准确而又快速的检测煤质既是众多用煤大户急需解决的问题,也是众多工业仪器制造厂家能否立足于竞争市场的一个关键因素。从我们走访的湘潭钢铁集团有限公司、湘潭电厂、韶山氮肥有限公司、湘乡碱厂等企业了解到,由于当前煤质分析仪的测试时间较长,对企业的生产造成了一定影响。经过查阅大量国内外文献,发现传统煤质检测技术,如热分析天平技术,虽然能保证测试精度,但测试时间长;而利用γ射线、红外光谱分析、激光感生等新的测试方法,虽然测试时间短,但在测试原理上仍不成熟,测试结果不稳定、波动大,可靠性差。为了保证测试结果的稳定性和准确性,本论文所研究的仪器采用应用最广的热重分析技术。在快速检测上,首次提出了一种基于国家标准GB/T212-2001的简化测试工艺方案。省却降温时段,在高于室温条件下进行试样称量,简化测试步骤。通过煤样测试工艺对比试验、数据分析和处理,得知,简化测试工艺能缩短测试时间70min左右。系统测试的数据偏差,可以采用数据回归的方法来进行校正,从而实现数据准确性条件下的快速检测。其次,为了提高多试样检测效率,根据煤质热解特性和GB/T 212-2001标准,提出了一种新型煤质分析仪设计方案,其加热炉膛为双炉膛一体结构,由测试水分的下炉体和测试挥发分灰分的上炉体组成,能够实现多试样全过程的同时检测。为了论证设计的合理性,通过建立有限元分析模型,应用有限元分析软件ANSYS进行了加热炉膛模拟分析。分析结果得知,这种加热炉膛的设计具有快速检测可行性,可以实现测试环境一致下的多试样同时检测,大大缩短多试样检测时间,以19个试样计算,可以节省检测时间约120min。文章最后就新型煤质快速分析仪器的架构设计和工艺流程作了详细的阐述,并就软件设计、数据采集与处理作了详细说明。本论文的意义在于提出了一种高效的煤质简化测试工艺方案和新型快速分析仪器的设计方案,并得出了其设计可行性的结论,为快速煤质分析仪器的研发提供了理论指导和设计指导,具有很好的实际意义。