探討智能灰融性測定儀在煤質化驗中的應用

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造、性能特點、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的處理措施。

關鍵詞:智能灰融性測定儀煤質化驗應用

中圖分類號:TQ531 文獻標識碼:Ａ 文章編號:1674-098X(2012)05(c)-0061-01

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

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,結渣是生產中的一個相當嚴重的問題,結渣會給鍋爐燃燒帶來困難,影響鍋爐正常運行,甚至造成停爐事故,而對氣化爐來說,則會造成煤氣質量下降。

近年來,隨著科學技術的不斷進步,國內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,具有準確性高、可操作性強及普及性強等特點。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造、性能特點、工作原理及工作流程進行分析,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的處理措施。

1 智能灰熔融測試儀器的構造、性能特點及工作流程

1.1 智能灰熔融測試儀的組成構造及性能特點

智能灰熔融測試儀是按GB/T219-2008《煤炭灰熔融性的測定方法》的標準要求進行設計的,其主要構造部件有智能灰熔融測試儀的主機、計算機、打印機等。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:首先,適應于測定煤、焦炭等物質的灰熔融特性。其次,通過單片機程序的控制,能按照國標自動完成灰熔點測定的整個升溫過程。此外,增加了CCD數(shù)字攝像技術,整個實驗過程由攝像機進行采集圖像,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攝影技術的高清攝像機,將高溫下的灰錐圖像同步傳送到計算機,通過主機內預置的智能識別軟件,對測試儀中的灰錐進行識別,而后依據(jù)灰錐輪廓的特點對灰錐的四個特征溫度進行判斷,并自動報出檢測結果;這些結果都是通過測試儀自動辨別和判斷的。

2 智能灰熔融測試儀器使用前的安裝、調試和驗收

智能灰熔融測試儀安裝好之后,最重要的工作就是精準調試和驗收工作。調試就是對該儀器的準確度和精密度的測試調整,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)是否真實可信。并且要將這種人工測試檢驗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,可以用標準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)和流動溫度(FT)。如果實際測定值與弱還原性氣氛下的參比值相差不超過40℃,則證明爐內氣氛為弱還原性;若超過40℃則根據(jù)其與強還原性或氧化性氣氛下標準值的接近程度以及剛玉杯中碳物質的氧化情況來判斷爐內氣氛,并加以調整含碳物質的量,直到實測值與標準值相差不超過40℃為止。

3 智能灰熔融測試儀使用時常見問題及處理辦法

越簡單的儀器,因為大部分要人工操作,出現(xiàn)故障的機率也就越小。反之,自動化程度越高的儀器,對使用人員的操作需求就少,缺少了這種人為的干預,檢測人員就容易對所用的測試儀產生依附性,這樣就會導致在儀器出現(xiàn)問題是時也就不容易發(fā)現(xiàn)和維修。在保證儀器試驗正常的情況下,每個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確判斷四個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,常會出現(xiàn)影響灰錐圖像模糊的現(xiàn)象。導致這種現(xiàn)象的主要是鏡頭的焦距調節(jié)不當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,就應該在每次測驗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會出現(xiàn)采集不到圖像現(xiàn)象或者采集的圖像不完整,這時就要考慮以下幾個方面的問題: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)設置錯誤都可能導致圖像問題。此時,應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)達到初始值,并調節(jié)好影響圖像的開關等。否則,就應是圖像顯示卡或攝像頭的發(fā)生了損壞,應給與更換。

(3)檢測結果的誤差過大。在智能灰熔融測試儀使用時有時會出現(xiàn)測試結果與預期差別過大現(xiàn)象,這時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,應及時調整鏡頭的焦距,保持石英鏡片的清晰度,還應檢測高溫密封圈的封閉性,把有故障的密封圈進行及時更換。

(4)顯示器圖像被干擾。在智能灰熔融測試儀使用會出現(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行分相,問題就迎刃而解。

4結語

我國是煤炭大國,煤炭資源豐富,煤炭儲量很高,僅山西省的煤都比世界其他國家的總量還要多,據(jù)中國第二次煤田預測資料顯示,埋深在一千米以內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系。煤質化驗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確地監(jiān)測煤炭燃燒、氣化過程中的科學數(shù)據(jù),使煤炭在新的領域發(fā)揮其新的更大的作用。

參考文獻

[1] 陳海麗.淺談煤質檢驗工作中應注意的幾個問題[J].煤質技術,2010,06.

[2] 孫明霞.如何保證煤質檢驗工作的質量[J].黑龍江科技信息,2011,03.

[3] 楊在寧.煤灰熔融性淺談[J].山西煤炭科技,2010,06.