CN1641337A

CN1641337A - 一种利用加热失重在线测定物料物性的方法及装置

Info

Publication number: CN1641337A
Application number: CN 200410015635
Authority: CN
Inventors: 钟方明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-01-05
Filing date: 2004-01-05
Publication date: 2005-07-20

Abstract

本发明是关于一种利用加热失重在线测定物料物性的方法及装置，把实验室的高温炉法测定物料物性的方法应用于现场测定，其特征在于，取样装置连接相关的取样通道；取样装置是现场连接检测仪器的。本发明不但操作方便、测定数据准确，而且工作效率高，有助于进一步实现节能和环保目的。

Description

一种利用加热失重在线测定物料物性的方法及装置

发明领域

本发明是关于利用加热失重测定物料物性的方法及装置，更具体地说，是关于一种利用加热失重在线测定物料物性的方法及装置。

背景技术

目前，做加热失重的试验，一般是从现场取样、制样并称重，然后放入高温炉加热达到一定的温度并经过一定时间后取出再称重，利用试样前后的失重变化计算出它们的各种指标，如灰分、挥发分、水分、烧失量、灼烧增减量等。例如，在测定锅炉煤粉灰分、挥发分，锅炉飞灰含碳量时，就是以高温炉法为经典法和仲裁法。具体的办法是由工人把煤粉和飞灰从锅炉取样器中取出，然后到实验室称量，放入高温炉在不同的温度中试验，然后再称失重，得出煤粉的灰分、挥发分；飞灰的含碳量。这种方法费工费时，而且一个班次只能做一至二次，所取的样品代表性也不高，更重要的是不能及时反映当前锅炉正在燃烧的煤质情况(煤粉的灰分、挥发分、发热量)，也不能反映当前锅炉燃烧好坏情况(飞灰含碳量的高低)，致使锅炉运行人员调整极其困难。虽然，实现现场测定锅炉飞灰的仪器有微波测碳仪。但是，在锅炉上应用的飞灰微波测碳仪是由负压取样器、微波发射器、微波接收器、机械和显示等部分组成，它是通过微波接收器接收到的微波强弱来确定飞灰中的含碳量，这只是一种间接的测定方法，煤种不同时误差较大。还有，利用中子放射法测定灰分、水分的仪器，但是它们造价高，准确度不好，对人体有害等原因应用不广。

发明内容

本发明的目的是，提供一种利用加热失重在线测定物料物性的方法及装置，它可在线测定物料的物性。

本发明所述的一种利用加热失重在线测定物料物性的方法是这样实现的：一种利用加热失重在线测定物料物性的方法，把实验室用的高温炉法测定物料物性的方法应用于现场测定，具体做法是：把取样装置连接在锅炉煤粉管、煤粉仓、烟道或相关的取样通道，应用控制阀、坩埚、定量杯、高温炉、送样装置、电子天平和电脑对样品加温和称重，然后把电子天平给出的数据传入电脑处理并显示。

本发明所述的一种利用加热失重在线测定物料物性的装置是这样实现的：一种利用加热失重在线测定物料物性的装置，由控制阀、取样装置、坩埚、定量杯、高温炉、电子天平和电脑构成，其特征在于，取样装置连接锅炉烟道或相关的取样通道，取样装置和送样器构成连接，坩埚和送样器构成可运送结构，送样器与高温炉、电子天平、电脑构成自动检测机构；还包括一个清洗坩锅装置。

本发明的优点如下：

因为，可将取样装置连接锅炉煤粉管、煤粉仓、烟道或相关的取样通道，相关的检测单元连接取样装置，坩埚内的样品可及时加热并被电子天平称重，电子天平给出的数据可被电脑处理和显示。所以，本发明不但省时省力，更重要的是，如果用于检测锅炉时，能及时反映当前锅炉正在燃烧的煤质情况(煤粉的灰分挥发分并计算出发热量)，以便锅炉运行人员及时采取相关的调整措施。本发明具有操作方便、测定数据准确等优点，应用于锅炉等燃烧器时，有助于进一步实现节能和环保目的。

附图说明

附图是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面详述本发明的实施例：

本发明把实验室用的高温炉法测定煤粉灰分、挥发分和锅炉飞灰含碳量的方法应用于现场测定，具体做法是：把取样装置连接在锅炉烟道或相关的取样通道，应用控制阀、坩埚、定量杯、高温炉、送样装置、电子天平和电脑对样品加温和称重，然后把电子天平给出的数据传入电脑处理并显示。

