第五章 煤发热量的测定..
煤的发热量的测定
实验八 煤的发热量的测定 一、实验目的 1 掌握“氧弹法”法测定煤的发热量的原理及方法。 2 掌握本法测定煤的发热量的条件。 二、实验原理 取一定量的分析煤样在充满高压氧气的弹筒（浸没在装一定质量的水的容器——俗称内筒）内完全燃烧，生成的热被水吸收，水温升高，由水升高的温度，计算样品的发热量。 三、仪器及设备 测定发热量的仪器称为“量热计”，其结构如图1所示。量热计型号很多，根据水套温度的不同控制方式，可分成两种类型的量热计。 恒温式：以适当方式使外筒温度保持恒定不变，以便用较简便的计算公式来校正热交换的影响；绝热式：以适当方式使外筒温度在试验过程申始终与内筒保持一致，因而消除热交换。 量热计应安置在完全不受阳光直射的单独房间内，室温稳定在15~35℃之间。试验时应尽量保持温度恒定，每次测定的室温变化不应超过1℃。 量热计主要部件如下： 1 氧弹 用优质不锈钢制成（其结构见图2）。弹筒容积为250~300mL ，经9.81×106Pa 水压试验证明无问题后方能使用。 氧弹针形阀不仅供充氧、抽气、排气用，同时又是点火电极一端，另一电极为弹体本身，两电极间采用聚四氟乙烯绝缘。 2 内筒 用优质不锈钢板制成，结构如图3所示。内筒的装水量为2000～3000mL ，应能浸没氧弹。内筒内侧的半圆形竖筒为搅拌器室。内筒置于外筒内，与外筒间距10mm ，底部有绝缘支柱支撑。内筒外表面应光亮，避免与外筒间的辐射作用。 3 外筒 由不锈钢板制成的夹层筒，外壁呈圆形。夹层中充水并使水温保持恒定。内表面也应光亮，避免辐射作用。外筒有两个半圆形的胶木盖，盖上有孔，以插入温度计、搅拌器等。设用自动恒温装置，控制水温在测试过程中稳定不变（±0.1℃）。 4 搅拌器 搅拌内筒中的水，使样品燃烧生成的热尽快、均匀地分散。搅拌器是螺旋浆式，用马达带动，转速一般为400~600转／分。螺旋浆与马达之间用绝热材料连接，避免传热。
煤炭发热量测定
• 煤的发热量测定
• 发热量，是燃料利用的一个最重要的特性指标。燃料的商务管理和火电 厂的生产运行、编制电厂燃料的消耗定额和供应计划、核算发电成本和能量 利用效率等，都必须以煤的发热量为依据。进厂煤的定价及结算采用的是以 发热量为主的计价体系；煤的发热量，是锅炉热平衡、物料平衡计算的参数， 也是估算锅炉理论燃烧温度和锅炉运行时的配煤燃烧及负荷调节的重要依据； 在科学研究上，发热量是煤质的重要指标之一；煤的发热量在一定条件下能 表征煤的变质程度，因此在煤的分类标准中采用恒湿无灰基高位发热量作为 划分褐煤和烟煤的指标之一，一般以恒湿无灰基高位发热量大于24MJ/kg的 煤为烟煤，24MJ/kg及以下的煤为褐煤，在比较各种能源的产量和消耗量时， 通常以标准煤为计量单位；所谓标准煤就是以燃料的低位发热量为 29.27MJ/kg（7000Cal/g）进行折算的。凡释放收到基低位发热量达29.27
2019/2/23 吉林省电力科学研究院 1
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煤的发热量测定
• MJ/kg（7000Cal/g）进行折算的。凡释放收到基低位发热量达29.27MJ 的任何燃料，相于1kg标准煤。电厂主要经济指标——发电标准煤耗，就是将 实际用煤根据收到基低位发热量大小按上述规定进行换算的。因此，发热量 不仅是一项重要的煤质特性指标，而且也是重要的工程技术指标和经济指标。 准确测定煤的发热量，对于电厂的安全生产和经济运行具有重要意义。 • 一、基本概念 • 1.发热量的定义与单位 • 单位质量的燃料在特定条件下完全燃烧时产生的热量称为燃料的发热量， 一般以符号Q表示。 • 燃料质量的单位，可用克（g）、千克（kg）和吨（t）表示；热量的基 本单位是焦尔（J），也可用千焦（kJ）、兆焦（MJ）和吉焦（GJ）来表示； 因此，燃料发热量的单位可以用下列单位表示：焦/克（J/g），千焦/克 （kJ/g），兆焦/千克（MJ/kg）和吉焦/吨（GJ/t）等。各种单位之间的关系 如下： • 1 GJ/t＝1MJ/kg＝1kJ/g • 1kJ/g＝1000J/g
《煤的发热量测定方法》课件
2.氧弹量热法的基本原理 （1）原理
将一定量的试样放入充过量氧气的弹筒内燃烧，放出的
热量被一定量的水吸收，根据水温升高来计算试样的发热量。
恒温式量热仪工作原理图
（2）氧弹量热法必须解决两个问题：
