煤的热值测定方法(1)

煤的热值测定方法(1)作者：匿名2008/1/23 19336048336017

频道：关键词： UDC662.66:662.614煤炭发热量测定GB 213-87取代GB 213-79煤炭发热量测定家标准局1987年3月30日批准，1988年2月1日实施。本标准规定了煤的高热值的测定方法和低热值的计算方法，适用于1定义1.1热单位热单位为j(焦炭(耳))。1j [focal (ear)]=1n m(牛顿米)=107erg (erg)。过去，中通常的供热单位是20卡，以下简称cal。1cl(20)=4.1816J .1.2发热量的表示方法发热量的测量结果用kJ/g(千焦耳/克)或MJ/kg(兆焦耳/千克)表示。1.2.1氧弹中的弹芯热值，在氧气过量(氧气初始压力2.6 ~ 3.0 MPa (26 ~ 30 ATM))的情况下，燃烧单位质量样品产生的热量称为弹芯热值。燃烧产物为二氧化碳、硫酸、硝酸、液态水和固体灰分。注：任何物质(包括煤)的燃烧热随燃烧产物的较终温度而变化。温度越高，燃烧热越低。因此，热值的严格定义应该规定燃烧产物的温度。但是在实际的热值测量中，由于特定阈值的限制，将末端温度限制在特定温度或较窄的范围内是不现实的。当温度升高1K时，煤和苯甲酸的燃烧热降低0.4 ~ 1.3J/g，当热容标定，热值按规定在相近温度下测定时，不考虑温度对燃烧热的影响几乎可以完全抵消。1.2.2在工业电厂等容高热值煤的实际燃烧中，硫只产生二氧化硫，而氮变成游离氮，这与氧弹中的情况不同。通过从筒的热值中减去稀硫酸的生成热和稀硝酸的生成热之间的差值，获得较高的热值。由于在恒定体积(即料筒的体积)下测量料筒的热值，所以计算出的较高热值也称为恒定体积较高热值，比工业，上的恒定压力(即大气压)下的热值低约8 ~ 16 J/g，一般可以忽略不计。1.2.3定容低热值工业燃烧与氧弹燃烧的另一个不同阈值是：在前者情况下，所有的水(包括燃烧产生的水和煤中的原始水)随燃烧废气排出，在后者情况下，水蒸气凝结成液体。恒定体积的低位热值是通过从恒定体积的高位热值中减去水的汽化热得到的。1.3热容量热系统在测试阈值下将其温度提高1K所需的热量称为量热计的热容，习惯上也称为水当量，以J/K(或cal/)表示。2实验室门槛2.1实验室应设在单先的房间，其他检测项目不得同时在同一房间进行。2.2室温尽量保持恒定，每次室温变化不超过1K。一般室温不宜超过15 ~ 35。2.3室内不应有强烈的空气对流，因此不应有强热源和风扇等。测试过程中应避开门窗。2.4实验室应朝北，避免阳光直射，否则应将量热计放置在无阳光直射的地方。3仪器设备3.1量热仪一般量热仪有恒温型和绝热型两种。两者的区别只在于外筒和附带的自动控温装置，其他部分没有明显区别。量热仪包括以下主要部件和附件：3.1.1氧弹采用耐热耐腐蚀的镍铬或镍铬钼合金钢制造，需要具备三个主要性能：a .不受燃烧过程中高温和腐蚀产物的影响，产生热效应；b .能承受氧化压力和燃烧过程中产生的瞬时高压；c .在测试过程中能保持完全密闭。药筒的体积是250 ~ 350毫升，而汽车 #p#分页标题#e#

此外，应经常观察与氧气瓶强度有关的结构，如杯体和连接环的螺纹、氧气瓶阀和电极与气瓶盖的连接处等。如果发现明显磨损或松动，应在水压试验后修复并重新使用。此外，氧气瓶应定期进行水压试验，每次水压试验后氧气瓶的使用时间不得超过一年。3.1.2内筒由铜、黄铜或不锈钢制成，横截面可以是圆形、菱形或其他合适的形状。钢瓶内的水为2000 ~ 3000毫升，以氧气瓶浸泡为准(进排气阀和电极除外)。内筒外表面应电镀抛光，以减少与外筒的辐射效应。3.1.3外筒为金属制双壁容器，上盖。外壁是圆形的，内壁的形状取决于内筒的形状。