淺談煤炭發熱量測定的影響因素

衛君

摘 要：準確測定煤炭的發熱量，對于火力發電廠的安全生產和經濟運行具有重要意義。通過分析發熱量的影響因素并提出相應解決辦法，力求實驗數據的準確性、可靠性。

關鍵詞：發熱量 ?影響因素 ?煤炭

中圖分類號：TQ533 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0095-01

發熱量是評價煤質的一項重要指標，作為計算火力發電廠經濟指標的主要參數和煤炭計價的主要依據，以及鍋爐穩定燃燒的必要條件，發熱量的檢測與應用在火力發電廠中占有十分重要的地位。該文就煤的發熱量在測定過程中的影響因素及解決方法作了闡述，以保證數據的可靠性和準確性。

1 測定結果準確性的影響及解決方法

1.1 環境溫度的影響

試驗要在單獨的實驗室內進行，室溫不超過15～30 ℃為宜，如果溫度過低，那么實驗結果的可靠性就會受到很大的影響。為了保持室溫，許多實驗室安裝空調，應該注意的是空調出風口不能直接對著量熱儀，而且要等到室溫穩定后才能測定。一般空調開啟半小時后，調整外桶水溫與室溫溫差在1.5K以內方可進行發熱量測定。國標要求：環境溫度每變化5 ℃，應重標熱容量。

1.2 熱容量標定的影響

發熱量測定準確度的關鍵在于標定熱容量所能達到的準確度，以及熱容量標定條件與發熱量測定條件的一致性，重復性試驗結果的密切吻合，并不一定表示結果準確，他們可能包括由于熱容量不準確而造成的系統誤差。熱容量標定要嚴格使用計量部門檢定合格并標明熱值的二級或二級以上基準量熱物—— 苯甲酸來標定。苯甲酸在氧彈內燃燒時，殘留在氧彈內的氮氣會有一部分生成硝酸，在反應時會有熱放出，故在標定儀器的熱容量時，在計算氧彈內的總釋熱量時應加上硝酸形成熱，而反標儀器的準確度時，應減去硝酸形成熱。苯甲酸應預先研細并在盛有濃硫酸的干燥器中干燥3 d或在60～70 ℃烘箱中干燥3～4 h，冷卻后壓片，片的質量以0.9～1.1 g為宜。熱容量的標定一般應進行5次重復試驗，其相對標準差不應超過0.20%;若超過0.20%，再補做一次試驗，取符合要求的5次結果的平均值作為該儀器的熱容量。若任何5次結果的相對標準差都超過0.20%，則應對試驗條件和操作技術仔細檢查并糾正存在問題后，重新進行標定，舍棄已有的全部結果。熱容量標定的有效期是3個月，當更換量熱溫度計，熱量計的大部件，標定熱容量和測定發熱量時的內筒溫度相差5 ℃，熱量計有較大搬動等時要重新標定儀器的熱容量。

1.3 內筒水量的影響

內筒水量是影響測定結果準確度的最大因素。內筒水的熱容量在整個儀器的熱容量中占相當大的比重，由于水的比熱很大，內筒中水的量若不準確將會使儀器的熱容量發生變化，從而導致發熱量的測定誤差。自動量熱儀內筒水通過定容器進入內筒，水質不能保證或水量不能保持一致，就會使測定結果出現加大偏差。因此，要注意檢查量熱儀的電磁閥有無堵塞，磁力泵是否正常工作，一旦發現點火絲或其他殘渣堵塞電磁閥，及時清理干凈，每天清理內筒的過濾網，用洗凈的紗布或紗布沾酒精擦拭內筒壁上的污垢，使內筒壁保持清潔。如果內筒的過濾網上有絮狀漂浮物，應換水，重新標定儀器的熱容量。要定期給儀器加水，因每次做實驗時帶出一些水、每天蒸發一部分水而導致量熱桶內的水越來越少，定期給儀器加水則可使儀器工作更穩定。