a.预先知道仪器的热容量（即该仪器的量热系统温度每升 高1K所需要吸收的热量），可以通过苯甲酸来标定解决。 b.量热系统与外界的热交换的问题，可以通过量热系统周 围加一双壁水套（内筒），通过控制水套的温度消除或校 正量热系统与外界的热交换来解决。
a.恒温式外筒：
●自动控温外筒：外筒在整个试验过程中，外筒水温变化应控
制在〒0.1K之内。 ●静态式外筒：盛满水后其热容量应不小于热量计热容量的 5 倍，以便保持试验过程中外筒温度基本恒定。 b.绝热式外筒 绝热式量热仪外筒中装有自动控温装臵，通过自动控温装 臵，外筒水温能紧密跟踪内筒的温度。
外筒水量应尽量少，且外筒的水还应在恒温筒的双层
5.温度计
目前我公司量热仪使用的温度计采用的是铂电阻读温，
又称测温探头。温度分辨率至少0.001K。
6.点火装臵
●点火电源 ： 一般采用（24～36）V的直流或交流电源。 ●点火方式：熔断式、非熔断式。
【注】熔断式安装比较方便，但容易短路，烧坏坩埚和坩
埚支架；非熔断式安装时麻烦一点，但安全，绝不会烧坏坩埚 和坩埚支架。
煤的发热量测定
五 实验步骤
（3）进行标定 按“标定”键，输入称取的苯甲酸的重量，再按“标定”键。仪器开始 进入测试状态，自动开启搅拌、自动点火、自动计算，打印测试结果。 重复以上步骤三次，标定三次样的最大值与最小值之差为40J范围内可用 ，将三次标定的均值输入。按“设定”键，选择“热容量”，输入均值即 可。 当室内温度超过±5℃的范围，则需进行重新标定。 4、煤样制备 将需测定的煤样过0.2mm的标准筛，取粒径0.2mm以下的煤样。 5、称取试样重量 将坩埚放置在天平上，按天平的“去皮”键。用药匙将0.2mm以下的试样 放入坩埚内，记录所称量的试样重量，重量约1g。
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一、实验目的 • 1、熟悉自动恒温量热仪的结构和工作原理。 • 2、掌握煤发热量的测量原理和方法。 • 3、初步具备独立完成煤发热量测量的能力。
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二、实验原理
一定量的分析煤样在氧弹热量计中，在充有过量氧气的氧弹内 燃烧,煤的发热量是在氧弹热量计中测定的，取一定量的分析试样放 于充有过量氧气的氧弹热量计中完全燃烧，氧弹筒浸没在盛有一定 量水的容器中。煤样燃烧后放出的热量使氧弹热量计量热系统的温 度升高，测定水温度的升高值即可计算氧弹弹筒发热量QDT。热量计 的热容通过在相近条件下燃烧一定量的基准物苯甲酸来确定，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。从发热量中扣除硝酸形成和硫酸校 正热即得高位发热量。
煤的发热量测定方法
煤的发热量测定方法
1煤的发热量测定方法
煤是一种重要的可再生能源，主要用于冶炼钢铁和发电，因此煤的发热量是它的重要性质。一般来说，发热量越大，煤的热值就越高。由于它具有高热量和低灰分以及便宜和容易获取等特点，使煤被广泛应用于金属冶炼，蒸汽动力和建筑等行业。
煤的发热量测定主要是根据标准《煤炭分析仪器通则》归定的，主要有大气循环法、灼烧法、发泡法和重量法等。
第一种，大气循环法，也称大容积法，是根据热力学法则完成热量测定的方法，它可以测出煤的发热量和灰分的含量。它的特点是测定快速准确，广泛应用于煤、矿、炭、大自然煤及煤粉中的发热量测定。
第二种，灼烧法，也称容积燃烧法，是一种特殊的燃烧测试方法，通过煤碳灼烧计算煤的发热量。由于有量热容较大，所测出的发热量参差不齐，数值普遍比实际的低20％至30％。
第三种，发泡法，也称祁灯法，是一种发热量测定法，是根据热量对有机物发生变化来测定发热量的方法，是近年来开发的较新的煤热值测试机。它的特点是测定结果准确，使用费用低，实验周期短，主要被应用在介观物料中的发热量测试中。
第四种，重量法，它是根据煤热值，通过重量法得到煤热值的一种测定方法，它可以测得煤热值极大、极小及多样化煤样本。它利用特定煤质量、特定密度发热量精度高，可用于大量样品同时处理，操作简单，但需要比较多的仪器。
以上就是煤的发热量测定的方法，各种测定方法具有不同的特点，其中有较高的准确率。但是，无论使用哪种测定方法，都要遵循一定的操作规程，小心检查数据，控制误差，以保证测定结果的准确性。
第五章 煤发热量的测定..
