1、濟南市琦泉熱電有限責任公司全自動工業分析儀規程批 準： 審 定： 審 核： 編 寫： 石巖 總工辦 201年 0 月9 1、工分基礎知識 煤的工業分析也叫技術分析和實用分析。通常包括水分、灰分、揮發分和固定碳四項。近年來，隨著動力用煤按發熱量計價和環保的需要，把發熱量及硫分兩項也列入工業分析中并稱為廣義的工業分析。工業分析是一切工業用煤的基礎資料，也是了解和研究煤質的最基本的特性參數，特別是水分、灰分和揮發分等。對發電用煤，為了使煤粉易于燃燒，保持爐膛熱強度，提高鍋爐熱效率，要求燃煤揮發分不低于10%，灰分不大于35%；對機車用煤，為使機車鍋爐在很短的時間內的產汽量達到額定率，保證機車行駛速率

2、和牽引力，要求揮發分一般大于20%以上，且灰分不高于24%的煙煤；對于建材工業用煤，要求所用煤粉揮發分高至25%，甚至高達30%以上，且灰分宜小于20%，這樣才可保證回轉窯爐燃燒并制成高標號水泥；對高爐噴吹用煤，要求全水分低于8%，灰分小于15%，才能煉制出符合要求的生鐵；對民用煤，則要求為揮發分低于10%、灰分不宜高于 30%35%的無煙煤。由此可見，任何用煤部門都離不開工業分析資料。 2、開發背景 我單位受湖北電力試驗研究院委托，開發一種能夠在技術上和GB/T212中水分測定方法-通氮干燥法（仲裁法）、灰分測定方法-緩慢法（仲裁法）和揮發分測定方法（仲裁法）等同的可作為仲裁用的自動工業分析

3、儀。該儀器已經作為煤的快速工業分析方法 自動儀器法電力行業標準推薦用儀器。 3、控制方式 采用上下位機通訊，儀器實時性和可靠性高。 整個儀器主機分為兩部分：5E全自動工業分析儀I（揮發分部分）和5E全自動工業分析儀II（水分和灰分部分）。PC機既可同時控制5E全自動工業分析儀I、5E全自動工業分析儀II測定試樣的揮發分、水分、灰分又可單獨控制5E全自動工業分析儀I或5E全自動工業分析儀II單獨測定試樣的揮發分、水分、灰分。 4、主要技術特點： 4.1測量準確：嚴格按國標設計，采用熱重分析法，無煤種限制，揮發分的測試過程采用國家標準方法煤的工業分析方法(GB/T2122001)。水分、灰分采用連

4、續測定方式，該測定方法已被納入新的電力行業標準煤的快速工業分析方法，定為可用于仲裁的方法。其測試結果完全能符合國標要求，可用于仲裁分析； 4.2儀器的結構設計科學合理：雙爐結構，灰、揮分開，稱量不會相互干擾，兩部分既可同時工作也可單獨工作，其中水分和灰分用復式爐來測定，對于測試規范性很強的揮發分指標用有恒溫冷卻室的單式爐來測定，150分鐘內可完成19個樣品的水、灰、揮測試，平均單樣測試時間小于8分鐘； 4.3關鍵高溫部件（電機、轉盤、高溫爐等）采用世界名牌產品，結構設計合理，做工精細，外形美觀不變形、不開裂，經久耐用； 4.4測定方法齊全，有“國標”和“自定義”兩種測定方式供選擇，水分測試有通

5、氮干燥法和空氣干燥法可供用戶選擇，用于測定飛灰與爐渣可燃物時有DL/T567-1995飛灰和爐渣可燃物測定方法中規定的方法A和方法B兩種測定方法供選擇； 4.5自動化程度高，儀器內置兩臺萬分之一的精密電子天平（賽多利斯BS224S），自動稱樣、送樣，測定結果自動存儲，分析報表格式可自定義修改，整個實驗過程無需人工干預 。 5、主要技術指標 5.1準確度：符合國家標準GB/T2122001煤的工業分析方法的規定。 5.2高溫爐功率：5Kw 5.3測試時間：揮發分：高溫7分鐘/樣，送、退、稱樣90秒/樣，冷卻30分鐘/19樣，即平均10分鐘/樣。 水分、灰分：19個試樣總時間150分鐘（快速法）