1.4 煤樣及稱取方法的影響

對0.2 mm煤樣的粒度要求是能全部通過孔徑為0.2 mm的篩子，并待煤樣達到空氣干燥狀態后，裝入瓶內，并將煤樣混勻。為確保發熱量測定的準確性，首先要保證稱取的煤樣具有代表性，因此要求化驗人員在稱樣前用轉瓶法將煤樣充分搖勻，然后采用不同部位多點稱樣法稱取煤樣，然后將稱取得松散煤樣壓實，防止煤樣飛濺造成燃燒不完全使發熱量測定值偏低。

1.5 燃燒皿對發熱量測定的影響

（1）新購置的燃燒皿未經處理直接進行測定將會出現發熱量結果偏低的現象，為了避免這種情況的發生，所以在使用前需將燃燒皿在800 ℃的高溫爐中燒至恒重后再進行測定。

（2）不同廠家所生產出來的燃燒皿，其的厚薄深淺都是不相同的，這樣質量也就不相同，就算是一個廠家生產出來的燃燒皿，質量有時也會不同。實驗證明，輕而薄燃燒皿的熱值大于重而厚燃燒皿的熱值（見表1）。因此，在精密的發熱量的測定中或標定熱容量時，建議盡量使用質量相對一致的燃燒皿。燃燒皿壁不宜過高，底不宜過厚，燃燒皿底部應有明顯弧度，以避免形成死角。

1.6 煤樣燃燒穩定性的影響

發熱量測定結束后，容易出現燃燒不完全的現象，導致燃燒不完全的原因較多，如煤樣太粗，煤質較差，充氧壓力不足或氧彈漏氣，氧氣壓力低，點火絲埋入煤粉較深等，應根據不同情況采取不同措施。煤樣太粗可能導致燃燒不完全，此時可用瑪瑙研缽研細煤樣;對于低揮發分，高灰分的煤樣可在燃燒皿底部墊一層經800 ℃灼燒過的石棉絨，和包擦鏡紙或摻苯甲酸包紙的方法測試熱值;對于高揮發分的煤樣，點火絲與煤樣表面稍有接觸即可，將煤粉壓餅切成2～4 mm小塊使用。充氧時間應該保持相對一致，基本控制在30～45 s以內，如氧氣瓶的氧壓低于5 MPa，應更換新氧氣。如氧彈中充氧壓力超過3 MPa，應將氧彈內的氧氣排盡，重裝氧彈，重新充氧。每天試驗前還應將空氧彈充氧放入水中檢查氣密性，如氧彈中沒有氣泡冒出說明氣密性良好，如有氣泡冒出應及時查找原因，處理后再加以使用。

1.7 其他影響因素及措施

煤炭發熱量的測定中，為減少試驗誤差，每次正式測定煤樣前應帶煤標樣，待標準試樣的測定值落在標準值的不確定度范圍內方可進行正式測定。充氧時間要相對一致，避免由于充氧時間不足引起煤樣不能夠充分燃燒，造成結果偏低的現象。氧彈中加入的蒸餾水量必須保證10 mL，如果加入的水量越多，吸熱就越多，測試結果就會偏低。每次試驗結束后應將氧彈各部件清洗干凈并擦干，清洗氧彈的水要用與室溫接近的水，避免氧彈的溫度與恒溫桶內的水溫相差太大，而影響下次試驗結果，燃燒皿放在電爐上烤干冷卻后使用。

2 結語

除上述外，還有一些影響因素，如溫度傳感器（鉑電阻）、電磁干擾的影響，但尤為重要的是實驗人員在具體工作中的責任心和事業心。試驗人員在工作中必須嚴格按國標操作，正確處理工作中遇到的問題，及時排除故障，確保測定結果準確、可靠、無誤。

參考文獻

[1] 曹長武.火電廠煤質監督與檢測技術[M].中國標準出版社，2010.

[2] 李英華.煤質分析應用技術指南[M].中國標準出版社，2009.