取样器为撞击式取样器。将撞击式取样器连接在锅炉烟道或相关的通道(排放其它燃烧物的废气通道)，然后使用现有技术对样品进行检测。撞击式取样器和检测装置连接在一起，撞击式取样器撞落的样品经过控制阀(双电磁阀)。圆盘转动盘带动多个坩埚旋转，当有一个坩埚转到电子天平处时，圆盘升降架带着圆盘转动盘做上升、下降动作，称出空坩埚的重量。然后，圆盘转动盘带着已称的空坩埚转到定量杯下面，粉状样品放入空坩埚内，圆盘转动盘再转回电子天平处称样品重量。高温炉升降架带着高温炉做上升、下降动作，装有样品的坩埚送入高温炉，按规定的时间、温度加热后，电子天平再称出加热后的重量，把数据传入电脑，电脑将测定数据计算并显示出来。又进行下一个样品的测定。双电磁阀和撞击式取样器构成双电磁阀取样器。

本发明测定飞灰含碳量是一套装置；测定煤粉的灰分和挥发分，可与测定飞灰含碳量是一套装置共用一个双电磁阀取样器，把样品分成两份后，再用两套装置分别测定灰分和挥发分。

在一个测试通道上设置多条检测线。为了提高检测精度和加快检测速度，可以在同一通道上安装多条检测线，每条检测线上安装一套检测装置，多套检测装置的数据可输入同一台电脑。

工作流程是这样的：1、双电磁阀取样器把煤粉或飞灰取样，缩分后粉状样品到了定量杯(约一克)放入坩埚；2、圆盘转动装置带动多个坩埚旋转，并有上升，下降等动作，经过特定动作电子天平就可以称出空坩埚的重量，然后，圆盘转动装置带着坩埚到定量杯下面，粉状样品被放入了坩埚，电子天平再称重；3、然后装有样品的坩埚那一个被送入高温炉，按规定的时间、温度加热；然后，电子天平再称出加热后的重量，把数据传入专用电脑，电脑把测定结果计算出并显示。下一个坩埚测定完成后再进行下一个坩锅的测定，周而复始。煤粉(灰分、挥发分)的测定仪器与上述飞灰测灰仪类似，也是利用双电磁阀取样器，然后缩分，再把样品分成两份，下面的部分全部都是两套，两个定量杯，两只高温炉等，这两套装置分别测定灰分和挥发分。测定挥发分坩埚是有坩埚盖。坩锅可使用机械清洗机自动清洗，使用机械清洗坩锅需在检测装置上安装一个坩锅清洗器。

要说明的是，将撞击式取样器连接锅炉烟道或相关的通道(排放其它燃烧物的废气通道)后，还可使用其它现有的实验室检测方法。

一种利用加热失重在线测定物料物性的装置实施例如下：

取样器为撞击式取样器。所述的控制阀是双电磁阀(12)，双电磁阀(12)和撞击式取样器构成取样装置。坩埚(2)、定量杯、高温炉(5)、电子天平(1)和电脑(16)均为现有技术，高温炉(5)可使用烘箱等其他电炉类加热装置。在锅炉烟道上开口并连接撞击式取样器，撞击式取样器接通双电磁阀(12)。所述的相关的取样通道可以是其它燃烧物排放通道。比如，柴油等其它燃料燃烧的废气排放通道。所述的送样器坩锅小车(4)、升降装置(8)、导轨移动装置(7)、坩锅小车推动器(3)构成；坩锅小车(4)和坩锅小车推动器(3)和相关的运动部件是所述的直线运送机构。

所述的清洗坩锅器由钢丝砂轮(11)和真空吸尘器构成；坩锅(2)内的废试样由真空吸尘器吸出。下面通过检测过程详述在线测定锅炉煤粉、飞灰的装置：

取样装置用连接管道连接(可以是临时或长期固定)锅炉烟道。双电磁阀取样器(12)把煤粉或飞灰取样，样品到定量杯(13)中；坩埚(2)在接受样品前，导轨移动装置(7)移动到达某一坩埚定位位置(三个坩埚前各有定位点)时，坩埚夹持叉及升降装置(8)下降，然后沿滑动导轨(6)向前移动一定距离，坩埚夹持叉正好叉住坩埚(2)(腰部有环带，环带的作用是便于坩埚夹持)，然后坩埚夹持叉及升降装置(8)上升，并移动到自动吸灰器及升降装置(9)位置处，自动吸灰器和钢丝砂轮(11)动作后可把废样品刮起并吸走。吸灰器把坩埚内的废样品吸出去。再移动到电子天平(1)位置外，下降到电子天平(1)上并称出空坩埚(2)的重量；坩埚夹持叉及升降装置(8)带着坩埚(2)再上升，定量杯(13)动作，把样品倒入坩埚(2)中；坩埚夹持叉及升降装置(8)带着坩埚(2)下降电子天平(1)上并称出空坩埚(2)加样品的重量；然后，坩埚夹持叉及升降装置(8)带着坩埚(2)再上升，导轨移动装置(7)移动到坩埚小车(4)上方，坩埚夹持叉及升降装置(8)带着坩埚(2)下降，并后退一定位置，然后坩埚夹持叉及升降装置(8)上升，这样坩埚(2)留坩埚小车(4)上，坩埚小车推动器(3)动作坩埚(2)把样品送入高温炉(烘箱)(5)，高温炉(烘箱)(5)恒温在一定的温度，并经一定时间的加热；坩埚小车推动器(3)动作把坩埚小车(4)拉出高温炉(烘箱)(5)；坩埚夹持叉及升降装置(8)下降，并前进一定距离，然后上升，导轨移动装置(7)移动到电子天平(1)上方，坩埚夹持叉及升降装置(8)下降，坩埚(2)落在电子天平(1)，再一次称出经过加热后的样品与坩埚(2)的重量，将数据传送到电脑(16)中，计算并显示当前样品的数据。坩埚夹持叉及升降装置(8)上升，导轨移动装置(7)移动到起始位置，坩埚夹持叉及升降装置(8)下降，后退，再上升，空坩埚(2)放回原来的位置了。然后进行下一个试样的测定。热电偶(10)是测量高温炉(5)内温度的，数据输入计算机(16)，高温炉(5)温度由计算机(16)控制。

