煤炭發(fā)熱量基礎(chǔ)知識

一、煤炭發(fā)熱量概述
        煤炭發(fā)熱量是指煤炭燃燒放熱時發(fā)出的能量，煤炭發(fā)熱量的單位為大卡。
二、測定煤炭發(fā)熱量所需設(shè)備
        測定煤炭發(fā)熱量需要的主要設(shè)備有：ZDHW-YT9000微機(jī)全自動量熱儀、ZDHW-YT8000微機(jī)全自動量熱儀、ZDHW-YT5000D微機(jī)全自動量熱儀、ZDHW-YT5000微機(jī)全自動量熱儀、ZDHW-YT3000E微機(jī)全自動量熱儀、ZDHW-YT3000微機(jī)全自動量熱儀等設(shè)備。
        量熱儀又名熱量儀、熱量計。
        以上測試設(shè)備客戶應(yīng)根據(jù)自身的實(shí)際情況有選擇的配置其中之一。
三、測定煤炭發(fā)熱量所需的輔助設(shè)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(jī)的構(gòu)成
        量熱儀主機(jī)由以下部分構(gòu)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(xiàn)的高溫和腐蝕性產(chǎn)物的影響而產(chǎn)生熱效應(yīng)；
        b.能承受充氧壓力和燃燒過程中產(chǎn)生的瞬時高壓；
        c.試驗(yàn)過程中能保持完全氣密。
        2.量熱儀內(nèi)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(dāng)?shù)男螤?。筒?nèi)裝水2000mL-3000mL，以能浸沒氧彈（進(jìn)出氣閥和電極除外）為準(zhǔn)。
        內(nèi)筒外面應(yīng)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(nèi)壁形狀則依內(nèi)筒的形狀而定；外筒應(yīng)為完全包圍內(nèi)筒，內(nèi)外筒應(yīng)有10mm-12mm的間距，外筒底部有絕緣支架，以便放置內(nèi)筒。
        4.熱量儀攪拌器
        螺旋槳式或其他形式。轉(zhuǎn)速（400-600）r/min為宜，并應(yīng)保持恒定。
        5.量熱溫度計
        用于內(nèi)筒溫度測量的量熱溫度計至少應(yīng)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(guī)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(dǎo)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(nèi)的壓力。表頭上應(yīng)減壓閥和保險閥。
        壓力表通過內(nèi)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(dǎo)入氧氣。
        3.點(diǎn)火裝置
        點(diǎn)火采用12V-24V的電源，可用220V交流電源經(jīng)變壓器供給。線路中應(yīng)串聯(lián)一個調(diào)節(jié)電壓的變阻器和一個指示點(diǎn)火情況的指示燈或電流計。
        點(diǎn)火電壓應(yīng)預(yù)先試驗(yàn)確定。方法：接好點(diǎn)火絲，在空氣中通電試驗(yàn)。在熔斷式點(diǎn)火的情況下，調(diào)節(jié)電壓使點(diǎn)火絲在1s-2s內(nèi)達(dá)到亮紅；在棉線點(diǎn)火的情況下，調(diào)節(jié)電壓使點(diǎn)火絲在4s-5s內(nèi)達(dá)到暗紅。電壓和時間確定后，應(yīng)準(zhǔn)確測出電壓、電流和通電時間，以便計算電能產(chǎn)生的熱量。
        如采用棉線點(diǎn)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(yù)先燒成螺旋數(shù)圈，以便發(fā)熱集中。
        4.苯甲酸壓餅機(jī)
        螺旋式、杠桿或其他形式壓餅機(jī)。能壓制直徑10mm的煤餅或苯甲酸餅。模具及壓桿應(yīng)用硬質(zhì)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(fā)熱量
        煤的發(fā)熱量在氧彈熱量計中進(jìn)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(nèi)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(zhǔn)量熱物苯甲酸來確定，根據(jù)試樣燃燒前后量熱系統(tǒng)產(chǎn)生的溫升，并對點(diǎn)火熱等附加熱進(jìn)行校正后即可求得試樣的彈筒發(fā)熱量。
從彈筒發(fā)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(fā)熱量。
        2.低位發(fā)熱量
        煤的恒容低位發(fā)熱量和恒壓低位發(fā)熱量可以通過分析試樣的高位發(fā)熱量計算。計算恒容低位發(fā)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(fā)熱量還需知道煤樣中氧和氮的含量。