[3] 楊金和，陳文敏，段云龍.煤炭化驗手冊[M].北京：煤炭工業出版社，2004.endprint

摘 要：準確測定煤炭的發熱量，對于火力發電廠的安全生產和經濟運行具有重要意義。通過分析發熱量的影響因素并提出相應解決辦法，力求實驗數據的準確性、可靠性。

關鍵詞：發熱量 ?影響因素 ?煤炭

中圖分類號：TQ533 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0095-01

發熱量是評價煤質的一項重要指標，作為計算火力發電廠經濟指標的主要參數和煤炭計價的主要依據，以及鍋爐穩定燃燒的必要條件，發熱量的檢測與應用在火力發電廠中占有十分重要的地位。該文就煤的發熱量在測定過程中的影響因素及解決方法作了闡述，以保證數據的可靠性和準確性。

1 測定結果準確性的影響及解決方法

1.1 環境溫度的影響

試驗要在單獨的實驗室內進行，室溫不超過15～30 ℃為宜，如果溫度過低，那么實驗結果的可靠性就會受到很大的影響。為了保持室溫，許多實驗室安裝空調，應該注意的是空調出風口不能直接對著量熱儀，而且要等到室溫穩定后才能測定。一般空調開啟半小時后，調整外桶水溫與室溫溫差在1.5K以內方可進行發熱量測定。國標要求：環境溫度每變化5 ℃，應重標熱容量。

1.2 熱容量標定的影響

發熱量測定準確度的關鍵在于標定熱容量所能達到的準確度，以及熱容量標定條件與發熱量測定條件的一致性，重復性試驗結果的密切吻合，并不一定表示結果準確，他們可能包括由于熱容量不準確而造成的系統誤差。熱容量標定要嚴格使用計量部門檢定合格并標明熱值的二級或二級以上基準量熱物—— 苯甲酸來標定。苯甲酸在氧彈內燃燒時，殘留在氧彈內的氮氣會有一部分生成硝酸，在反應時會有熱放出，故在標定儀器的熱容量時，在計算氧彈內的總釋熱量時應加上硝酸形成熱，而反標儀器的準確度時，應減去硝酸形成熱。苯甲酸應預先研細并在盛有濃硫酸的干燥器中干燥3 d或在60～70 ℃烘箱中干燥3～4 h，冷卻后壓片，片的質量以0.9～1.1 g為宜。熱容量的標定一般應進行5次重復試驗，其相對標準差不應超過0.20%;若超過0.20%，再補做一次試驗，取符合要求的5次結果的平均值作為該儀器的熱容量。若任何5次結果的相對標準差都超過0.20%，則應對試驗條件和操作技術仔細檢查并糾正存在問題后，重新進行標定，舍棄已有的全部結果。熱容量標定的有效期是3個月，當更換量熱溫度計，熱量計的大部件，標定熱容量和測定發熱量時的內筒溫度相差5 ℃，熱量計有較大搬動等時要重新標定儀器的熱容量。

1.3 內筒水量的影響

內筒水量是影響測定結果準確度的最大因素。內筒水的熱容量在整個儀器的熱容量中占相當大的比重，由于水的比熱很大，內筒中水的量若不準確將會使儀器的熱容量發生變化，從而導致發熱量的測定誤差。自動量熱儀內筒水通過定容器進入內筒，水質不能保證或水量不能保持一致，就會使測定結果出現加大偏差。因此，要注意檢查量熱儀的電磁閥有無堵塞，磁力泵是否正常工作，一旦發現點火絲或其他殘渣堵塞電磁閥，及時清理干凈，每天清理內筒的過濾網，用洗凈的紗布或紗布沾酒精擦拭內筒壁上的污垢，使內筒壁保持清潔。如果內筒的過濾網上有絮狀漂浮物，應換水，重新標定儀器的熱容量。要定期給儀器加水，因每次做實驗時帶出一些水、每天蒸發一部分水而導致量熱桶內的水越來越少，定期給儀器加水則可使儀器工作更穩定。

