煤炭發熱量基礎知識

一、煤炭發熱量概述
        煤炭發熱量是指煤炭燃燒放熱時發出的能量，煤炭發熱量的單位為大卡。
二、測定煤炭發熱量所需設備
        測定煤炭發熱量需要的主要設備有：ZDHW-YT9000微機全自動量熱儀、ZDHW-YT8000微機全自動量熱儀、ZDHW-YT5000D微機全自動量熱儀、ZDHW-YT5000微機全自動量熱儀、ZDHW-YT3000E微機全自動量熱儀、ZDHW-YT3000微機全自動量熱儀等設備。
        量熱儀又名熱量儀、熱量計。
        以上測試設備客戶應根據自身的實際情況有選擇的配置其中之一。
三、測定煤炭發熱量所需的輔助設備
        電子天平、氧氣瓶等
        電子天平用于稱量試樣，氧氣瓶用于給量熱儀充氧氣。
四、量熱儀主機的構成
        量熱儀主機由以下部分構成：
        1.量熱儀氧彈
        由耐熱、耐腐蝕的溴鉻或溴鉻相合金剛制成，需要具備3個主要性能：
        a.不受燃燒過程中出現的高溫和腐蝕性產物的影響而產生熱效應；
        b.能承受充氧壓力和燃燒過程中產生的瞬時高壓；
        c.試驗過程中能保持完全氣密。
        2.量熱儀內筒
        用紫銅、黃銅或不銹剛制成，斷面可為橢圓形、菱形或其他適當的形狀。筒內裝水2000mL-3000mL，以能浸沒氧彈（進出氣閥和電極除外）為準。
        內筒外面應高度拋光，以減少與外筒間的輻射作用。
        3.量熱儀外筒
        為金屬制成的雙壁容器，并有上蓋。外壁為圓形，內壁形狀則依內筒的形狀而定；外筒應為完全包圍內筒，內外筒應有10mm-12mm的間距，外筒底部有絕緣支架，以便放置內筒。
        4.熱量儀攪拌器
        螺旋槳式或其他形式。轉速（400-600）r/min為宜，并應保持恒定。
        5.量熱溫度計
        用于內筒溫度測量的量熱溫度計至少應有0.001K的分辨率，以便能以0.002K或***的分辨率測定2K到3K的溫升；
五、量熱儀附屬配件
        1.燃燒皿
        鉑制品*** 理想，一般可用鎳鉻鋼制品。規格可采用高17mm-18mm、底部直徑19mm-20mm直徑上部直徑25mm-26mm，厚0.5mm.其他合金鋼或石英制的燃燒皿也可使用。
        2.壓力表和氧氣導管
        壓力表由兩個表頭組成：一個指示氧氣瓶中的壓力，一個指示充氧時氧彈內的壓力。表頭上應減壓閥和保險閥。
        壓力表通過內徑1mm-2mm的無縫筒管與氧彈連接，或通過充氧裝置連接，以使導入氧氣。
        3.點火裝置
        點火采用12V-24V的電源，可用220V交流電源經變壓器供給。線路中應串聯一個調節電壓的變阻器和一個指示點火情況的指示燈或電流計。
        點火電壓應預先試驗確定。方法：接好點火絲，在空氣中通電試驗。在熔斷式點火的情況下，調節電壓使點火絲在1s-2s內達到亮紅；在棉線點火的情況下，調節電壓使點火絲在4s-5s內達到暗紅。電壓和時間確定后，應準確測出電壓、電流和通電時間，以便計算電能產生的熱量。
        如采用棉線點火，則在遮火罩以上的兩電極住間連接一段直接約0.3mm的溴鉻絲，絲的中部預先燒成螺旋數圈，以便發熱集中。
        4.苯甲酸壓餅機
        螺旋式、杠桿或其他形式壓餅機。能壓制直徑10mm的煤餅或苯甲酸餅。模具及壓桿應用硬質制成，表面光潔，易于擦拭。
        5.秒表或其他能指示10s的計時器。
六、原理
        1.高位發熱量
        煤的發熱量在氧彈熱量計中進行測定。***量的分析試樣在氧彈熱量計中，在充有過量氧氣的氧彈內燃燒，氧彈熱量計的熱容量通過在相近條件下燃燒***量的基準量熱物苯甲酸來確定，根據試樣燃燒前后量熱系統產生的溫升，并對點火熱等附加熱進行校正后即可求得試樣的彈筒發熱量。
從彈筒發熱量中扣除硝酸生成熱和硫酸校正熱(硫酸與二氧化硫形成熱之差)即得高位發熱量。
        2.低位發熱量
        煤的恒容低位發熱量和恒壓低位發熱量可以通過分析試樣的高位發熱量計算。計算恒容低位發熱量需要知道煤樣中水分和氫的含量。原則上計算恒壓低位發熱量還需知道煤樣中氧和氮的含量。