实验方案设计模版.doc

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、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1100℃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，灰锥尚未达到变形温度，则该灰样的测定结果以DT、ST、HT、FT均高于1500℃报出。由于煤灰熔融性是在一定气氛条件下测定的，测定结果应标明其测定时的气氛性质及控制方法。标明托板材料及试验后的表面情况，及实验过程中产生的烧结、收缩、膨胀和鼓泡等现象及其产生时的相应温度。