全自动工业分析仪知识分享

全自动工业分析仪

济南市琦泉热电有限责任公司全自动工业分析仪规程

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编写：石岩

总工办 201５年 0５月

1、工分基础知识

煤的工业分析也叫技术分析和实用分析。通常包括水分、灰分、挥发分和固定碳四项。近年来，随着动力用煤按发热量计价和环保的需要，把发热量及硫分两项也列入工业分析中并称为广义的工业分析。工业分析是一切工业用煤的基础资料，也是了解和研究煤质的最基本的特性参数，特别是水分、灰分和挥发分等。对发电用煤，为了使煤粉易于燃烧，保持炉膛热强度，提高锅炉热效率，要求燃煤挥发分不低于10%，灰分不大于35%；对机车用煤，为使机车锅炉在很短的时间内的产汽量达到额定率，保证机车行驶速率和牵引力，要求挥发分一般大于20%以上，且灰分不高于24%的烟煤；对于建材工业用煤，要求所用煤粉挥发分高至25%，甚至高达30%以上，且灰分宜小于20%，这样才可保证回转窑炉燃烧并制成高标号水泥；对高炉喷吹用煤，要求全水分低于8%，灰分小于15%，才能炼制出符合要求的生铁；对民用煤，则要求为挥发分低于10%、灰分不宜高于 30%~35%的无烟煤。由此可见，任何用煤部门都离不开工业分析资料。

2、开发背景

我单位受湖北电力试验研究院委托，开发一种能够在技术上和GB/T212中水分测定方法---通氮干燥法（仲裁法）、灰分测定方法---缓慢法（仲裁法）和挥发分测定方法（仲裁法）等同的可作为仲裁用的自动工业分析仪。该仪器已经作为《煤的快速工业分析方法自动仪器法》电力行业标准推荐用仪器。

3、控制方式

采用上下位机通讯，仪器实时性和可靠性高。整个仪器主机分为两部分：5E 全自动工业分析仪I（挥发分部分）和5E全自动工业分析仪II（水分和灰分部

分）。PC机既可同时控制5E全自动工业分析仪I、5E全自动工业分析仪II测定试样的挥发分、水分、灰分又可单独控制5E全自动工业分析仪I或5E全自动工业分析仪II单独测定试样的挥发分、水分、灰分。

4、主要技术特点：

4.1测量准确：严格按国标设计，采用热重分析法，无煤种限制，挥发分的测试过程采用国家标准方法——《煤的工业分析方法》(GB/T212—2001)。水分、灰分采用连续测定方式，该测定方法已被纳入新的电力行业标准《煤的快速工业分析方法》，定为可用于仲裁的方法。其测试结果完全能符合国标要求，可用于仲裁分析；

4.2仪器的结构设计科学合理：双炉结构，灰、挥分开，称量不会相互干扰，两部分既可同时工作也可单独工作，其中水分和灰分用复式炉来测定，对于测试规范性很强的挥发分指标用有恒温冷却室的单式炉来测定，150分钟内可完成19个样品的水、灰、挥测试，平均单样测试时间小于8分钟； 4.3关键高温部件（电机、转盘、高温炉等）采用世界名牌产品，结构设计合理，做工精细，外形美观不变形、不开裂，经久耐用；

4.4测定方法齐全，有“国标”和“自定义”两种测定方式供选择，水分测试有通氮干燥法和空气干燥法可供用户选择，用于测定飞灰与炉渣可燃物时有DL/T567-1995《飞灰和炉渣可燃物测定方法》中规定的[方法A]和[方法B]两种测定方法供选择；

4.5自动化程度高，仪器内置两台万分之一的精密电子天平（赛多利斯

BS224S），自动称样、送样，测定结果自动存储，分析报表格式可自定义修改，整个实验过程无需人工干预。

5、主要技术指标

5.1准确度：符合国家标准GB/T212—2001《煤的工业分析方法》的规定。5.2高温炉功率：≤5Kw

5.3测试时间：挥发分：高温7分钟/样，送、退、称样90秒/样，冷却30分钟/19样，即平均10分钟/样。水分、灰分：19个试样总时间≤150分钟（快速法）水分、灰分：19个试样总时间≤180分钟（经典法）

5.4试样数量：一次可同时放置19个样；

5.5外形尺寸：挥发分部分：655mm×600mm×575mm

水分、灰分部分：555mm×585mm×505mm

6、分析仪内部结构示意图

分析仪Ⅱ（水、灰部分）内部结构示意图（与5E-MACIII相同）

分析仪I（挥发分部分）内部结构示意图

7、仪器工作原理

水分：在浅壁坩埚中称取(0.8g至1.2g)的空气干燥煤样置于水灰加热炉陶瓷转盘上，在107℃干燥氮气流中加热至质量恒定。根据煤样的质量损失计算出水分的百分含量。

灰分：将水分残留物在氧气流中按规定的速度继续加热到（500±10）℃恒温 30min，然后高温炉温度升到（815±10）℃，在此温度下灼烧至质量恒定。根据残留物的质量计算灰分产率。

挥发分：在带盖深壁坩埚中称取(0.8g至1.2g)的空气干燥煤样置于恒温炉陶瓷转盘上。待高温炉温度到达900℃时，高温炉温度继续控制在（900±10）℃.高温炉温度稳定2min后送0号空白坩埚至高温炉中后灼烧7min，7min到后将

0号坩埚送回恒温炉中，然后送第一个分析样品到高温炉中并灼烧7min，7min 后将该分析样品送回到恒温炉中，以后每隔7分钟送一个分析样品到高温炉中，并将灼烧7min后的分析样品送回恒温炉中，待所有分析样品灼烧完毕后，恒温炉开始加热并控制在107℃，所有分析样品在恒温炉中干燥冷却30min 后，以减少质量占样品的百分数减去该煤样空气干燥水分含量作为煤样的挥发分。

8、电子天平调试（可参阅天平《安装操作手册》）

首先将电子天平设在电源自动接通状态，方法如下：

（1）按电子天平"ON/OFF"键。

（2）接通电子天平，当屏幕全显示时轻按一下"TARE"键。（3）当显示"1"时，松开"TARE"键。

（4）按下"CAL"键，至显示"8"。

（5）按下"PRINT"键，至显示编码的第2个数码。

（6）按下"CAL"键，至显示"5"。

（7）按下"PRINT"键，至显示第3个数码（先显示出以前设定的编码）。（8）用“CAL”键选择数字“4”。

（9）为了确认调整结果，必须按下其中一个“TARE”键（标记：在编码后显示出一个小的“0”）。

（10）按下"TARE"键两秒钟以上存储调整结果。同样，按天平《安装操作手册》将接口参数的波特率设定为9600波特率（5 1 7）,将奇偶校验设为“空格”（5 2 2）。注意：赛多利斯天平都是这样设置参数，只是有的仪器参数不同。

9、仪器工作流程