第五章煤发热量的测定
火电厂是利用煤炭等燃料燃烧产生热量来生产电能的企业。发热量的高低是煤炭计价的主要依据，是计算电厂经济指标标准煤耗的主要参数，故发热量的测定在发电厂煤质检测中占有特殊重要的地位。
第一节有关发热量的基础知识
一、发热量的单位
煤的发热量，指单位质量的煤完全燃烧所发出的热量。
热量的单位为J(焦耳)。
1 J＝1N·m(牛顿·米)
注：我国过去惯用的热量单位为20℃卡，以下简称卡(cal)lcal(20℃)＝4.1816 J。
发热量测定结果以MJ/kg(兆焦/千克)或J/g(焦/克)表示。
二、发热量的表示方法
煤的发热量的高低，主要取决于可燃物质的化学组成，同时也与燃烧条件有关。根据不同的燃烧条件，可将煤的发热量分为弹筒发热量、高位发热量及低位发热量。同时，还有恒容与恒压发热量之分。
（一）弹筒发热量（Q b）（GB/T213-2003定义）
单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、硝酸和硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量称为弹筒发热量。
注：任何物质(包括煤)的燃烧热，随燃烧产物的最终温度而改变，温度越高，燃烧热越低。因此，一个严密的发热量定义，应对燃烧产物的最终温度有所规定。但在实际发热量测定时，由于具体条件的限制，把燃烧产物的最终温度限定在一个特定的温度或一个很窄的范围内都是不现实的。温度每升高1K，煤和苯甲酸的燃烧热约降低0.4～l.3J/g。当按规定在相近的温度下标定热容量和测定发热量时，温度对燃烧热的影响可近于完全抵消，而无需加以考虑。
煤的发热量测定实验讲解
– 氧弹平稳移到氧气瓶旁，充氧气；
• 充氧压力在2.8～3MPa，时间不少于15s，务必使压力缓慢 上升至所要求的压力。若充氧速度过快，使氧弹压力超过 3.2MPa，则应将氧弹内氧气排掉，重新充氧；
• 当钢瓶氧压不足5.0MPa时，充氧时间酌量延长，不足 4.0MPa时，应更换新的钢瓶氧气；
• 如果让减压表的指示值固定，减压表将一直处于承压状态， 不仅易于损坏氧气压力表，而且可能导致意外事故发生。
四、实验步骤
1、实验准备
⑴、实验仪器准备
– 恒温桶备用水箱加注蒸馏水，放置24小时 – 恒温桶、计算机、打印机及其电源线、信号线外观检查 – 氧弹、天平、氧气瓶、充氧仪外观检查 – 其他辅助性工具摆放在实验室适当的位置 – 必要时，加水、加电进行泵阀、点火、循环测试和调试
⑵、试剂和材料准备
– 粒度<0.2mm空干基标准煤样 – 苯甲酸 – 约30kg蒸馏水 – 点火丝 – 擦镜纸 – 酸洗石棉垫或石棉绒
水？ 4、对不易完全燃烧及易飞溅的煤样，在测定
发热量时应采取那些措施? 5、为什么需要计算出煤样的干基高位发热量
和收到基的低位发热量。
再见
原理：
测量公式：
式中：E -----量热体系热容量（J/K）
Q -----苯甲酸燃烧的标称发热量（J/g） m -----苯甲酸重量（g） q1 ------点火热（J） qn ------苯甲酸燃烧时的硝酸形成热（J）=Q ×m ×0.0015 t0、tn---苯甲酸燃烧前、后水的温度值（K） C ------冷却校正值（K）
煤的发热量测定方法
煤的发热量测定方法
煤是一种常见的化石燃料，其燃烧过程是将化学能转化为热能的过程。煤的发热量（也称为热值）是煤燃烧时单位质量煤所释放的热量。了解煤
的发热量对于煤的有效利用、燃烧设备的设计和能源装备的选型至关重要。本文将介绍常见的煤的发热量测定方法。
1.露点温度法
露点温度法是一种常见的测定煤的发热量的方法。该方法需要使用一
