探讨智能灰融性测定仪在煤质化验中的应用

王玲

摘 要:煤灰熔融性在煤炭检测中有着重要的作用及意义,智能灰熔融性作为当前检测煤灰熔融性的仪器,如何正确的使用显得尤为重要。本文从智能灰熔融性测定仪的构造、性能特点、工作原理及在使用过程中常见问题,并针对常见问题提出了相应的处理措施。

关键词:智能灰融性测定仪煤质化验应用

中图分类号:TQ531 文献标识码:Ａ 文章编号:1674-098X(2012)05(c)-0061-01

煤灰熔融性是指煤灰受热时由固态向液态逐渐转化的特性,煤灰熔融性是动力用煤和气化用煤高温特性的重要质量指标,也是影响煤灰性能的一个重要因素。由于煤灰不是一个纯净物,它没有严格意义的熔点,衡量其熔融过程的温度变化,通常用四个特征温度:一是变形温度,二是软化温度、三是半球温度,四是流动温度。这四个温度代表了煤灰在熔融过程中固相减少,液相渐多的四点,在工业上多用软化温度作为熔融性指标,称为灰熔点。

在煤炭燃烧、气化过程中,按照排渣方式不同,可以分成固态排渣和液态排渣两大类。固态排渣技术要求原料煤的灰熔融温度高于操作温度,灰渣以固态形式排出。液态排渣技术要求煤灰在较低的温度下熔融,灰渣能以熔融状排出。在一般的固态排渣锅炉和气化炉中,结渣是生产中的一个相当严重的问题,结渣会给锅炉燃烧带来困难,影响锅炉正常运行,甚至造成停炉事故,而对气化炉来说,则会造成煤气质量下降。

近年来,随着科学技术的不断进步,国内外的灰熔融性测试仪的也有了长足的发展。基于此,在我国科技人员研制出了智能灰熔融测试仪,这种智能灰熔融测试仪在对煤灰的灰熔融检测上,具有准确性高、可操作性强及普及性强等特点。所以在我国的大多煤炭企业对煤灰的灰熔融的检测中,传统的灰熔融测试仪逐渐被智能灰融性测定仪所替代。本文就从智能灰熔融测试仪的基本构造、性能特点、工作原理及工作流程进行分析,并对智能灰熔融测试仪在具体使用中遇到的问题提出了科学的处理措施。

1 智能灰熔融测试仪器的构造、性能特点及工作流程

1.1 智能灰熔融测试仪的组成构造及性能特点

智能灰熔融测试仪是按GB/T219-2008《煤炭灰熔融性的测定方法》的标准要求进行设计的,其主要构造部件有智能灰熔融测试仪的主机、计算机、打印机等。职能灰熔融作为专门用于煤灰熔融性测定的智能化仪器,其有如下性能特点:首先,适应于测定煤、焦炭等物质的灰熔融特性。其次,通过单片机程序的控制,能按照国标自动完成灰熔点测定的整个升温过程。此外,增加了CCD数字摄像技术,整个实验过程由摄像机进行采集图像,非常清晰直观;且还对多种故障有提示功能,让仪器的操作更方便、快捷,仪器性能更加稳定可靠。

1.2 智能灰熔融测试仪的工作原理

智能灰熔融测试仪是通过基于CCD摄影技术的高清摄像机,将高温下的灰锥图像同步传送到计算机,通过主机内预置的智能识别软件,对测试仪中的灰锥进行识别,而后依据灰锥轮廓的特点对灰锥的四个特征温度进行判断,并自动报出检测结果;这些结果都是通过测试仪自动辨别和判断的。

2 智能灰熔融测试仪器使用前的安装、调试和验收

智能灰熔融测试仪安装好之后,最重要的工作就是精准调试和验收工作。调试就是对该仪器的准确度和精密度的测试调整,保证其能正常工作。比如,安装好之后,测定出一定的数据之后,再把记录下来的图像数据进行人工测定,最终确定智能灰熔融测试仪测出数据是否真实可信。并且要将这种人工测试检验智能灰熔融测试仪的做法做到常态化,防止仪器出现大的偏差。

人工测试的校准,可以用标准灰样制成灰锥并测定其熔融特征温度,观察灰锥在受热过程中的形态变化,观测并记录变形温度(DT)、软化温度(ST)、半球温度(HT)和流动温度(FT)。如果实际测定值与弱还原性气氛下的参比值相差不超过40℃,则证明炉内气氛为弱还原性;若超过40℃则根据其与强还原性或氧化性气氛下标准值的接近程度以及刚玉杯中碳物质的氧化情况来判断炉内气氛,并加以调整含碳物质的量,直到实测值与标准值相差不超过40℃为止。

3 智能灰熔融测试仪使用时常见问题及处理办法

越简单的仪器,因为大部分要人工操作,出现故障的机率也就越小。反之,自动化程度越高的仪器,对使用人员的操作需求就少,缺少了这种人为的干预,检测人员就容易对所用的测试仪产生依附性,这样就会导致在仪器出现问题是时也就不容易发现和维修。在保证仪器试验正常的情况下,每个分析人员对仪器常见故障一定要熟悉。本人对智能灰熔融性测定仪在使用过程中常见的故障,现作以下简单分析。

(1)灰锥图像模糊。清晰的灰锥图像是智能灰熔融测试仪准确判断四个特征温度的前提条件和根本保证。在智能灰熔融测试仪使用时,常会出现影响灰锥图像模糊的现象。导致这种现象的主要是镜头的焦距调节不当或是镜头处的石英镜片表面不清晰造成的。面对此类现象,就应该在每次测验前将测试仪后炉管处的弯头石英镜片擦拭干净,但切记一定要用专业的擦镜纸,以免划伤镜片。

(2)图像采集不到或采集不完整。在智能灰熔融测试仪使用时会出现采集不到图像现象或者采集的图像不完整,这时就要考虑以下几个方面的问题:首先可能是摄像头电源或视频线故障,其次摄像头故障或显示卡的参数设置错误都可能导致图像问题。此时,应首先检查摄像头电源和检查视频线是否正确连接;其次让显示卡参数达到初始值,并调节好影响图像的开关等。否则,就应是图像显示卡或摄像头的发生了损坏,应给与更换。

(3)检测结果的误差过大。在智能灰熔融测试仪使用时有时会出现测试结果与预期差别过大现象,这时就要查看以下几方面问题:首先观察图像是否模糊不、灰锥位置安放是否正确,其次检查系统密封性是否完好。若出现上述问题,应及时调整镜头的焦距,保持石英镜片的清晰度,还应检测高温密封圈的封闭性,把有故障的密封圈进行及时更换。

(4)显示器图像被干扰。在智能灰熔融测试仪使用会出现显示器图像中不清晰现象,其主因是测试仪的主要构成部分都使用同一相电源的缘故,这样就让高温在炉升温过程中图像显示系统产生干扰现象,面对这种情况,只要把智能灰熔融测试仪主要部件所用的电源进行分相,问题就迎刃而解。

4结语

我国是煤炭大国,煤炭资源丰富,煤炭储量很高,仅山西省的煤都比世界其他国家的总量还要多,据中国第二次煤田预测资料显示,埋深在一千米以内的浅煤炭总资源量为2.6万亿吨。煤炭的用途十分广泛,取暖、发电、化工业,各行各业都直接或间接跟煤炭脱不清关系。煤质化验使煤炭的使用有了突破,而智能灰熔融测试仪器使用更是准确地监测煤炭燃烧、气化过程中的科学数据,使煤炭在新的领域发挥其新的更大的作用。

参考文献

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