CN215492970U - 一种煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于煤化工检测技术领域，具体涉及一种煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置。该检测装置包括加热器、反应管、样品放置部件；加热器设置于反应管外为反应管提供热量；样品放置部件包括可导热的容器和倾斜板，倾斜板上放置待检测样品，与可导热容器呈25°‑90°。将反应管的温度设置到预订温度；然后放置样品进行加热；同时通入体积分数1‑5％CO的还原气体，其流速保持在1‑2L/min。该煤炭/生物质熔渣流动粘度检测装置构造简单，易操作且检测快速，检测数据与理论值相近，而且灰量只需要0.1‑0.4g即可进行检测，适用范围广，适用生物质灰和煤灰。

Description

一种煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置

技术领域

本实用新型属于煤化工检测技术领域，具体涉及一种煤炭/生物质熔渣流动粘度检测装置。

背景技术

煤炭及生物质等多种固体燃料的燃烧和气化都是高温过程，其产生的熔渣流动在高温下呈熔融状态，在高温工艺中，熔渣流动以熔渣的形态从底部排除，>80％熔渣流动在熔融温度下能自由流动，排渣顺畅可以缓解熔渣流动对炉壁腐蚀。粘度在火电厂，煤化工，生物质利用等高温过程中有着关键的指导作用，粘度会影响系统中灰分的排出，从而保持稳定的运行。25Pa.s是自由流动排渣系统的上限。

现有粘度仪主要是圆筒粘度仪，其灰量要求大(灰量大于100g)、能耗高、操作经验要求高、升降温慢，比较耗时；灰分的沉积，再结晶，挥发等影响测量精度，误差范围达到1个数量级，而且因为低品阶煤种、生物质灰碱金属含量高，易蒸发和再结晶的原因不适用低品阶煤种、生物质灰。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型目的在于提供一种煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置，该装置结构简单，易操作。

所述煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置包括加热器、反应管、样品放置部件；

所述加热器设置于所述反应管外为反应管提供热量；

所述样品放置部件包括可导热的容器和倾斜板。

优选地，所述反应管尺寸为外径80毫米，内径70毫米，长度1.2米。

进一步，所述加热器为硅碳棒加热的电加热炉，使用固定装置固定于所述反应管外，并且可进行区段加热。优选地，所述固定装置为法兰。

进一步，所述反应管和/或可导热的容器和/或倾斜板为刚玉材质。

具体地，本实用新型选择刚玉材料是因为刚玉材料具有以下优点(1) 耐高温，纯度高；(2)表面光滑，孔隙度5％-6.5％，表面致密，表面密度在f 3.6g/cm³，能有效降低熔渣的渗透导致的误差；(3)与实际炉膛材料成分接近(4)价格低廉。

进一步，所述倾斜板上放置待检测样品，与所述可导热容器呈25° -90°。

具体的，所述倾斜板为刚玉板，所述刚玉板长50mm，宽20mm。

进一步，所述煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置还包括反应气体供给装置和保护气体供给装置；所述反应气体供给装置和保护气体供给装置于所述反应管一端连接。

优选地，所述反应气体供给装置和保护气体供给装置设置气体流量计或所述气体供给装置和所述保护气体供给装置与所述反应管连接段设置气体流量计。

进一步，所述反应气体为体积分数1-5％CO in N₂，所述保护气体为惰性气体，优选为99.99％氩气。

进一步，所述煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置还包括抽真空装置，所述真空泵提供炉内的微负压环境，优选地，所述抽真空装置为真空泵。

进一步，所述反应气体供给装置和保护气体供给装置为气瓶。

进一步，所述反应管是由刚玉材质制成，尺寸为外径80毫米，内径 70毫米，长度1.2米。

进一步，所述加热器为电加热炉，最高温度为1550℃；所述电加热炉通过法兰固定在所述反应管周围为所述反应管加热。

本实用新型有益效果在于：

本实用新型提供的煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置构造简单，易操作且快速，检测数据与理论值相差无几，而且灰量只需要0.2g即可进行检测，适用范围广，适用生物质灰和煤灰。