1.4 煤樣及稱取方法的影響

對0.2 mm煤樣的粒度要求是能全部通過孔徑為0.2 mm的篩子，并待煤樣達到空氣干燥狀態后，裝入瓶內，并將煤樣混勻。為確保發熱量測定的準確性，首先要保證稱取的煤樣具有代表性，因此要求化驗人員在稱樣前用轉瓶法將煤樣充分搖勻，然后采用不同部位多點稱樣法稱取煤樣，然后將稱取得松散煤樣壓實，防止煤樣飛濺造成燃燒不完全使發熱量測定值偏低。

1.5 燃燒皿對發熱量測定的影響

（1）新購置的燃燒皿未經處理直接進行測定將會出現發熱量結果偏低的現象，為了避免這種情況的發生，所以在使用前需將燃燒皿在800 ℃的高溫爐中燒至恒重后再進行測定。

（2）不同廠家所生產出來的燃燒皿，其的厚薄深淺都是不相同的，這樣質量也就不相同，就算是一個廠家生產出來的燃燒皿，質量有時也會不同。實驗證明，輕而薄燃燒皿的熱值大于重而厚燃燒皿的熱值（見表1）。因此，在精密的發熱量的測定中或標定熱容量時，建議盡量使用質量相對一致的燃燒皿。燃燒皿壁不宜過高，底不宜過厚，燃燒皿底部應有明顯弧度，以避免形成死角。

1.6 煤樣燃燒穩定性的影響

發熱量測定結束后，容易出現燃燒不完全的現象，導致燃燒不完全的原因較多，如煤樣太粗，煤質較差，充氧壓力不足或氧彈漏氣，氧氣壓力低，點火絲埋入煤粉較深等，應根據不同情況采取不同措施。煤樣太粗可能導致燃燒不完全，此時可用瑪瑙研缽研細煤樣;對于低揮發分，高灰分的煤樣可在燃燒皿底部墊一層經800 ℃灼燒過的石棉絨，和包擦鏡紙或摻苯甲酸包紙的方法測試熱值;對于高揮發分的煤樣，點火絲與煤樣表面稍有接觸即可，將煤粉壓餅切成2～4 mm小塊使用。充氧時間應該保持相對一致，基本控制在30～45 s以內，如氧氣瓶的氧壓低于5 MPa，應更換新氧氣。如氧彈中充氧壓力超過3 MPa，應將氧彈內的氧氣排盡，重裝氧彈，重新充氧。每天試驗前還應將空氧彈充氧放入水中檢查氣密性，如氧彈中沒有氣泡冒出說明氣密性良好，如有氣泡冒出應及時查找原因，處理后再加以使用。

1.7 其他影響因素及措施

煤炭發熱量的測定中，為減少試驗誤差，每次正式測定煤樣前應帶煤標樣，待標準試樣的測定值落在標準值的不確定度范圍內方可進行正式測定。充氧時間要相對一致，避免由于充氧時間不足引起煤樣不能夠充分燃燒，造成結果偏低的現象。氧彈中加入的蒸餾水量必須保證10 mL，如果加入的水量越多，吸熱就越多，測試結果就會偏低。每次試驗結束后應將氧彈各部件清洗干凈并擦干，清洗氧彈的水要用與室溫接近的水，避免氧彈的溫度與恒溫桶內的水溫相差太大，而影響下次試驗結果，燃燒皿放在電爐上烤干冷卻后使用。

2 結語

除上述外，還有一些影響因素，如溫度傳感器（鉑電阻）、電磁干擾的影響，但尤為重要的是實驗人員在具體工作中的責任心和事業心。試驗人員在工作中必須嚴格按國標操作，正確處理工作中遇到的問題，及時排除故障，確保測定結果準確、可靠、無誤。

參考文獻

[1] 曹長武.火電廠煤質監督與檢測技術[M].中國標準出版社，2010.

[2] 李英華.煤質分析應用技術指南[M].中國標準出版社，2009.

