实验方案设计模版.doc

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1、实验设计方案实验项目 秸秆灰分特性研究学院能源与动力工程指导教师李小民专业热能与动力工程年级热能111小组成员 李春雷开课学期2014-2015第二学期指导教师意见：教师签名：年月日说明：实验设计方案中应包含以下一些内容：一、实验目的（明确实验任务所达到的要求）二、实验原理（包括公式、原理示意图及相应说明等）三、实验器材（实验动物、实验药品、实验器材等）四、实验步骤（方法）五、预期的实验结果六、实验中可能遇到的问题和对策七、参考资料（列出主要参考书名）  实验项目秸秆灰分特性研究一、实验目的1、掌握“角锥发”测定煤灰熔融性的方法2

2、、掌握煤灰在高温下的熔融特性的测定技术，了解煤灰熔融性对锅炉结渣的影响。二、实验原理利用电加热的方法，将事先做好的煤灰三角锥高温加热，观测三角锥的形态变化，根据其变化状态及对应的温度情况来测定煤灰熔点。碳硅管高温炉将灰制成一定大小尺寸的三角锥形，放在具有半还原性气氛的特制灰熔点测定炉（碳粒电炉），以一定的加热速度升温。在升温过程中观测（一般在1000℃）并记录灰锥下列四种变化情况：1.变形温度DT：锥体尖端或棱开始变圆或弯曲时的温度。2.软化温度ST：灰锥弯曲至锥尖触及托板或灰锥变成球状时的温度。3.半球温度HT：灰锥形变至近似半

3、球形，即高约等于底长的一半时温度。4.流动温度FT：灰锥融化展开成高度在1.5㎜以下的薄层时的温度。DT—变形温度；ST—软化温度；HT—半球温度；FT—流动温度三、实验仪器设备1.灰熔点测定炉：（1）能升温度至1500℃，并能随时测定温度。（2）能控制炉内气体性质。（3）能调节升温速度。（4）能随时观察灰锥变化情况。2.铂-铑热电偶高温计或光学高温计：能测1500℃，校准后使用。3.灰锥模子：制作灰锥用黄铜模子或钢模，灰锥高20㎜，其底为边长7㎜的正三角形。4.锥托模子：锥底直径40～60㎜，高5～8㎜。在锥托上有深2～3㎜，边

4、长7mm的正三角形的若干个小坑。5.糊精:二级纯。6.小刀。7.镁砂。8.无烟煤或炭粒，小麦秸秆，玉米秸秆。四、实验步骤1.灰锥的制备：取粒度〈0.2㎜的分析试样，按照灰分测定的方法，使试样完全灰化。煤灰用玛瑙研钵研细，全部通过0.1㎜筛孔的筛子。取植被好的煤灰2g放在一块瓷砖或玻璃板上，加10％糊精溶液数滴，使其刚好润湿，调和均匀，用小刀铲入灰锥模子中成型。成型后，将模子内的锥体小心推到瓷砖上，在空气中或60℃以下烘干。2.取已制好的灰锥，放在灰锥的三角坑内，使锥体垂直棱面垂直于托板表面。然后用粒度小于0.2㎜的镁砂加适量水混均

5、后，将其固定，勿使锥体活动，勿碰伤锥尖。3.为了使气体呈半还原性，可在刚玉舟管底部撒入一勺石墨粉，并将锥托固定在刚玉舟上。然后，将刚玉舟缓慢推入高温炉硅炭管中。4.将热电偶插入炉内，其热端应放在锥托中央上方距灰锥尖不高于10㎜处。也可以用光学高温计测量温度，但测温时必须对准灰锥。接通电源开始实验。在900℃前，每分钟升温速度10～15℃；900℃以后，每分钟升温速度5～7℃，随时观察椎体的变化并记录灰锥四个变化形态的温度。在整个实验过程中，每10min记录一次电流、电压和温度高温观察，应戴上蓝色或黑色眼睛，温度到1500℃则停止实

6、验。5.气体成分的检查：为了了解炉内气体性质，可在炉子的高温带取气进行分析。在接近无氧状态（氧低于2%）下，CO、和占气体总量的10～70%时即为半还原性气体。注意事项：气氛条件的控制煤灰熔融性温度测定的气氛一般有两种，一种是氧化性气氛，另一种是弱还原性气氛常用的气氛是弱还原性气氛。这是因为在工业锅炉的燃烧中，一般都形成由，CO、、、和为主要成分的弱还原性气氛，所以煤灰熔融性温度测定一般也在与之相似的弱还原性气氛中进行。所谓弱还原性气氛，是指在1000～1300℃范围内，还原性气体(CO、、)总含量在10%～70%之间，同时在11

7、00℃以下时，它们和的体积不大于1:1，含氧量不大于0.5%。对于弱还原性气氛的控制方法，一般有两种，一种是封炭法，它是将一定量的木炭、石墨、无烟煤等含碳物质封入炉中，这些物质在高温炉中燃烧时，产生还原气体（CO、、），形成弱还原性气氛。封炭法简单易行，在国内普遍采用。另一种是通气法，在测定煤灰熔融性温度的炉内通入40%±5%的一氧化碳和60%±5%的二氧化碳混合气或50%±10%的二氧化碳和50%±10%的氢气混合气。通气法容易调节并能获得规定的气体组成。对于氧化性气氛的控制，是煤灰熔融性温度测定炉内不放置任何含碳物质，并使空气

8、在炉内自由的流通，这一方法更为简单，也被许多电厂采用。五、测定结果的表达观察锥体的变化，并记录DT、ST、HT、FT。将记录灰锥的四个熔融特征温度（DT、ST、HT、FT）的重复测定值的平均值化整到10℃报出。当炉内的温度达到1500℃时，灰锥尚未