台露点温度仪器，该仪器可以准确测量燃料燃烧时水蒸气的饱和蒸气压。
方法如下：
首先，将待检煤样煤粉样本装入定量容器内，按照一定的温度和湿度
条件进行燃烧。然后，使用露点温度仪器测量燃烧过程中产生的水蒸气的
饱和蒸气压。最后，根据煤的燃烧过程中产生的水蒸气压与温度之间的关系，计算得到煤的发热量。
2.热卡计法
热卡计法是一种直接测定煤的发热量的方法。该方法需要使用一台热
卡计仪器，该仪器可以准确测量燃料在完全燃烧过程中所释放的热量。方
法如下：
首先，将待检煤样煤粉样本装入定量容器内，然后将该容器放入热卡
计仪器中进行燃烧。燃烧过程中，煤产生的热量将通过传导、辐射和对流
的方式传递给热卡计仪器。热卡计仪器会记录下所释放的热量。最后，根
据所释放的热量和煤样的质量，计算得到煤的发热量。
3.耐量燃烧法
耐量燃烧法是一种间接测定煤的发热量的方法，该方法通过测量煤燃烧产生的化学反应产物（如二氧化碳、水蒸气等）在大气压下的体积变化来间接测量煤的发热量。方法如下：
首先，将待检煤样煤粉样本装入定量容器内，然后通过一系列的燃烧反应使煤样完全燃烧，并记录下燃烧过程中所产生的化学反应产物的体积变化。最后，根据所产生的化学反应产物的体积变化，结合煤样的质量和相关物理化学性质，计算得到煤的发热量。
煤的发热量测定步骤
煤的发热量测定步骤
直接测热法是直接将煤样进行燃烧，通过测量煤燃烧所产生的热量来
确定煤的发热量。具体步骤如下：
1. 实验前准备：选取代表性的煤样，将其破碎成均匀的颗粒状样品，一般要求煤样粒径在3mm以内。同时，准备好所需的工具和设备，包括燃
烧器、天平、实验室温度计等。
2.燃烧器装置：将煤样放入燃烧器中，确定燃烧器的氧气和煤气输入量。根据煤样的不同，可以选择不同的燃烧方式，如全燃烧、半燃烧等。
同时，需要保证燃烧器具有良好的密封性，以防止热量的散失。
3.保持燃烧平衡：在进行实验时，需要确保煤样的燃烧处于平衡状态。可以通过调节燃烧器的输入量和调整煤样的布置来实现平衡燃烧。同时，
需要注意排除外部因素的干扰，如风力、湿度等。
4.热量测量：运用实验室测量仪器，如温度计、热量计等，对煤燃烧
产生的热量进行精确测量。可以根据所使用的仪器的原理和测量方法来选
择合适的测量方式，如测量燃烧前后的温度差、通过测定燃烧过程中释放
的热量等。
5.数据处理：根据实验所得的数据，进行计算和处理，得出煤的发热
量值。通常将测得的热量值除以煤样的质量，得到单位质量煤的发热量。
间接测热法是通过测量煤的一些性质来间接估算煤的发热量，常用的
有全水分和灰分法、挥发分和灰分法、全碳和灰分法等。具体步骤如下：
1.实验前准备：选取代表性的煤样，将其破碎成均匀的颗粒状样品。
根据所要测定的性质，对煤样进行预处理，如去除水分、灰分等。
2.全水分和灰分法：将煤样置于特定温度下，并保持恒温一段时间，
使其达到平衡状态。然后测定煤样的湿重和干重，计算出煤的水分含量。
煤的发热量测定方法
煤的发热量测定方法
煤是一种重要的能源资源，其发热量是衡量煤质优劣的重要指标之一、下面将介绍煤的发热量测定方法。
直接燃烧法是将待测煤样直接燃烧，通过测定生成烟气的温度和体积
来计算煤的发热量。这种方法测定简单、操作方便，但对设备要求较高，
且易受其他因素干扰，不太精确。
间接燃烧法是将待测煤样进行失水处理，然后在控制的条件下进行煤
气化，测定产生的燃气中的一氧化碳浓度，并通过计算燃气热量来推算煤
的发热量。
具体操作步骤如下：
1.样品制备：将待测煤样研磨成颗粒较小的粉末，然后通过筛网筛选
出均匀的颗粒。粉末的大小及分布应根据具体实验要求进行调整。