[3] 楊金和，陳文敏，段云龍.煤炭化驗手冊[M].北京：煤炭工業出版社，2004.endprint

摘 要：準確測定煤炭的發熱量，對于火力發電廠的安全生產和經濟運行具有重要意義。通過分析發熱量的影響因素并提出相應解決辦法，力求實驗數據的準確性、可靠性。

關鍵詞：發熱量 ?影響因素 ?煤炭

中圖分類號：TQ533 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0095-01

發熱量是評價煤質的一項重要指標，作為計算火力發電廠經濟指標的主要參數和煤炭計價的主要依據，以及鍋爐穩定燃燒的必要條件，發熱量的檢測與應用在火力發電廠中占有十分重要的地位。該文就煤的發熱量在測定過程中的影響因素及解決方法作了闡述，以保證數據的可靠性和準確性。

1 測定結果準確性的影響及解決方法

1.1 環境溫度的影響

試驗要在單獨的實驗室內進行，室溫不超過15～30 ℃為宜，如果溫度過低，那么實驗結果的可靠性就會受到很大的影響。為了保持室溫，許多實驗室安裝空調，應該注意的是空調出風口不能直接對著量熱儀，而且要等到室溫穩定后才能測定。一般空調開啟半小時后，調整外桶水溫與室溫溫差在1.5K以內方可進行發熱量測定。國標要求：環境溫度每變化5 ℃，應重標熱容量。

1.2 熱容量標定的影響

發熱量測定準確度的關鍵在于標定熱容量所能達到的準確度，以及熱容量標定條件與發熱量測定條件的一致性，重復性試驗結果的密切吻合，并不一定表示結果準確，他們可能包括由于熱容量不準確而造成的系統誤差。熱容量標定要嚴格使用計量部門檢定合格并標明熱值的二級或二級以上基準量熱物—— 苯甲酸來標定。苯甲酸在氧彈內燃燒時，殘留在氧彈內的氮氣會有一部分生成硝酸，在反應時會有熱放出，故在標定儀器的熱容量時，在計算氧彈內的總釋熱量時應加上硝酸形成熱，而反標儀器的準確度時，應減去硝酸形成熱。苯甲酸應預先研細并在盛有濃硫酸的干燥器中干燥3 d或在60～70 ℃烘箱中干燥3～4 h，冷卻后壓片，片的質量以0.9～1.1 g為宜。熱容量的標定一般應進行5次重復試驗，其相對標準差不應超過0.20%;若超過0.20%，再補做一次試驗，取符合要求的5次結果的平均值作為該儀器的熱容量。若任何5次結果的相對標準差都超過0.20%，則應對試驗條件和操作技術仔細檢查并糾正存在問題后，重新進行標定，舍棄已有的全部結果。熱容量標定的有效期是3個月，當更換量熱溫度計，熱量計的大部件，標定熱容量和測定發熱量時的內筒溫度相差5 ℃，熱量計有較大搬動等時要重新標定儀器的熱容量。

1.3 內筒水量的影響

內筒水量是影響測定結果準確度的最大因素。內筒水的熱容量在整個儀器的熱容量中占相當大的比重，由于水的比熱很大，內筒中水的量若不準確將會使儀器的熱容量發生變化，從而導致發熱量的測定誤差。自動量熱儀內筒水通過定容器進入內筒，水質不能保證或水量不能保持一致，就會使測定結果出現加大偏差。因此，要注意檢查量熱儀的電磁閥有無堵塞，磁力泵是否正常工作，一旦發現點火絲或其他殘渣堵塞電磁閥，及時清理干凈，每天清理內筒的過濾網，用洗凈的紗布或紗布沾酒精擦拭內筒壁上的污垢，使內筒壁保持清潔。如果內筒的過濾網上有絮狀漂浮物，應換水，重新標定儀器的熱容量。要定期給儀器加水，因每次做實驗時帶出一些水、每天蒸發一部分水而導致量熱桶內的水越來越少，定期給儀器加水則可使儀器工作更穩定。

