CN1415954A - 一种氧弹法快速测定煤炭灰分的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种氧弹法快速测定煤炭灰分的方法，其主要技术方案是控制氧气扩散速度，利用国标氧弹性测定燃烧后残留下的灰分量，再计算出煤炭的灰分。该方法具有设备简单，测定速度快的优点。

Description

一种氧弹法快速测定煤炭灰分的方法和装置

                          所述技术领域

本发明属于煤质分析测试，具体涉及一种煤炭灰分快速测定方法。

                            背景技术

灰分是评价煤炭质量的基本依据。无论热电厂锅炉燃烧、钢铁厂高炉冶金，还是水泥厂水泥烧成，都对煤炭的灰分有一定要求，煤炭灰分是煤炭贸易、洗选、煤质研究的主要指标。

灰分的测定方法主要有X荧光分析法和工业分析法，前者设备昂贵、误差大，使用不广泛；一般都采用工业分析法测定煤炭灰分。

国家标准规定的灰分测定方法有缓慢的灰化法和快速灰化法，其要点都是将煤样置于马福炉中灼烧一定时间再称重得到。这些方法虽然结果精确，但操作复杂、需要时间长，测定一个样品缓慢灰化法需要3-4小时，快速灰化法也需要1-2小时；而且马福炉耗电量大。因此，传统的灰分测定不能适应煤质快速化验的需要。

                            发明内容

本发明针对上述方法的不足，利用氧弹法原理提出一种煤炭灰分快速测定的方法。

本发明的具体技术方案如下：氧弹法是国标规定的测定煤炭发热量的标准方法，煤炭在氧弹筒内燃烧后自然留下灰分，但按照国标方法发热量测定后装煤炭的坩锅中留下的灰量远远低于标准测定方法，因为发热量标准测定条件下充氧压力为2.8～3.0MPa，因充氧压力大，灰分飞溅使测定结果偏低，调整实验条件减少灰分飞溅，再加以数学校正，最后得到与标准方法结果相近的灰分测定结果。

本发明的特征是：先利用测定煤炭发热量的氧弹法测定煤炭燃烧后留下的灰分量，然后根据灰分和挥发分含量确定出校正系数，再计算出最终结果，具体步骤是：

1)先将煤炭试样置于氧弹筒内的燃烧坩锅内；

2)向氧弹筒内充入具有一定压力的氧；

3)点火燃点后测定坩锅内灰分残留量；

4)根据煤炭灰分和挥发分含量确定出校正系数，再计算出最终结果。其计算公式是： $A_d=\mathrm{\η}\frac{W}{w_0(1-M_{\mathrm{ad}})}$

                  w₀：称量样(g)

                  W：燃后残渣量(g)

                  M_ad：空气干燥基水分

                  η：校正系数

                  A_d：灰分

一种氧弹法快速测定煤炭灰分的装置，它包括氧弹筒、装在氧弹筒内的燃烧坩锅，其特征是：坩锅口上外加一降低灰分飞溅的四周布满小孔的多孔罩；小孔的数量及孔径大小根据煤的品质确定；氧弹筒内充氧压力为0.8-2.5MPa；

本发明测定煤炭灰分方法耗时约5分钟，耗电量几乎可以忽略不计；如果与发热量联测则完全不需要增加工作量，实现了灰分快速测定的目的。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

图1是氧弹筒内多孔罩安装示意图。

图中，1.坩锅架，2.多孔罩，3.坩锅，4.氧弹筒。

具体实施方式

本装置由氧弹筒(4)、装在氧弹筒内的坩锅(3)、坩锅架等组成，在坩锅(3)上加装有一多孔罩。

实施例1

某煤炭其工业分析结果如表1

表1

编号	Mad	Aad	Vad
				1	2.17	23.64	26.04

采用本方法将充氧压力降低到0.8MPa，将一不锈钢发热量坩锅的多孔罩周边均匀钻φ3mm孔8个，罩在发热量坩锅上，充氧后强制点火燃烧，5分钟后打开氧弹，称取实验前后样品重，计算得到快速测定灰分，再乘以校正系数1.06，即得到灰分值。详细数据于表2。

表2

编号	工业分析法灰分测定值	氧弹法灰分测定值
				第一次	第二次
		1	23.64			23.36	23.65

实施例2

某煤炭其工业分析结果如表3。

表3

编号	Mad	Aad	Vad
				2	2.48	32.51	12.84

采用本方法将充氧压力降低到2.5MPa，将一不锈钢发热量坩锅的多孔罩周边均匀钻φ3mm孔8个，罩在发热量坩锅上，充氧后强制点火燃烧，5分钟后打开氧弹，称取实验前后样品重，计算得到快速测定灰分，即得到灰分值。详细数据于表4。

表4

编号	工业分析法灰分测定值	氧弹法灰分测定值
				第一次	第二次
		2	32.51			32.35	31.90

Claims (5)

1、一种氧弹法快速测定煤炭灰分的方法，其特征在于：先利用测定煤炭发热量的氧弹法测定煤炭燃烧后留下的灰分量，然后根据灰分和挥发分含量确定出校正系数，再计算出最终结果，具体步骤是：

1)先将煤炭试样置于氧弹筒内的燃烧坩锅内；

2)向氧弹筒内充入具有一定压力的氧；

3)点火燃烧后测定坩锅内灰分残留量；

4)根据灰分残留量和挥发分含量确定出校正系数，再计算出最终结果。

2、根据权利要求1所述的氧弹法快速测定煤炭灰分的方法，其特征是：煤炭灰分按如下公式计算出： $A_d=\mathrm{\η}\frac{W}{w_0(1-M_{\mathrm{ad}})}$

                  w₀：称量样(g)

                  W：燃后残渣量(g)

                  M_ad：空气干燥基水分

                  η：校正系数

                  A_d：灰分

3、根据权利要求1所述的氧弹法快速测定煤炭灰分的方法，其特征是：氧弹筒内充氧压力为0.8-2.5MPa。

4、一种氧弹法快速测定煤炭灰分的装置，它包括氧弹筒、装在氧弹筒内的燃烧坩锅，其特征是：坩锅口上外加一降低灰分飞溅的四周布满小孔的多孔罩。

5、根据权利要求3所述的氧弹法快速测定煤炭灰分的装置，其特征是小孔的数量及孔径大小根据煤的品质确定。