2.试样取量：取一定质量的煤样，称量并记录准确质量。
3.预处理：待测煤样需要进行事先处理。常见的处理方法有干燥、失水、灼烧等。这些处理方法的选择取决于实验要求以及待测煤样的特性。
4.燃烧装置设置：根据实验要求，设计并设置燃烧试验装置。装置需
要满足燃烧条件和温度、压力等控制要求。
5.试验测定：将经过预处理的煤样放入燃烧试验装置中，在控制的条
件下进行燃烧。
6.数据处理：根据实验过程中测量到的温度、压力以及气体成分等数据，通过相应的计算方法来推算煤的发热量。常见的推算方法有热量平衡法、热传导法等。
需要注意的是，煤的发热量与其含水率、灰分、挥发分和固定碳等成分有关。因此，在测定煤的发热量时，还需要对煤样的成分进行分析，并在计算过程中进行相应的修正。
总结起来，煤的发热量测定方法主要有直接燃烧法和间接燃烧法。这些方法在具体的实验过程中需要注意样品制备、预处理、燃烧装置设置和数据处理等步骤。通过这些方法可以较为准确地测定煤的发热量，为煤的综合利用提供了重要的参考信息。
煤炭发热量测定.
煤的发热量测定
• to——量热体系在试样开始燃烧时的温度，℃； • tn——量热体系在试样燃烧完毕且热量释放完全使系统温升达到最高时 的温度，℃； • 3.标定热容量的基本原理 • 测定燃料的发热量，必须事先确定热量计量热体系的热容量。量热体系， 指的是发热量测定过程中能够吸收试样燃烧热的所有部件，包括浸没氧弹的 水、氧弹、搅拌器在水中部分，温度计在水中部分和盛水用的内筒等。量热 体系的热容量，指的是量热体系温度每升高1K所吸收的热量。它由量热体系 各部分的热容量构成，即： • E＝CH2O· mH2O+C1· m1+C2· m2+· · · +Ci· mi • 式中：CH2O——水的比热，J/g· K • mH2O——内筒中水的质量，g • Ci——量热体系各部件的比热，J/g· K • mi——量热体系各部件的质量，g • 在一定的温度下，各种物质的比热有一个确定值，因此，在量热体系各 组成部分的质量不变的条件下，热容量E是一个常数。当温度发生变化时，E 亦随之变化。
•
Qm E＝ tn to
• 式中： Q—— 苯甲酸的发热量， J/g ；量热标准苯甲酸的发热量一般在 26460 J/g左右。 • • •
2017/10/22
M——苯甲酸试样的质量，g。
其它符号意义同前。 4.发热量的表示方法及应用（基准换算）
煤的发热量测定步骤
煤的发热量测定步骤
1. 概述
发热量的测定由两个独立的试验组成，即在规定的条件下基准量热物质的燃烧试验（热容量标定）和试样的燃烧试验。为了消除未受控制的热交换引起的系统误差，要求两种试验的条件尽量相近。
试验包括定量进行燃烧反应到定义的产物和测量整个燃烧过程引起的温度变化。
实验过程分为初期、主期（反应期）和末期。对于绝热式热量计，初期和末期是为了确定开始点火的温度和终点温度；对于恒温式热量计，初期和末期的作用是确定热量计的热交换特性，以便在燃烧反应期间对热量计内筒与外筒间的热交换进行校正。初期和末期的时间应足够长。
2.恒温式热量计法
2.1 按使用说明书安装调节热量计
2.2 在燃烧皿中称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样0.9g~1.1g（称准到0.0002g）。
燃烧时易于飞溅的试样，可用已知质量的擦镜纸包紧再进行测试，或先在压饼机中压饼并切成2mm~4mm的小块使用。不易燃烧完全的试样，可先在燃烧皿底铺上一个石棉垫，或用石棉绒做衬垫（先在皿底铺上一层石棉绒，然后以手压实）。石英燃烧皿不需要任何衬垫。如加衬垫仍燃烧不完全，可提高充氧压力至3.2MPa，或用已知质量和热值的擦镜纸包裹称好的试样并用手压紧，然后放入燃烧皿中。