6、水分、灰分：19個試樣總時間180分鐘（經典法） 5.4試樣數量：一次可同時放置19個樣； 5.5外形尺寸：揮發分部分：655mm×600mm×575mm 水分、灰分部分：555mm×585mm×505mm 6、分析儀內部結構示意圖 分析儀（水、灰部分）內部結構示意圖（與5E-MACIII相同） 分析儀I（揮發分部分）內部結構示意圖 7、儀器工作原理 水 分：在淺壁坩堝中稱取(0.8g至1.2g)的空氣干燥煤樣置于水灰加熱爐陶瓷 轉盤上，在107干燥氮氣流中加熱至質量恒定。根據煤樣的質量損失計算出水分的百分含量。 灰 分：將水分殘留物在氧氣流中按規定的速

7、度繼續加熱到（500±10）恒溫 30min，然后高溫爐溫度升到（815±10），在此溫度下灼燒至質量恒定。根據殘留物的質量計算灰分產率。 揮發分：在帶蓋深壁坩堝中稱取(0.8g至1.2g)的空氣干燥煤樣置于恒溫爐陶瓷轉 盤上。待高溫爐溫度到達900時，高溫爐溫度繼續控制在（900±10）.高溫爐溫度穩定2min后送0號空白坩堝至高溫爐中后灼燒7min，7min到后將0號坩堝送回恒溫爐中，然后送第一個分析樣品到高溫爐中并灼燒7min，7min后將該分析樣品送回到恒溫爐中，以后每隔7分鐘送一個分析樣品到高溫爐中，并將灼燒7min后的分析樣品送回恒溫爐中，待所有分析樣

8、品灼燒完畢后，恒溫爐開始加熱并控制在107，所有分析樣品在恒溫爐中干燥冷卻30min后，以減少質量占樣品的百分數減去該煤樣空氣干燥水分含量作為煤樣的揮發分。 8、電子天平調試（可參閱天平安裝操作手冊） 首先將電子天平設在電源自動接通狀態，方法如下： （1） 按電子天平"ON/OFF"鍵。 （2） 接通電子天平，當屏幕全顯示時輕按一下"TARE"鍵。 （3）當顯示"1"時，松開"TARE"鍵。 （4） 按下"CAL"鍵，至顯示"8"。 （5）按下"PRINT"

9、;鍵，至顯示編碼的第2個數碼。 （6）按下"CAL"鍵，至顯示"5"。 （7）按下"PRINT"鍵，至顯示第3個數碼（先顯示出以前設定的編碼）。 （8）用“CAL”鍵選擇數字“4”。 （9）為了確認調整結果，必須按下其中一個“TARE”鍵（標記：在編碼后顯示出一個小的“0”）。 （10）按下"TARE"鍵兩秒鐘以上存儲調整結果。 同樣，按天平安裝操作手冊將接口參數的波特率設定為9600波特率（5 1 7）,將奇偶校驗設為“空格”（5 2 2）。 注意：賽多利斯天平都是這樣設置參數，只是有的儀器參數不同。 9、儀器工

10、作流程 9.1水分和灰分測定流程 進入工作測試菜單，輸入相關的試樣信息后儀器自動稱量空坩堝，空坩堝稱量完畢，系統提示放置試樣，然后系統稱量試樣質量并開始加熱高溫爐（系統會打開氮氣閥，向高溫爐內通氮氣，氣體流量控制在45L/min）先將高溫爐加熱到107恒溫45min（指按國標方法，溫度與恒溫時間可自定義設置）后開始稱量坩堝，當坩堝質量變化不超過系統設定值（默認0.0005g克）時水分分析結束，系統報出水分測定結果，同時關閉氮氣閥，打開氧氣閥，高溫爐繼續加熱至500恒溫30min（快速法在此不恒溫）后再加熱至815恒溫，之后系統開始稱量坩堝，當坩堝質量變化不超過系統設定值（默認0.0005g）時