双电磁阀取样器(12)工作时，上方电磁阀打开，下方电磁阀关闭，当到了一取样周期时，上方电磁阀关闭，延时2秒后，下方电磁阀开，两电磁阀之间的样品落入定量杯(13)中。然后再关闭下方电磁阀，打开上方电磁阀，又回到初始状态。

坩埚小车(4)两面有竖起的档板，在坩埚小车(4)进出高温炉(5)时，档板可以替代炉门的作用。

上述装置是为一条检测线。检测煤粉(灰分、挥发分)的测定仪器与上述飞灰测灰仪类似，也是利用双电磁阀构成的取样装置，然后缩分，再把样品分成两份，下面的部分全部都是两套，两个定量杯，两只高温炉(5)等，这两套装置分别测定灰分和挥发分。测定挥发分的坩埚是有坩埚盖。坩埚盖的动作由机械手控制。把样品分成两份或多份，或者还可分成不同时段取样，再用两套或多套装置分别测定水分、灰分和挥发分。

上述装置是为一条检测线。如果现在要同时测定煤粉的灰分、挥发分、水分更多。则我们可以利用与上述飞灰含碳量测定仪类似，也是利用双电磁阀取样器，然后缩分，再把样品分成两份或更多份，下面的部分都是两套或更多套，定量杯，高温炉(5)、坩埚小车、坩埚(排)等，这几套装置分别测定灰分和挥发分、水分等。测定挥发分的坩埚有坩埚盖(只要在放入电炉前和取出电炉后加上一个加盖和取盖的动作即可)。在这里移动坩埚的部件(指直线导轨加上坩埚夹持叉及升降装置，这是一种XZ轴运行部件)可以是两套或多套；另外，如果用具有XYZ轴的导轨或是机械手来移动坩埚那就不需要两套或更多套直线导轨了。

要说明的是，本发明是涉及一种在线测定粉状物料的物性的方法及装置，所指的物性有煤粉的灰分、挥发分、水分；水泥生料熟料的烧失量，锅炉飞灰的含碳量等等，这些指标都可以用加热失重的方法测定，粉状物料一般有煤粉、烟道中的烟气(含有飞灰)、水泥的生料熟料等。

Claims

1、一种利用加热失重在线测定物料物性的方法，把实验室用的高温炉法测定物料物性的方法应用于现场测定，具体做法是：把取样装置连接在锅炉烟道或相关的取样通道，应用控制阀、坩埚、定量杯、高温炉、送样装置、电子天平和电脑对样品加热和称重，然后把电子天平给出的数据传入电脑处理并显示。

2、根据权利要求1所述的一种利用加热失重在线测定物料物性的方法，其特征在于，测定飞灰含碳量是一套装置；测定煤粉的灰分和挥发分，可与测定飞灰含碳量是一套装置共用一个双电磁阀取样器，把样品分成多份后，再用多套装置分别测定灰分和挥发分。

3、根据权利要求1所述的一种利用加热失重在线测定物料物性的方法，其特征在于，在一个测试通道上设置多条检测线。

4、一种利用加热失重在线测定物料物性的装置，由控制阀、取样装置、坩埚、定量杯、高温炉、电子天平和电脑构成，其特征在于，取样装置连接锅炉烟道或相关的取样通道，取样装置和送样器构成连接，坩埚和送样器构成可运送结构，送样器与高温炉、电子天平、电脑构成自动检测机构；还包括一个清洗坩锅装置

5、根据权利要求4所述的一种利用加热失重在线测定物料物性的装置，其特征在于，所述的送样器设有直线运送机构。

6、根据权利要求4所述的一种利用加热失重在线测定物料物性的装置，其特征在于，所述的清洗坩锅装置设有清洗刷和吸灰器。

7、根据权利要求4所述的一种利用加热失重在线测定物料物性的装置，其特征在于，所述的坩锅设有盖子，并且包括机械手。

8、根据权利要求4所述的一种利用加热失重在线测定物料物性的装置，其特征在于，所述的取样器装置可连接多条检测线。