2.3 取一段已知质量的点火丝，把两端分别接在两个电极柱上，弯曲点火丝接近试样，注意与试样保持良好接触或保持微小的距离（对易飞溅和易燃烧的煤）；并注意勿使点火丝接触燃烧皿，以免形成短路而导致点火失败，甚至烧毁燃烧皿。同时还应注意防止两电极间以及燃烧皿与另一电极之间的短路。
煤的发热量测量实验
煤的发热量测量实验
一、实验的目的和意义
煤热值是煤的一个重要物理化学指标。煤热值的大小直接影响着煤处理处置方法的选择。本实验的目的是使学生掌握煤热值的测定方法，并在实验中培养学生动手能力，使其熟悉相关仪器设备的使用方法。
二、实验原理
热化学中定义，１摩尔物质完全氧化时的反应热称为燃烧热。对生活垃圾煤和无法确定相对分子质量的混合物，其单位质量完全氧化时的反应热称为热值。
图 2-12 氧弹卡计外形图 图 2-13 氧弹卡计剖面图 1—筒； 2—盖；3—小皿；4—出气道； 5—进气管作电极； 6—另一个电极
测量热效应的仪器称为量热计（卡计）。量热计的种类很多，本实验用氧弹卡计，图2-12为氧弹卡计外形图，图2-13为氧弹卡计剖面图。测量基本原理：根据能量守恒定律，样品完全燃烧放出的能量促使氧弹卡计本身及其周围的介质（本实验用水）温度升高，通过测量介质燃烧前后温度的变化，就可以求算该样品的燃烧热值。其计算式为
(3000) 2.9v mQ C C L ρ=+ΔΤ−卡 式中 v Q ——燃烧热，g J ；
ρ ——水的密度，2g cm ；
C——水的比热容，J /(℃·g)；
M——样品的质量，kg ；
C 卡 ——为卡计的水当量，J /℃； L——为铁丝的长度，cm（其燃烧值为2.9J
cm ）；
3000——实验用水量，mL 氧弹卡计的水当量C 卡
一般用纯净苯甲酸的燃烧热来标定，苯甲酸的恒容燃烧热v
Q =26460J 。 为实验的准确性，完全燃烧是实验成功的第一步。要保证样品完全燃烧，氧弹中必须充足高压氧气（或者其他氧化剂），因此要求氧弹密封、耐高压、耐腐蚀，同时粉末样品必须压成片状，以免充气时冲散样品，使燃烧不完全而引起实验误差；第二步还必须使燃烧后放出的热量不散失，不与周围环境发生热交换而全部传递给卡计本身和其中盛放的水，促使卡计和水的温度升高。为了减少卡计与环境的热交换，卡计放在一恒温的套壳中，故称环境恒温或外壳恒温卡计。卡计壁须高度抛光， 也是为了减少热辐射。 卡计和套壳中间有一层挡屏，以减少空气的对流量。虽然如此，热漏还是无法完全避免，因此燃烧前后温度变化的测量值必须经过雷诺图法校正。其校正方法如下。
煤的发热量测定实验指导书
“锅炉与锅炉房设备”
实验一煤的发热量测定
一、实验目的
1、学习可燃物发热量的测定方法；主要是煤的发热量测定；
2、了解测试仪器的性能和操作技巧；
3、理论联系实际，分析固体燃料发热量的影响因素及其测定的实验条件；
4、培养学生组织实验、记录和整理数据及编写实验报告的能力。
二、测量原理
让已知质量的煤样在氧气充足的特定环境中完全燃烧，放出的热量被定量的水和热量计筒体吸收，待系统平衡后测出水温的升高值，并计及水和热量计筒体的热容量及周围环境温度的影响，即可计算出煤的弹筒发热量，再推算出其低位应用基热量。
因为它是煤样在有过量氧气的氧弹中完全燃烧，燃烧产物的终了温度为实验室环境温度的特定条件下测得的，称为煤的分析基弹筒发热量。它包含煤中的硫和氮在弹筒的高压氧气中形成液态硫酸和硝酸时放出的酸的生成热以及煤中水分和氢完全燃烧时生成的水的凝结热，而煤在炉子中燃烧是不会生成这类酸和水的。因此，实验室里测得的弹筒发热量，比其高位发热量还要大一些，这样可以借他们之间的关系，由计算得到煤样的应用基低位发热量。