原则上，它们之间应保持10 ~ 12毫米的距离。外筒底部有一个绝缘支架，用于放置内筒。a .恒温外筒：恒温量热仪配有恒温外筒。充水外筒的热容量不应小于量热仪热容量的5倍，以保持外筒在试验过程中温度基本恒定。可在外筒外增加绝缘保护层，减少室温波动的影响。用于外筒的温度计应具有0.1K B绝热外筒的较小分度值：绝热量热仪配有绝热外筒，内筒内装有电加热器，外筒内的水温可通过自动控温装置紧密跟踪内筒的温度。外筒内的水也要在专用双层上盖内循环。自动控制装置的灵敏度应能保持点火前后内缸温度稳定(5min内温度变化不超过0.002K)；在试验的加热过程中，内外缸之间的热交换不应超过20J。3.1.4搅拌器为螺旋桨式，转速为400 ~ 600转/分，应保持稳定。搅拌效率应使热容校准中从点火到终点的时间不超过10分钟，同时应避免过多的搅拌热量(当内外筒温度与室温一致时，连续搅拌10分钟产生的热量不得超过120焦耳)。3.1.5量热温度计内筒温度的测量误差

是发热量测定误差的主要来源。对温度计的正确使用具有特别重要的意义。a.玻璃水银温度计常用的玻璃水银温度计有两种：一是固定测温范围的精密温度计，一是可变测温范围的贝克曼温度计。两者的较小分度值应为0.01K，使用时应根据计量机关检定证书中的修正值做必要的校正。两种温度计应每隔0.5K检定一点，以得出刻度修正值(贝克曼温度计则称为毛细孔径修正值)。贝克曼温度计除这个修正值外还有一个称为“平均分度值”的修正值。b.各种类型的数字显示精密温度计需经过计量机关的检定，证明其测温准确度至少达到0.002K(经过校正后)，以保证测温的准确性。3.2附属设备3.2.1温度计读数放大镜和照明灯为了使温度计读数能估计到0.001K，需要一个大约5倍的放大镜。通常放大镜装在一个镜筒中，筒的后部装有照明灯，用以照明温度计的刻度。镜筒借适当装置可沿垂直方向上、下移动，以便跟踪观察温度计中水银柱的位置。3.2.2振荡器电动振荡器，用以在读取温度前振动温度计，以克服水银柱和毛细管间的附着力。如无此装置，也可用套有橡皮管的细玻璃棒等敲击温度计。3.2.3燃烧皿铂制品较理想，一般可用镍铬钢制品。规格可采用高17mm、上部直径26～27mm、底部直径19～20mm、厚0.5min。其他合金钢或石英制的燃烧皿也可使用，但以能保证试样燃烧完全而本身又不受腐蚀和产生热效应为原则。3.2.4压力表和氧气导管压力表应由两个表头组成：一个指示氧气瓶中的压力，一个指示充氧时氧弹内的压力。表头上应装有减压阀和保险阀。压力表每年应经计量机关至少检定一次，以保证指示正确和操作安全。压力表通过内径1～2mm的无缝铜管与氧弹连接，以便导入氧气。压力表和各连接部分禁止与油脂接触或使用润滑油。如不慎沾污，必须依次用苯和酒精清洗，并待风干后再用。3.2.5点火装置点火采用12～24V的电源，可由220V交流电源经干式变压器供给。线路中应串接一个调节电压的变阻器和一个指示点火情况的指示灯或电流计。点火电压应预先试验确定。方法：接好点火丝，在空气中通电试验。在熔断式点火的情况下，调节电压使点火丝在1～2s内达到亮红；在棉线点火的情况下，调节电压使点火丝在4～5s内达到暗红。电压和时间确定后，应准确测出电压、电流和通电时间，以便据以计算电能产生的热量。如采用棉线点火，则在遮火罩以上的两电极柱间连接一段直径约0.3mm的镍铬丝，丝的中部预先绕成螺旋数圈，以便发热集中。再把棉线一端夹紧在螺旋中，另一端通过遮火罩中心的小孔(直径1～2mm)搭接在试样上。根据试样点火的难易，调节棉线搭接的多少。3.2.6压饼机螺旋式或杠杆式压饼机。能压制直径10mm的煤饼或苯甲酸饼。模具及压杆应用硬质钢制成，表面光洁，易于擦试。