附图说明

图1为本实用新型煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置图。

其中，图1中，1为加热器，2为法兰，3为反应管，4为气体流量计， 5为反应气体气瓶，6为保护气体气瓶。

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

具体实施方式

现在结合说明书附图对本实用新型做进一步的说明。

实施例1煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置

参照图1，1为加热器，2为法兰，3为反应管，4为气体流量计，5为反应气体气瓶，6为保护气体气瓶。本实施例提供一种煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置，该装置包括加热器1、反应管3、样品放置部件。

其中，加热器1为电加热炉，电加热炉通过法兰2固定在反应管周围为反应管3加热；电加热炉通过硅碳棒加热，最高温度可达1550℃。

其中，反应管3是由刚玉材质制成，尺寸为外径80毫米，内径70毫米，长度1.2米。

其中，样品放置部件包括坩埚和刚玉板，所述倾斜板为刚玉板，所述刚玉板长50mm，宽20mm。

其中，在反应管3的一端增加反应气体供给装置5和保护气体供给装置6，并在其间设置气体流量计，控制和记录反应气体和保护气体的流量；并在反应管另一端设置一个抽真空装置真空泵，用于提供反应管内的微负压装置，反应气体供给装置5和保护气体供给装置6均为气瓶。

实施例2各参数设定

实验步骤：

1)实验之前，炉子需在惰性气氛(99.99％氩气)保护下预热至设定温度。精确称量需要检测的灰样，在长50mm x 20mm x2 mm压实成为尺寸为长10mm x宽10mm x厚2mm的灰块，将制备好的灰样放入刚玉坩埚，调节刚玉板与坩埚的接触位置达到倾斜角度25°-90°。

2)将载有灰样的坩埚放入带有手柄的托盘，缓慢推入炉膛恒温区。推进步骤分3个阶段，将灰样送到600度温度区间位置停留1分钟，然后推送到1000度停留一分钟，最后推送到1100-1400度的恒温区间。同时通入 1-5％CO in N₂的还原气体，其流速保持在约1-2L/min，停留时间为10-120min。

3)实验完成后，用不锈钢手柄将样品迅速移出到炉子的冷却端，将气氛切换成氩气气氛，以约10L/min的大流量进行吹扫降温。大约两分钟后，将样品架从炉中取出，并在干冰中淬火。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置，其特征在于，所述煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置包括加热器、反应管、样品放置部件；所述加热器设置于所述反应管外为反应管提供热量；所述样品放置部件包括可导热的容器和倾斜板，所述倾斜板上放置待检测样品，与所述可导热容器呈25°-90°。

2.根据权利要求1所述的煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置，其特征在于，所述反应管和/或可导热的容器和/或倾斜板为刚玉材质。

3.根据权利要求1所述的煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置，其特征在于，所述煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置还包括反应气体供给装置和保护气体供给装置；所述反应气体供给装置和保护气体供给装置于所述反应管一端连接。

4.根据权利要求3所述的煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置，其特征在于，所述反应气体供给装置和保护气体供给装置设置气体流量计或所述气体供给装置和所述保护气体供给装置与所述反应管连接段设置气体流量计。

5.根据权利要求4所述的煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置，其特征在于，所述反应气体供给装置和保护气体供给装置为气瓶。

6.根据权利要求1所述的煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置，其特征在于，所述加热器为硅碳棒加热的可进行区段加热的电加热炉，使用固定装置固定于所述反应管外。

7.根据权利要求1所述的煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置，其特征在于，所述煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置还包括抽真空装置。

8.根据权利要求1所述的煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置，其特征在于，所述反应管是由刚玉材质制成，尺寸为外径80毫米，内径70毫米，长度1.2米。

9.根据权利要求1所述的煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置，其特征在于，所述加热器为电加热炉；所述电加热炉通过法兰固定在所述反应管周围为所述反应管加热；所述电加热炉通过硅碳棒加热，最高温度为1550℃。

10.根据权利要求1所述的煤炭或生物质熔渣流动粘度检测装置，其特征在于，所述倾斜板为刚玉板，待检测样品放置于所述刚玉板上；所述刚玉板长50mm，宽20mm。

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