11、灰分分析結束，系統報出灰分測定結果，并打印結果或報表（如果在系統設置中設置了打印）。 9.2揮發分測定流程 進入工作測試菜單，輸入相關的試樣信息后儀器自動稱量揮發分空坩堝（注意：坩堝應該帶蓋。如果該次實驗不測試水分，在稱量前系統會提示輸入水分數值），空坩堝稱量完畢，系統提示放置試樣，然后系統稱量試樣質量并開始加熱高溫爐. 開始實驗前按照提示打開恒溫爐蓋，恒溫爐散熱風扇自動開啟，隔熱板關閉，待高溫爐溫度到達900時，高溫爐溫度繼續控制在（900±10）。高溫爐溫度穩定2min后打開隔熱板送19號和0號坩堝至高溫爐中后關閉隔熱板灼燒7min，7min到后打開隔熱板將19號和0號坩堝送回恒

12、溫爐中，然后送第1號和2號分析樣品到高溫爐中關閉隔熱板并灼燒7min，7min后打開隔熱板將分析樣品送回到恒溫爐中，同時打開氮氣閥，通氮2min后關閉氮氣閥，以后每隔7min送兩個分析樣品到高溫爐中（隔熱板自動開關），并將灼燒7min后的分析樣品送回恒溫爐中通氮2min，待所有分析樣品灼燒完畢后，隔熱板關閉，恒溫爐散熱風扇關閉，恒溫爐開始加熱并控制在107，按照提示蓋上爐蓋，所有分析樣品在恒溫爐中干燥冷卻30min后，以減少質量占樣品的百分數減去該煤樣空氣干燥水分含量作為煤樣的揮發分。系統報出揮發分測定結果，并打印結果或報表（如果在系統設置中設置了打印）。 10、適用范圍 5E全自動工業分析儀

13、按照煤的快速工業分析方法 自動儀器法電力行業標準開發，測試速度快，精度高，可代替烘箱和馬弗爐，可作為仲裁用。水灰實驗時間3h/19個樣，揮發分實驗時間<=2h/19個樣，兩臺主機并行工作，整個分析時間3h/19個樣品。(備注：測試時間與用戶選擇的測試方法有很大關系) 11.日常保養 11.1在放試樣時請戴上清潔、干燥的工作手套。 11.2分析儀在加溫測試時，在高溫爐周圍工作應多加注意！如果觸及了高溫爐或坩堝可能會嚴重燙傷，在放入或取出坩堝蓋時注意穿上工作服、手套與防護鏡。11.3在移動分析儀時,請先將分析儀內的天平取出。 11.4拔插串口線或天平信號線前必須關閉分析儀及PC機的電源！否則

14、會損壞分析儀、天平及PC機！儀器通電前須保證天平的電源線與信號線接頭未接觸電路板或儀器底板之類的導體！ 11.5分析儀長期不使用時,請保持儀器的干燥,建議再次測試使用前對高溫爐加溫一次。 11.6平時應保持分析儀清潔。 12故障分析及排除 12.1揮發分結果偏高或偏低（與國標規定測定方法對比） 原因： 解決辦法： A：爐溫不對 A：重校爐溫 B：水分值有問題 B：重校測試水分值C：稱量有誤，分析儀預熱時間不夠， C：查出問題解決 室內有強對流風D：煤樣有問題 D：用馬弗爐測定對比 E：水分測定有誤 E：重測水分 F：校正回歸方程有問題 F：用標煤重新標定回歸 方程 12.2揮發分結果有異常值（

