实验方案设计模版样本.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
指引教师
李小民
专 业
热能与动力工程
年 级
热能111
小构成员
 李春雷
开课学期
-第二学期
指引教师意见：

教师签名：
年 月 日
阐明：
实验设计方案中应包括如下某些内容：
一、实验目（明的确验任务所达到规定）
二、实验原理（涉及公式、原理示意图及相应阐明等）
三、实验器材（实验动物、实验药物、实验器材等）
四、实验环节（办法）
五、预期实验成果
六、实验中也许遇到问题和对策
七、参照资料（列出重要参照书名）

实验项目 秸秆灰分特性研究
一、实验目
1、掌握“角锥发”测定煤灰熔融性办法
2、掌握煤灰在高温下熔融特性测定技术，理解煤灰熔融性对锅炉结渣影响。
二、实验原理
运用电加热办法，将事先做好煤灰三角锥高温加热，观测三角锥形态变化，依照其变化状态及相应温度状况来测定煤灰熔点。

碳硅管高温炉

将灰制成一定大小尺寸三角锥形，放在具备半还原性氛围特制灰熔点测定炉（碳粒电炉），以一定加热速度升温。在升温过程中观测（普通在1000℃）并记录灰锥下列四种变化状况：
1.变形温度DT：锥体尖端或棱开始变圆或弯曲时温度。
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，即高约等于底长一半时温度。
4.流动温度FT：灰锥融化展开成高度在1.5㎜如下薄层时温度。

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）能随时观测灰锥变化状况。
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㎜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正三角形若干个小坑。
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、实验环节
1. 灰锥制备：取粒度〈0.2㎜分析试样，按照灰分测定办法，使试样完全灰化。煤灰用玛瑙研钵研细，所有通过0.1㎜筛孔筛子。取植被好煤灰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，将模子内锥体小心推到瓷砖上，在空气中或60℃如下烘干。
2. 取已制好灰锥，放在灰锥三角坑内，使锥体垂直棱面垂直于托板表面。然后用粒度不大于0.2㎜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，但测温时必要对准灰锥。接通电源开始实验。在900℃前，每分钟升温速度10～15℃；900℃后来，每分钟升温速度5～7℃，随时观测椎体变化并
记录灰锥四个变化形态温度。在整个实验过程中，每10min记录一次电流、电压和温度
高温观测，应戴上蓝色或黑色眼睛，温度到1500℃则停止实验。
5.气体成分检查：为了理解炉内气体性质，可在炉子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10～70%时即为半还原性气体。
注意事项：氛围条件控制
煤灰熔融性温度测定氛围普通有两种，一种是氧化性氛围，另一种是弱还原性氛围惯用氛围是弱还原性氛围。这是由于在工业锅炉燃烧中，普通都形成由，CO、、、和 为重要成分弱还原性氛围，因此煤灰熔融性温度测定普通也在与之相似弱还原性氛围中进行。所谓弱还原性氛围，是指在1000～1300℃范畴内，还原性气体(CO、、)总含量在10%～70%之间，同步在1100℃如下时，它们和体积不不不大于1:1，含氧量不不不大于0.5%。
对于弱还原性氛围控制办法，普通有两种，一种是封炭法，它是将一定量木炭、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、、），形成弱还原性氛围。封炭法简朴易行，在国内普遍采用。另一种是通气法，在测定煤灰熔融性温度炉内通入40%±5%一氧化碳和60%±5%二氧化碳混合气或50%±10%二氧化碳和50%±10%氢气混合气。通气法容易调节并能获得规定气体构成。对于氧化性氛围控制，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流通，这一办法更为简朴，也被许多电厂采用。
五、测定成果表达
观测锥体变化，并记录DT、ST、HT、FT。
将记录灰锥四个熔融特性温度（DT、ST、HT、FT）重复测定值平均值化整到10℃报出。当炉内温度达到1500℃时，灰锥尚未达到变形温度，则该灰样测定成果以DT、ST、HT、FT均高于1500℃报出。由于煤灰熔融性是在一定氛围条件下测定，测定成果应标明其测定期氛围性质及控制办法。标明托板材料及实验后表面状况，及实验过程中产生烧结、收缩、膨胀和鼓泡等现象及其产生时相应温度。