1.4 煤樣及稱取方法的影響

對0.2 mm煤樣的粒度要求是能全部通過孔徑為0.2 mm的篩子，并待煤樣達到空氣干燥狀態后，裝入瓶內，并將煤樣混勻。為確保發熱量測定的準確性，首先要保證稱取的煤樣具有代表性，因此要求化驗人員在稱樣前用轉瓶法將煤樣充分搖勻，然后采用不同部位多點稱樣法稱取煤樣，然后將稱取得松散煤樣壓實，防止煤樣飛濺造成燃燒不完全使發熱量測定值偏低。

1.5 燃燒皿對發熱量測定的影響

（1）新購置的燃燒皿未經處理直接進行測定將會出現發熱量結果偏低的現象，為了避免這種情況的發生，所以在使用前需將燃燒皿在800 ℃的高溫爐中燒至恒重后再進行測定。

（2）不同廠家所生產出來的燃燒皿，其的厚薄深淺都是不相同的，這樣質量也就不相同，就算是一個廠家生產出來的燃燒皿，質量有時也會不同。實驗證明，輕而薄燃燒皿的熱值大于重而厚燃燒皿的熱值（見表1）。因此，在精密的發熱量的測定中或標定熱容量時，建議盡量使用質量相對一致的燃燒皿。燃燒皿壁不宜過高，底不宜過厚，燃燒皿底部應有明顯弧度，以避免形成死角。

1.6 煤樣燃燒穩定性的影響

發熱量測定結束后，容易出現燃燒不完全的現象，導致燃燒不完全的原因較多，如煤樣太粗，煤質較差，充氧壓力不足或氧彈漏氣，氧氣壓力低，點火絲埋入煤粉較深等，應根據不同情況采取不同措施。煤樣太粗可能導致燃燒不完全，此時可用瑪瑙研缽研細煤樣;對于低揮發分，高灰分的煤樣可在燃燒皿底部墊一層經800 ℃灼燒過的石棉絨，和包擦鏡紙或摻苯甲酸包紙的方法測試熱值;對于高揮發分的煤樣，點火絲與煤樣表面稍有接觸即可，將煤粉壓餅切成2～4 mm小塊使用。充氧時間應該保持相對一致，基本控制在30～45 s以內，如氧氣瓶的氧壓低于5 MPa，應更換新氧氣。如氧彈中充氧壓力超過3 MPa，應將氧彈內的氧氣排盡，重裝氧彈，重新充氧。每天試驗前還應將空氧彈充氧放入水中檢查氣密性，如氧彈中沒有氣泡冒出說明氣密性良好，如有氣泡冒出應及時查找原因，處理后再加以使用。

1.7 其他影響因素及措施

煤炭發熱量的測定中，為減少試驗誤差，每次正式測定煤樣前應帶煤標樣，待標準試樣的測定值落在標準值的不確定度范圍內方可進行正式測定。充氧時間要相對一致，避免由于充氧時間不足引起煤樣不能夠充分燃燒，造成結果偏低的現象。氧彈中加入的蒸餾水量必須保證10 mL，如果加入的水量越多，吸熱就越多，測試結果就會偏低。每次試驗結束后應將氧彈各部件清洗干凈并擦干，清洗氧彈的水要用與室溫接近的水，避免氧彈的溫度與恒溫桶內的水溫相差太大，而影響下次試驗結果，燃燒皿放在電爐上烤干冷卻后使用。

2 結語

除上述外，還有一些影響因素，如溫度傳感器（鉑電阻）、電磁干擾的影響，但尤為重要的是實驗人員在具體工作中的責任心和事業心。試驗人員在工作中必須嚴格按國標操作，正確處理工作中遇到的問題，及時排除故障，確保測定結果準確、可靠、無誤。

參考文獻

[1] 曹長武.火電廠煤質監督與檢測技術[M].中國標準出版社，2010.

[2] 李英華.煤質分析應用技術指南[M].中國標準出版社，2009.

[3] 楊金和，陳文敏，段云龍.煤炭化驗手冊[M].北京：煤炭工業出版社，2004.endprint