15、現象：比標準值高出許多） 原因： 解決辦法 A：坩堝或蓋有裂紋或變形 A：更換坩堝或蓋 B：未蓋坩堝蓋 B：重做 C：坩堝錯位或接觸轉盤 C：查出問題調整好 D：稱桿接觸爐體 D：查出問題調整好 12.3灰分結果偏高或偏低（與國標規定測定方法對比） 原因： 解決辦法：A：氣氛有問題 A：調整氣體流量 B：恒溫時間、恒溫點有問題 B：調整恒溫時間、點C：稱量有問題 C：查出問題解決 D：煤樣有問題 D：查出問題解決 12.4灰分結果有異常值 原因： 解決辦法： A：坩堝錯位或接觸轉盤 A：查出問題調整好 B：稱桿接觸爐體 B：查出問題調整好 12.5測水結果偏高（與國標規定測定方法對比） 原因：

16、 解決辦法：A：爐溫偏高 A：降低恒溫度點B：氣氛過低，造成氧化 B：調高氣體流量 C：升溫過久電阻絲有問題 C：檢查并解決 D：恒溫時間過久 D：減少恒溫時間 E：天平稱量有誤 E：查出問題并解決 12.5測水結果偏高（與國標規定測定方法對比） 原因： 解決辦法：A：爐溫偏高 A：降低恒溫度點 B：氣氛過低，造成氧化 B：調高氣體流量 C：升溫過久電阻絲有問題 C：檢查并解決D：恒溫時間過久 D：減少恒溫時間 E：天平稱量有誤 E：查出問題并解決 12.6 測水結果偏低（與國標規定測定方法對比） 原因： 解決辦法：A：爐溫偏低 A：提高恒溫度點 B：恒溫時間過短 B：增加恒溫時間C：升溫過快

17、或溫升基點高 C：檢查并解決 D：天平稱量有誤 D：檢出問題并解決 12.7測水結果平行性有異 原因： 解決辦法：A：坩堝錯位 A：查出問題并解決 B：坩堝或稱桿與轉盤爐體接觸 B：調整 C：煤樣有問題 C：查清并解決、重做實驗 （ 沒有 搖勻樣品 煤樣粒度嚴重不勻 放錯煤樣）128高溫爐不升溫 原因： 解決辦法： A：無220V交流電源 A：接通220V交流電源 B：斷路器跳閘 B：合上斷路器 C：斷路器壞 C：更換斷路器 D：電爐絲燒斷 D：更換高溫爐 E：熱電偶壞 E：更換熱電偶 F：控制板或測試卡壞 F：更換控制板或測控卡 G：變壓器沒有輸出電壓 G：更換變壓器或重新焊接 H：固態繼電

18、器壞（指示燈不亮） H：更換固態繼電器 I：壓敏電阻壞（指示燈亮） I：更換壓敏電阻 J：膠木接線柱松脫 J：緊固使接觸良好129高溫爐實際已升溫，但指示不變或不升 原因： 解決辦法：熱電偶壞或連線的極性接反 更換熱電偶或極性（一般在更換熱 電偶后出現） 1210轉盤不轉或轉動不均勻或錯位 原因： 解決辦法： A：步進驅動器壞或連線脫落 A：更換驅動器或固定連線 B：電機三相線未插接 B：接好三相線 或斷或接觸不良 C：步進電機壞或間隙太大 C：更換旋轉電機D：轉盤軸緊固螺絲未緊固 D：緊固螺絲 E：轉盤軸斷 E：更換轉盤軸 F：控制板壞 F：更換制板 H：光槽有問題 H：查出問題或更換光槽 （被灰塵遮住 連線接觸不良壞） I：步進電機轉動過 I：驅動器開關設定，拔位不正確；正確拔位 1211轉盤轉動不能停 原因： 解決辦法： A：光槽壞 A：更換光槽 B：光槽各處連線松脫 B：接好連線 C：控制板壞 C：更換控制板 1212轉盤軸不能升降 原因： 解決辦法：A：光槽壞 A：更換光槽B：升降電機壞 B：更換升降電機 C：升降軸緊固螺絲松 C：緊固該螺絲 D：升降支軸變形將電機板卡死 D：調整升降支軸 E：控制板壞 E：更換控制板 1213升降有異響 原因： 解決辦法： A：轉軸變形與塑膠磨擦