煤炭发热量基础知识

一、煤炭发热量概述
        煤炭发热量是指煤炭燃烧放热时发出的能量，煤炭发热量的单位为大卡。
二、测定煤炭发热量所需设备
        测定煤炭发热量需要的主要设备有：ZDHW-YT9000微机全自动量热仪、ZDHW-YT8000微机全自动量热仪、ZDHW-YT5000D微机全自动量热仪、ZDHW-YT5000微机全自动量热仪、ZDHW-YT3000E微机全自动量热仪、ZDHW-YT3000微机全自动量热仪等设备。
        量热仪又名热量仪、热量计。
        以上测试设备客户应根据自身的实际情况有选择的配置其中之一。
三、测定煤炭发热量所需的辅助设备
        电子天平、氧气瓶等
        电子天平用于称量试样，氧气瓶用于给量热仪充氧气。
四、量热仪主机的构成
        量热仪主机由以下部分构成：
        1.量热仪氧弹
        由耐热、耐腐蚀的溴铬或溴铬相合金刚制成，需要具备3个主要性能：
        a.不受燃烧过程中出现的高温和腐蚀性产物的影响而产生热效应；
        b.能承受充氧压力和燃烧过程中产生的瞬时高压；
        c.试验过程中能保持完全气密。
        2.量热仪内筒
        用紫铜、黄铜或不锈刚制成，断面可为椭圆形、菱形或其他适当的形状。筒内装水2000mL-3000mL，以能浸没氧弹（进出气阀和电极除外）为准。
        内筒外面应高度抛光，以减少与外筒间的辐射作用。
        3.量热仪外筒
        为金属制成的双壁容器，并有上盖。外壁为圆形，内壁形状则依内筒的形状而定；外筒应为完全包围内筒，内外筒应有10mm-12mm的间距，外筒底部有绝缘支架，以便放置内筒。
        4.热量仪搅拌器
        螺旋桨式或其他形式。转速（400-600）r/min为宜，并应保持恒定。
        5.量热温度计
        用于内筒温度测量的量热温度计至少应有0.001K的分辨率，以便能以0.002K或***的分辨率测定2K到3K的温升；
五、量热仪附属配件
        1.燃烧皿
        铂制品*** 理想，一般可用镍铬钢制品。规格可采用高17mm-18mm、底部直径19mm-20mm直径上部直径25mm-26mm，厚0.5mm.其他合金钢或石英制的燃烧皿也可使用。
        2.压力表和氧气导管
        压力表由两个表头组成：一个指示氧气瓶中的压力，一个指示充氧时氧弹内的压力。表头上应减压阀和保险阀。
        压力表通过内径1mm-2mm的无缝筒管与氧弹连接，或通过充氧装置连接，以使导入氧气。
        3.点火装置
        点火采用12V-24V的电源，可用220V交流电源经变压器供给。线路中应串联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1s-2s内达到亮红；在棉线点火的情况下，调节电压使点火丝在4s-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住间连接一段直接约0.3mm的溴铬丝，丝的中部预先烧成螺旋数圈，以便发热集中。
        4.苯甲酸压饼机
        螺旋式、杠杆或其他形式压饼机。能压制直径10mm的煤饼或苯甲酸饼。模具及压杆应用硬质制成，表面光洁，易于擦拭。
        5.秒表或其他能指示10s的计时器。
六、原理
        1.高位发热量
        煤的发热量在氧弹热量计中进行测定。***量的分析试样在氧弹热量计中，在充有过量氧气的氧弹内燃烧，氧弹热量计的热容量通过在相近条件下燃烧***量的基准量热物苯甲酸来确定，根据试样燃烧前后量热系统产生的温升，并对点火热等附加热进行校正后即可求得试样的弹筒发热量。
从弹筒发热量中扣除硝酸生成热和硫酸校正热(硫酸与二氧化硫形成热之差)即得高位发热量。
        2.低位发热量
        煤的恒容低位发热量和恒压低位发热量可以通过分析试样的高位发热量计算。计算恒容低位发热量需要知道煤样中水分和氢的含量。原则上计算恒压低位发热量还需知道煤样中氧和氮的含量。