实验室采用HWR-15E智能快速恒温式热量计，弹筒发热量可直接由机器读出。
三、仪器设备、试剂和材料
一）仪器设备：HWR-15E智能快速热量计
采用单片机微型计算机自动控制测量过程，自动点火。计算机打印被测物质的热值。
1、热量计主体部分构成：
1）外筒：用不锈钢制成双壁容器；（双壁筒夹层装满水为止）。
2）内筒：由不锈纲制成，断面为椭圆形或圆形；每次测量时，内筒装2000ml水，应能浸没氧弹。
3）搅拌器：由电机带动，叶浆转速400~600r/min，内筒的水围绕氧弹流动，使温度均匀布。
煤的发热量的测定-分析大课堂(全面版)资料
煤的发热量的测定-分析大课堂（全面版）资料
煤的发热量的测定
一、发热量的表示方法
煤的发热量又称煤炭大卡，是煤炭在氧弹中燃烧时产生的热量（热值、大卡），根据输入硫、氢、全水分、分析水仪器自动计算出煤的高位发热量、低位发热量及收到基低位发热量。
煤的高位发热量，即煤在空气中大气压条件下燃烧后所产生的热量。实际上是由实验室中测得的煤的弹筒发热量减去硫酸和硝酸生成热后得到的热量。煤的弹筒发热量是在恒容(弹筒内煤样燃烧室容积不变)条件下测得的，所以又叫恒容弹筒发热量。由恒容弹筒发热量折算出来的高位发热量又称为恒容高位发热量。
煤的低位发热量，是指煤在空气中大气压条件下燃烧后产生的热量，扣除煤中水分（煤中有机质中的氢燃烧后生成的氧化水，以及煤中的游离水和化合水）的汽化热（蒸发热），剩下的实际可以使用的热量。同样，实际上由恒容高位发热量算出的低位发热量，也叫恒容低位发热量，它与在空气中大气压条件下燃烧时的恒压低位热量之间也有较小的差别。
二、发热量的测定方法---氧弹式热量计法
1. 方法提要
煤的发热量在氧弹热量计中进行测定，一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。氧弹热量计的热容最通过在相似条件下燃烧一定量的基准量热物苯甲酸来确定，根据点燃前后量热系统产生的温升，并对点火热等加热行校正即可求得试样的弹简发热量。
从弹筒发热量中扣除硝酸形成热和硫酸校正热（硫酸与二氧化硫形成热之差）后即得高位发热量。
对煤中的水分（煤中原有的水和氢燃烧生生成的水的汽化热进行校正后求得煤的低位发热量。
2．测定步骤
煤的发热量测定实验
实验报告
实验名称：煤的发热量测定实验
院系：能源动力与机械工程
班级：热能1004班
姓名：
学号：
同组人：
实验日期：
华北电力大学
一、实验目的
1. 掌握氧弹量热仪测量发热量的基本原理。
2. 初步学会利用量热仪测量发热量的方法，巩固发热量的基本概念。
二、实验类型
综合型。
三、实验仪器
1、氧弹（如图1-1，1-2）
氧弹是一种圆筒型弹体。筒体密封严密，用耐热耐腐蚀不锈钢制成。容积250～350mL，筒内为试样燃烧空间，内充氧气，初压为2.6～2.8Mpa。
图1-1 氧弹外观
1－充气嘴
4－点火丝压环 5－坩埚支架 6－挡火板 图1-2 氧弹内部构造（氧弹芯）
2、定温筒（如图1-3，1-4）
1－内桶盖 2－定温桶箱体 图1-3 定温桶侧视图
1
2
1－搅拌器 2－测温探头
图1-4 内桶结构图
3、自动充氧器（如图1-5）
1－氧气压力表 2－气嘴（充氧时与氧弹连接） 3－充氧手柄 4－氧弹定位盘 5－进氧接头（通过导氧管与氧气减压阀连接） 6－气门芯安装孔
图 1—5 自动充氧器
4、计算机、打印机及其测控软件（如图1-6）
6
1
2 3
4
5
图1-6 控制系统图
5、燃烧皿（金属制）
6、氧气瓶：表压为012.8MPa。
7、压力表和氧气导管
