探討智能灰融性測定儀在煤質(zhì)化驗(yàn)中的應(yīng)用

王玲

摘 要:煤灰熔融性在煤炭檢測中有著重要的作用及意義,智能灰熔融性作為當(dāng)前檢測煤灰熔融性的儀器,如何正確的使用顯得尤為重要。本文從智能灰熔融性測定儀的構(gòu)造、性能特點(diǎn)、工作原理及在使用過程中常見問題,并針對常見問題提出了相應(yīng)的處理措施。

關(guān)鍵詞:智能灰融性測定儀煤質(zhì)化驗(yàn)應(yīng)用

中圖分類號(hào):TQ531 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:Ａ 文章編號(hào):1674-098X(2012)05(c)-0061-01

煤灰熔融性是指煤灰受熱時(shí)由固態(tài)向液態(tài)逐漸轉(zhuǎn)化的特性,煤灰熔融性是動(dòng)力用煤和氣化用煤高溫特性的重要質(zhì)量指標(biāo),也是影響煤灰性能的一個(gè)重要因素。由于煤灰不是一個(gè)純凈物,它沒有嚴(yán)格意義的熔點(diǎn),衡量其熔融過程的溫度變化,通常用四個(gè)特征溫度:一是變形溫度,二是軟化溫度、三是半球溫度,四是流動(dòng)溫度。這四個(gè)溫度代表了煤灰在熔融過程中固相減少,液相漸多的四點(diǎn),在工業(yè)上多用軟化溫度作為熔融性指標(biāo),稱為灰熔點(diǎn)。

在煤炭燃燒、氣化過程中,按照排渣方式不同,可以分成固態(tài)排渣和液態(tài)排渣兩大類。固態(tài)排渣技術(shù)要求原料煤的灰熔融溫度高于操作溫度,灰渣以固態(tài)形式排出。液態(tài)排渣技術(shù)要求煤灰在較低的溫度下熔融,灰渣能以熔融狀排出。在一般的固態(tài)排渣鍋爐和氣化爐中,結(jié)渣是生產(chǎn)中的一個(gè)相當(dāng)嚴(yán)重的問題,結(jié)渣會(huì)給鍋爐燃燒帶來困難,影響鍋爐正常運(yùn)行,甚至造成停爐事故,而對氣化爐來說,則會(huì)造成煤氣質(zhì)量下降。

近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,國內(nèi)外的灰熔融性測試儀的也有了長足的發(fā)展。基于此,在我國科技人員研制出了智能灰熔融測試儀,這種智能灰熔融測試儀在對煤灰的灰熔融檢測上,具有準(zhǔn)確性高、可操作性強(qiáng)及普及性強(qiáng)等特點(diǎn)。所以在我國的大多煤炭企業(yè)對煤灰的灰熔融的檢測中,傳統(tǒng)的灰熔融測試儀逐漸被智能灰融性測定儀所替代。本文就從智能灰熔融測試儀的基本構(gòu)造、性能特點(diǎn)、工作原理及工作流程進(jìn)行分析,并對智能灰熔融測試儀在具體使用中遇到的問題提出了科學(xué)的處理措施。

1 智能灰熔融測試儀器的構(gòu)造、性能特點(diǎn)及工作流程

1.1 智能灰熔融測試儀的組成構(gòu)造及性能特點(diǎn)

智能灰熔融測試儀是按GB/T219-2008《煤炭灰熔融性的測定方法》的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的,其主要構(gòu)造部件有智能灰熔融測試儀的主機(jī)、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等。職能灰熔融作為專門用于煤灰熔融性測定的智能化儀器,其有如下性能特點(diǎn):首先,適應(yīng)于測定煤、焦炭等物質(zhì)的灰熔融特性。其次,通過單片機(jī)程序的控制,能按照國標(biāo)自動(dòng)完成灰熔點(diǎn)測定的整個(gè)升溫過程。此外,增加了CCD數(shù)字?jǐn)z像技術(shù),整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程由攝像機(jī)進(jìn)行采集圖像,非常清晰直觀;且還對多種故障有提示功能,讓儀器的操作更方便、快捷,儀器性能更加穩(wěn)定可靠。

1.2 智能灰熔融測試儀的工作原理

智能灰熔融測試儀是通過基于CCD攝影技術(shù)的高清攝像機(jī),將高溫下的灰錐圖像同步傳送到計(jì)算機(jī),通過主機(jī)內(nèi)預(yù)置的智能識(shí)別軟件,對測試儀中的灰錐進(jìn)行識(shí)別,而后依據(jù)灰錐輪廓的特點(diǎn)對灰錐的四個(gè)特征溫度進(jìn)行判斷,并自動(dòng)報(bào)出檢測結(jié)果;這些結(jié)果都是通過測試儀自動(dòng)辨別和判斷的。

2 智能灰熔融測試儀器使用前的安裝、調(diào)試和驗(yàn)收

智能灰熔融測試儀安裝好之后,最重要的工作就是精準(zhǔn)調(diào)試和驗(yàn)收工作。調(diào)試就是對該儀器的準(zhǔn)確度和精密度的測試調(diào)整,保證其能正常工作。比如,安裝好之后,測定出一定的數(shù)據(jù)之后,再把記錄下來的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行人工測定,最終確定智能灰熔融測試儀測出數(shù)據(jù)是否真實(shí)可信。并且要將這種人工測試檢驗(yàn)智能灰熔融測試儀的做法做到常態(tài)化,防止儀器出現(xiàn)大的偏差。

