调整档位和时间，启动档位设置在5，启动时间设置在7,测试档位设置在5，测试时间设置在19，那么根据公式可以计算出测试总时间为1400S。也就是23分钟，设定好档位后进行全水分测定的对比试验。又得出一组数据，如表2：
表2通氮法和微波法测全水分的比对试验
Figure BDA0002303988630000042
Figure BDA0002303988630000051
从此组数据中分析可以看出，通氮干燥法和微波干燥法测全水分相差0.30％，在允许误差范围内，认为该微波水测定仪档位设置在此范围内最为合理。可每月进行一次对比试验，保证全水分测定结果准确可靠。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种微波法测定煤中全水分的方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1)、称取一定量的试样置于微波炉内，关闭炉门，
(2)、进入“系统设置”菜单项，选择“全水分测试”、“微波档位设置”、“微波快速”，然后进入“进入测试”菜单项，输入试样编号及试样名，之后将相应数量的空坩埚依次放到微波炉内对应的托盘孔中，按“确认”；
(3)、仪器自动称量各空坩埚质量，并将结果显示在屏幕上，在空坩埚称量完成后，仪器提示称样重，将相应的试样放入对应的坩埚中；
(4)、仪器开始进入自动控制过程，依次自动称量，自动控制加热、转盘旋转等，最后将测得的试样水分结果显示在屏幕上；
(5)、试验完成后，同时保存和打印实验结果。
2.根据权利要求1所述的一种微波法测定煤中全水分的方法，其特征在于：所述步骤(2)中进入“微波档位设置”菜单，该功能是用来控制微波发射频率的，“微波档位设置”的档位是微波发射的功率，共分六档，第六档是全功率发射，其他档位发射功率依次递减。
3.根据权利要求1所述的一种微波法测定煤中全水分的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，“微波快速”的发射时间表示用该档位连续发射的时间，单位是分钟，在调试过程中，进行档位设置，因为微波炉有一个预热的过程，所以启动档位要比测试档位小；微波发射总时间的计算公式是：总时间＝启动档位×启动时间×10+测试档位×测试时间×10，单位：秒。
4.根据权利要求3所述的一种微波法测定煤中全水分的方法，其特征在于：所述档位设置，由低到高进行选择，启动档位设置在5，启动时间设置在7，测试档位设置在5，测试时间设置在19。
5.根据权利要求4所述的一种微波法测定煤中全水分的方法，其特征在于：所述测试总时间为1400s。
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