3.2.7秒表或其他能指示10s的计时器。3.3天平3.3.1分析天平：感量0.1mg。3.3.2工业天平：载重量4～5kg，感量1g。4试剂和材料4.1试剂4.1.1氧气：不含可燃成分，因此不许使用电解氧。4.1.2苯甲酸：经计量机关检定并标明热值的苯甲酸。4.1.3氢氧化钠标准溶液(供测弹筒洗液中硫用)：浓度为0.1mol/L(相当于0.1N)。4.1.40.2的甲基红指示剂。4.2材料4.2.1点火丝：直径0.1mm左右的铂、铜、镍铬丝或其他已知热值的金属丝，如使用棉线，则应选用粗细均匀、不涂蜡的白棉线。各种点火丝点火时放出的热量如下：铁丝：6700J/g(1602cal/g)；镍铬丝：1400J/g(335cal/g)；铜丝：2500J/g(598cal/g)；棉线：17500J/g(4185cal/g)。4.2.2酸洗石棉绒：使用前在800℃下灼烧30min。4.2.3擦镜纸：使用前先测出燃烧热。方法：抽取3～4张纸，用手团紧，称准质量，放入燃烧皿中，然后按常规方法测定发热量。取两次结果的平均值作为标定值。5测定步骤5.1恒温式热量计法5.1.1在燃烧皿中精确称取分析试样(小于0.2mm)1～1.1g(称准到0.0002g)。燃烧时易于飞溅的试样，可先用已知质量的擦镜纸包紧，或先在压饼机中压饼并切成2～4mm的小块使用。不易燃烧完全的试样，可先在燃烧皿底铺上一个石棉垫，或用石棉绒做衬垫(先在皿底铺上一层石棉绒，然后以手压实)。石英燃烧皿不需任何衬垫。如加衬垫仍燃烧不完全，可提高充氧压力至3.0～3.2MPa(30～32atm)，或用已知质量和发热量的擦镜纸包裹称好的试样并用手压紧，然后放入燃烧皿中。5.1.2取一段已知质量的点火丝，把两端分别接在两个电极柱上，注意与试样保持良好接触或保持微小的距离(对易飞溅和易燃的煤)，并注意勿使点火丝接触燃烧皿，以免形成短路而导致点火失败，甚至烧毁燃烧皿。同时还应注意防止两电极间以及燃烧皿与另一电极之间的短路。往氧弹中加入10mL蒸馏水。小心拧紧氧弹盖，注意避免燃烧皿和点火丝的位置因受震动而改变。接上氧气导管，往氧弹中缓缓充入氧气，直到压力达到2.6～2.8MPa(26～28atm)。充氧时间不得少于30s。当钢瓶中氧气压力降到5.0MPa(50atm)以下时，充氧时间应酌量延长。5.1.3往内筒中加入足够的蒸馏水，使氧弹盖的顶面(不包括突出的氧气阀和电极)淹没在水面下10～20mm。每次试验时用水量应与标定热容量时一致(相差1g以内)。水量较好用称重法测定。如用容量法，则需对温度变化进行补正。注意恰当调节内筒水温，使终点时内筒比外筒温度高1K左右，以使终点时内筒温度出现明显下降。外筒温度应尽量接近室温，相差不得超过1.5K。5.1.4把氧弹放入装好水的内筒中。如氧弹中无气泡漏出，则表明气密性良好，即可把内筒放在外筒的绝缘架上；如有气泡出现，则表明漏气，应找出原因，加以纠正，重新充氧。然后接上点火电极插头，装上搅拌器和量热温度计，并盖上外筒和盖子。温度计的水银球应对准氧弹主体(进、出气阀和电极除外)的中部，温度计和搅拌器均不得接触氧弹和内筒。*近量热温度计的露出水银柱的部位，应另悬一支普通温度计，用以测定露出柱的温度。5.1.5开动搅拌器，5min后开始计时和读取内筒温度(t0)并立即通电点火。随后记下外筒温度(tj)和露出柱温度(te)。外筒温度至少读到0.05K，内筒温度借助放大镜读到0.001K。读取温度时，视线、放大镜中线和水银柱顶端应位于同一水平上，以避免视差对读数的影响。每次读数前，应开动振荡器振动3～5s。5.1.6观察内筒温度(注意：点火后20s内不要把身体的任何部位伸到热量计上方)。共3页:1[2][3]下一页 来源：中电站集控运行技术网#p#分页标题#e#