人工測試的校準(zhǔn),可以用標(biāo)準(zhǔn)灰樣制成灰錐并測定其熔融特征溫度,觀察灰錐在受熱過程中的形態(tài)變化,觀測并記錄變形溫度(DT)、軟化溫度(ST)、半球溫度(HT)和流動(dòng)溫度(FT)。如果實(shí)際測定值與弱還原性氣氛下的參比值相差不超過40℃,則證明爐內(nèi)氣氛為弱還原性;若超過40℃則根據(jù)其與強(qiáng)還原性或氧化性氣氛下標(biāo)準(zhǔn)值的接近程度以及剛玉杯中碳物質(zhì)的氧化情況來判斷爐內(nèi)氣氛,并加以調(diào)整含碳物質(zhì)的量,直到實(shí)測值與標(biāo)準(zhǔn)值相差不超過40℃為止。

3 智能灰熔融測試儀使用時(shí)常見問題及處理辦法

越簡單的儀器,因?yàn)榇蟛糠忠斯げ僮?出現(xiàn)故障的機(jī)率也就越小。反之,自動(dòng)化程度越高的儀器,對使用人員的操作需求就少,缺少了這種人為的干預(yù),檢測人員就容易對所用的測試儀產(chǎn)生依附性,這樣就會(huì)導(dǎo)致在儀器出現(xiàn)問題是時(shí)也就不容易發(fā)現(xiàn)和維修。在保證儀器試驗(yàn)正常的情況下,每個(gè)分析人員對儀器常見故障一定要熟悉。本人對智能灰熔融性測定儀在使用過程中常見的故障,現(xiàn)作以下簡單分析。

(1)灰錐圖像模糊。清晰的灰錐圖像是智能灰熔融測試儀準(zhǔn)確判斷四個(gè)特征溫度的前提條件和根本保證。在智能灰熔融測試儀使用時(shí),常會(huì)出現(xiàn)影響灰錐圖像模糊的現(xiàn)象。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要是鏡頭的焦距調(diào)節(jié)不當(dāng)或是鏡頭處的石英鏡片表面不清晰造成的。面對此類現(xiàn)象,就應(yīng)該在每次測驗(yàn)前將測試儀后爐管處的彎頭石英鏡片擦拭干凈,但切記一定要用專業(yè)的擦鏡紙,以免劃傷鏡片。

(2)圖像采集不到或采集不完整。在智能灰熔融測試儀使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)采集不到圖像現(xiàn)象或者采集的圖像不完整,這時(shí)就要考慮以下幾個(gè)方面的問題:首先可能是攝像頭電源或視頻線故障,其次攝像頭故障或顯示卡的參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤都可能導(dǎo)致圖像問題。此時(shí),應(yīng)首先檢查攝像頭電源和檢查視頻線是否正確連接;其次讓顯示卡參數(shù)達(dá)到初始值,并調(diào)節(jié)好影響圖像的開關(guān)等。否則,就應(yīng)是圖像顯示卡或攝像頭的發(fā)生了損壞,應(yīng)給與更換。

(3)檢測結(jié)果的誤差過大。在智能灰熔融測試儀使用時(shí)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)測試結(jié)果與預(yù)期差別過大現(xiàn)象,這時(shí)就要查看以下幾方面問題:首先觀察圖像是否模糊不、灰錐位置安放是否正確,其次檢查系統(tǒng)密封性是否完好。若出現(xiàn)上述問題,應(yīng)及時(shí)調(diào)整鏡頭的焦距,保持石英鏡片的清晰度,還應(yīng)檢測高溫密封圈的封閉性,把有故障的密封圈進(jìn)行及時(shí)更換。

(4)顯示器圖像被干擾。在智能灰熔融測試儀使用會(huì)出現(xiàn)顯示器圖像中不清晰現(xiàn)象,其主因是測試儀的主要構(gòu)成部分都使用同一相電源的緣故,這樣就讓高溫在爐升溫過程中圖像顯示系統(tǒng)產(chǎn)生干擾現(xiàn)象,面對這種情況,只要把智能灰熔融測試儀主要部件所用的電源進(jìn)行分相,問題就迎刃而解。

4結(jié)語

我國是煤炭大國,煤炭資源豐富,煤炭儲(chǔ)量很高,僅山西省的煤都比世界其他國家的總量還要多,據(jù)中國第二次煤田預(yù)測資料顯示,埋深在一千米以內(nèi)的淺煤炭總資源量為2.6萬億噸。煤炭的用途十分廣泛,取暖、發(fā)電、化工業(yè),各行各業(yè)都直接或間接跟煤炭脫不清關(guān)系。煤質(zhì)化驗(yàn)使煤炭的使用有了突破,而智能灰熔融測試儀器使用更是準(zhǔn)確地監(jiān)測煤炭燃燒、氣化過程中的科學(xué)數(shù)據(jù),使煤炭在新的領(lǐng)域發(fā)揮其新的更大的作用。

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