影响煤炭发热量测定的因素及解决方法

     发热量是评价煤质的一项重要指标，作为计算火力发电厂经济指标的主要参数和煤炭计价的主要依据，以及锅炉稳定燃烧的必要条件，发热量的检测与应用在火力发电厂中占有十分重要的地位。

测定结果准确性的影响及解决方法

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环境温度的影响

试验要在单独的实验室内进行，室温不超过15～30℃为宜，如果温度过低，那么实验结果的可靠性就会受到很大的影响。为了保持室温，许多实验室安装空调，应该注意的是空调出风口不能直接对着量热仪，而且要等到室温稳定后才能测定。一般空调开启半小时后，调整外桶水温与室温温差在1.5K以内方可进行发热量测定。国标要求：环境温度每变化5℃，应重标热容量。

02

热容量标定的影响

发热量测定准确度的关键在于标定热容量所能达到的准确度，以及热容量标定条件与发热量测定条件的一致性，重复性试验结果的密切吻合，并不一定表示结果准确，他们可能包括由于热容量不准确而造成的系统误差。热容量标定要严格使用计量部门检定合格并标明热值的二级或二级以上基准量热物——苯甲酸来标定。苯甲酸在氧弹内燃烧时，残留在氧弹内的氮气会有一部分生成硝酸，在反应时会有热放出，故在标定仪器的热容量时，在计算氧弹内的总释热量时应加上硝酸形成热，而反标仪器的准确度时，应减去硝酸形成热。苯甲酸应预先研细并在盛有浓硫酸的干燥器中干燥3d或在60～70℃烘箱中干燥3～4h,冷却后压片，片的质量以0.9～1.1g为宜。热容量的标定一般应进行5次重复试验，其相对标准差不应超过0.20%；若超过0.20%，再补做一次试验，取符合要求的5次结果的平均值作为该仪器的热容量。若任何5次结果的相对标准差都超过0.20%，则应对试验条件和操作技术仔细检查并纠正存在问题后，重新进行标定，舍弃已有的全部结果。热容量标定的有效期是3个月，当更换量热温度计，热量计的大部件，标定热容量和测定发热量时的内筒温度相差5℃，热量计有较大搬动等时要重新标定仪器的热容量。

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内筒水量的影响

内筒水量是影响测定结果准确度的最大因素。内筒水的热容量在整个仪器的热容量中占相当大的比重，由于水的比热很大，内筒中水的量若不准确将会使仪器的热容量发生变化，从而导致发热量的测定误差。自动量热仪内筒水通过定容器进入内筒，水质不能保证或水量不能保持一致，就会使测定结果出现加大偏差。因此，要注意检查量热仪的电磁阀有无堵塞，磁力泵是否正常工作，一旦发现点火丝或其他残渣堵塞电磁阀，及时清理干净，每天清理内筒的过滤网，用洗净的纱布或纱布沾酒精擦拭内筒壁上的污垢，使内筒壁保持清洁。如果内筒的过滤网上有絮状漂浮物，应换水，重新标定仪器的热容量。要定期给仪器加水，因每次做实验时带出一些水、每天蒸发一部分水而导致量热桶内的水越来越少，定期给仪器加水则可使仪器工作更稳定。

04

煤样及称取方法的影响

对0.2mm煤样的粒度要求是能全部通过孔径为0.2mm的筛子，并待煤样达到空气干燥状态后，装入瓶内，并将煤样混匀。为确保发热量测定的准确性，首先要保证称取的煤样具有代表性，因此要求化验人员在称样前用转瓶法将煤样充分摇匀，然后采用不同部位多点称样法称取煤样，然后将称取得松散煤样压实，防止煤样飞溅造成燃烧不全使发热量测定值偏低。

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燃烧皿对发热量测定的影响

(1)新购置的燃烧皿未经处理直接进行测定将会出现发热量结果偏低的现象，为了避免这种情况的发生，所以在使用前需将燃烧皿在800℃的高温炉中烧至恒重后再进行测定。

(2)不同厂家所生产出来的燃烧皿，其的厚薄深浅都是不相同的，这样质量也就不相同，就算是一个厂家生产出来的燃烧皿，质量有时也会不同。实验证明，轻而薄燃烧皿的热值大于重而厚燃烧皿的热值。因此，在精密的发热量的测定中或标定热容量时，建议尽量使用质量相对一致的燃烧皿。燃烧皿壁不宜过高，底不宜过厚，燃烧皿底部应有明显弧度，以避免形成死角。

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煤样燃烧稳定性的影响

发热量测定结束后，容易出现燃烧不全的现象，导致燃烧不全的原因较多，如煤样太粗，煤质较差，充氧压力不足或氧弹漏气，氧气压力低，点火丝埋入煤粉较深等，应根据不同情况采取不同措施。煤样太粗可能导致燃烧不全，此时可用玛瑙研钵研细煤样；对于低挥发分，高灰分的煤样可在燃烧皿底部垫一层经800℃灼烧过的石棉绒，和包擦镜纸或掺苯甲酸包纸的方法测试热值；对于高挥发分的煤样，点火丝与煤样表面稍有接触即可，将煤粉压饼切成2～4 m m小块使用。充氧时间应该保持相对一致，基本控制在30～45s以内,如氧气瓶的氧压低于5MPa，应更换新氧气。如氧弹中充氧压力超过3MPa，应将氧弹内的氧气排尽，重装氧弹，重新充氧。每天试验前还应将空氧弹充氧放入水中检查气密性，如氧弹中没有气泡冒出说明气密性良好，如有气泡冒出应及时查找原因，处理后再加以使用。

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其他影响因素及措施

煤炭发热量的测定中，为减少试验误差，每次正式测定煤样前应带煤标样，待标准试样的测定值落在标准值的不确定度范围内方可进行正式测定。充氧时间要相对一致，避免由于充氧时间不足引起煤样不能够充分燃烧，造成结果偏低的现象。氧弹中加入的蒸馏水量必须保证10ｍＬ，如果加入的水量越多，吸热就越多，测试结果就会偏低。每次试验结束后应将氧弹各部件清洗干净并擦干，清洗氧弹的水要用与室温接近的水，避免氧弹的温度与恒温桶内的水温相差太大，而影响下次试验结果，燃烧皿放在电炉上烤干冷却后使用。

      综上所述,在进行煤炭热量测定的过程中，试验人员在工作中必须严格按国标操作，正确处理工作中遇到的问题，及时排除故障，确保测定结果准确、可靠、无误。