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1、氧弹式热量计检验方法文章来源：中国煤炭新闻网更新时间：2010-8-3 摘 要 氧弹式热量计是目前检测煤质发热量指标的主要仪器,其测热性能将会直接影响发热量测定结果的可靠性,所以各检测单位新购进热量计,都必须在使用前对其性能进行检验。当前市场上众多厂家生产的各种量热仪层出不穷,性能各有差异，所以各检测单位在购进量热仪时更应对其测热性能加以关注。根据长期的煤质分析仪器使用与维护经验,系统地提出以精密度、准确度作为考核仪器的指标来进行验收,从而确立此类仪器选型、验收标准。 关键词 热量计 发热量 精密度
2、热容量 准确度 煤作为燃料广泛地应用于国民经济中,尤其是发电行业。电力生产主要是利用燃煤的化学能,通过燃烧最终把热能转化为电能,因此发热量是发电用煤的重要测定项目。发热量主要用于以下几方面:设计锅炉机组时,发热量可用来计算炉膛热负荷和选择磨煤机容量;锅炉运行时发热量又可用来计算发、供电煤耗,而煤耗又是火电厂的重要考核经济指标;在煤炭供需上,发热量是作为动力用煤计价的主要依据。目前试验室用于测定燃料发热量的热量计有恒温式和绝热式两种。 1 热量计工作原理、种类及构造 111 发热量、发热量测定原理
3、发热量定义为单位质量的可燃物质完全燃烧时所放出的热量。可燃物发热量测量原理是将一定量的试样置于充有一定压力2.8～3.0MPa密封的氧弹中,在充足的氧气条件下,令试样完全燃烧,燃烧所放出的热量被氧弹周围一定的水(内桶水)所吸收,其水的温升与试样燃烧放出的热量成正比。发热量即可由燃烧前后的温差计算出来。Q=E(Tn-T0)/M Q试样发热量(J/g);E量热系统热容量(J/℃);M试样质量(g);T0量热系统起始温度(℃);Tn量热系统吸收试样放出热量后的终值温度(℃)。 112 热量计种类、构造 通
4、常实验室用于测定燃料发热量的热量计有恒温式热量计、绝热式热量计两种。测量原理相同,但构造上有些差异。恒温式热量计包围量热体系外筒是一个双层水套,内装较多的水。测热过程中水是静止的,外筒仅用于给内筒提供稳定的工作环境。绝热式热量计除有双层水套外,其顶盖也设计为双层水套。测热过程中,双层中的水借助循环水泵从外筒流向顶盖从而起到绝热作用。同时在外筒中还安装有跟踪内筒水温的加热电极和温控元件。恒温式热量计与绝热式热量计在市场上均有产品,也各有优缺点。前者构造简单,操作简便,但需对温升进行校正,计算较为繁琐。目前,
5、随着微机广泛应用,问题已得到解决;后者构造复杂,操作难以掌握,有时还受到季节的影响,用于带走外筒水中多余热量的冷却水温度不能满足试验要求。因此在一般情况下,恒温式热量计被广泛采用。 2 热量计检验方法的演进 在以往的热量计验收过程中,仪器到场开箱后,一般按合同规定,进行“精密度”测试,合格后,便可用于检测。事实证明,这个单一的技术验收指标与实际分析的样品存在差距。精密度测试所用物质为苯甲酸。苯甲酸是一种纯净物质,也是目前公认的量热标准物质。它性能稳定、吸湿性低、容易完全燃烧。而平时分析的煤样是一种混合
6、物质,其热性能并不稳定,因此仪器在使用苯甲酸做精密度验收后,其准确度并不一定可信。为此,建立一套宝钢特有的热量计验收方法,使所购入的仪器更好地为现场服务这一迫切需要摆在技术人员面前。经过四年左右的摸索,首次系统地提出热量计的验收方法,并在一台新仪器的验收中初步进行使用,取得较好效果。 3 热量计检验方法 3.1 热量计精密度检验 3.11 热容量C测试(热容量精密度检定) 在规定条件下〔1〕,用燃烧热标准物质苯甲酸检定热量计的热容量5次,按不同的平均热容量,其极差不大于表1规定;或5次重复试验结果的
7、平均值(.E)和标准差,其相对标准差不应超过0.2%,若超过0.2%,再补作1次试验,取符合要求的5次结果的平均值(修至1J/K)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0.2%,则应对试验条件和操作技术仔细检查并纠正存在问题后,重新进行检定,舍弃已有的全部结果(见表1)。 表1 热容量C测试firstrow:yes">热容值 〈1500(J/K) 9000～11000(J/K) 14000～15000(J/K)lastrow:yes">级差 94060 取用1g左右的燃烧热标准物质苯甲酸
8、(GBW(E)130035标准值2480J/g)连续试验热容量精密度测试结果(见表2)。试验表明:级差≤40J/K;RSD=0.108%(远小于0.20%)精密度测试合格。 表2 苯甲酸连续试验热容量精密度 苯甲酸质量g 热容量(J/k) 平均值(J/k) 级差(J/k) 0.9965 10432 10439 22 0.9968 10434
