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煤自燃倾向性的氧化动力学测定装置是基于煤自燃倾向性的氧化动力学测定方法的一种综合装置。测试炉工况的精确控制技术和快速气体分析技术是煤自燃倾向性的氧化动力学测定装置的核心技术,本文在对测试炉炉膛工作区域瞬态温度分布特性及其影响因素进行系统深入分析研究的基础上研制了高稳定性具有多种控温模式的测试炉,运用气相色谱动力学理论优化设计了多参数多通道的煤自燃伴生气体快速分析系统,开发了人机交互的系统控制平台,从而构建了一种既能够综合反映煤自燃动态演化全过程又操作简单方便的煤自燃倾向性的氧化动力学测定装置。鉴于电热具有快速加热、高加热均匀性情况下温度易调节、可实现对封闭空间在真空或保护气氛条件下的加热、自动化作业方便、无污染及结构紧凑等优点,温控测试炉的热源采用电热方式;通过理论计算与综合分析,设计了温控测试炉内置循环风扇。运用Fluent仿真技术研究了不同条件下测试炉炉膛工作区域瞬态温度分布特性,结果表明:炉膛壁面温度明显高于工作区域温度;循环风扇叶片安装角为45o时炉膛工作区域温度分布比较均匀且达到均匀温度分布所需时间最短;炉膛尺寸为0.3m×0.3m×0.3m和的温控测试炉膛工作区域温度分布均匀性和稳定性均不及尺寸为0.4m×0.4m×0.4m的炉膛;煤样反应室几何中心分别位于在工作区域水平中心且离底板10cm和炉膛水平中心右侧5cm且离底板10cm两个位置时反应室附近区域温度分布较为均匀。实验研究了煤样反应室的进风方式和摆放方式对交叉点温度的影响,结果得出立式煤样反应室上进下出通风方式时煤样的交叉点温度明显高于下进上出方式时的交叉点温度,卧式煤样反应室的煤样交叉点温度略高于立式下进上出煤样反应室的煤样交叉点温度。针对现有试验装置的气体分析系统中的不足,运用气相色谱动力学理论优化设计了多参数多通道的煤自燃伴生气体快速分析系统,实现了多通道自动取样、进样,8分钟内快速测试O2、N2、CO、CO2、CxHy等多气体特征参数。该分析系统能够根据数据采集要求快速、高分辨率分离气样,测试精度高,常量气体最小检测浓度≤0.01%,微量气体最小检测浓度≤0.1×10-6。开发了人机交互化的煤自燃倾向性的氧化动力学测定装置系统控制平台,实现了对测试炉系统和气体分析系统的精确集成控制。通过该操作平台可以进行实验参数设置(控温方式、温升速率、气体流量、采样温度或时间)、采集通道选择、多气路信号采集、运行状态监控、数据分析与存储、数据通讯等功能操作,实现了煤自燃过程中多参数的快速与自动测试。