实验方案设计模版

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 实验项目实验项目 秸秆灰分特性研究 一 实验目的一 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 2 H 4 CH 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 2 H 4 CH 2 CO 2 O 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 2 H 4 CH 的体积不大于 1 1 含氧量不大于 0 5 2 CO 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 2 H 4 CH 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