压力表有两个表头组成一个指示氧气瓶的压力一个指示充氧时氧弹内的压力，表头上装有减压阀和保险阀。压力表通过内景1～2mm的无缝铜管与氧弹相连，以便导入氧气
8、电子分析天平（感量0.1mg）
9、电子秤：量程5.0kg，精度为0.5g。
10、干燥器
11、试剂：氧气，苯甲酸
12、材料：1、点火丝，直径0.1mm左右的铂、铜、镍铬丝或其他一直热值的
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第五章煤发热量的测定
火电厂是利用煤炭等燃料燃烧产生热量来生产电能的企业。发热量的高低是煤炭计价的主要依据，是计算电厂经济指标标准煤耗的主要参数，故发热量的测定在发电厂煤质检测中占有特殊重要的地位。
第一节有关发热量的基础知识
一、发热量的单位
煤的发热量，指单位质量的煤完全燃烧所发出的热量。
热量的单位为J(焦耳)。
1 J＝1N·m(牛顿·米)
注：我国过去惯用的热量单位为20℃卡，以下简称卡(cal)lcal(20℃)＝4.1816 J。
发热量测定结果以MJ/kg(兆焦/千克)或J/g(焦/克)表示。
二、发热量的表示方法
煤的发热量的高低，主要取决于可燃物质的化学组成，同时也与燃烧条件有关。根据不同的燃烧条件，可将煤的发热量分为弹筒发热量、高位发热量及低位发热量。同时，还有恒容与恒压发热量之分。
（一）弹筒发热量（Q b）（GB/T213-2003定义）
单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、硝酸和硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量称为弹筒发热量。
注：任何物质(包括煤)的燃烧热，随燃烧产物的最终温度而改变，温度越高，燃烧热越低。因此，一个严密的发热量定义，应对燃烧产物的最终温度有所规定。但在实际发热量测定时，由于具体条件的限制，把燃烧产物的最终温度限定在一个特定的温度或一个很窄的范围内都是不现实的。温度每升高1K，煤和苯甲酸的燃烧热约降低0.4～l.3J/g。当按规定在相近的温度下标定热容量和测定发热量时，温度对燃烧热的影响可近于完全抵消，而无需加以考虑。
在此条件下，煤中碳燃烧生成二氧化碳，氢燃烧后生成水汽，冷却后又凝结成水；而煤中硫在高压氧气中燃烧生成三氧化硫，少量氮转变为氮氧化物，它们溶于水，分别生成硫酸和硝酸。由于上述反应均为放热反应，因而弹筒发热量要高于煤在实际燃烧时的发热量。
（二）高位发热量（Q gr）
单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、液态水以及固态灰时放出的热量称为高位发热量。
高位发热量也即由弹筒发热量减去硝酸生成热和硫酸校正热后得到的发热量。由于氧弹的容积是恒定的，在此条件下算出的发热量称为恒容高位发热量（Q gr,V）。高位发热量是煤在空气中完全燃烧时所放出的热量，能表征煤作为燃料使用时的主要质量，故电厂中在评价煤质时常用高位发热量。
（三）低位发热量（Q net）
单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、气态水以及固态灰时放出的热量称为恒容低位发热量。
低位发热量也即由高位发热量减去水(煤中原有的水和煤中氢燃烧生成的水)的气化热后得到的发热量。在此条件下算出的发热量称为恒容低位发热量（Q net,V）。煤在锅炉中燃烧，燃烧产物（炉烟）温度较高，其中水分呈蒸气状态，并随其他燃烧产物一起排出炉外，故低位发热量是真正可以被利用的煤的有效发热量。
（四）恒容与恒压发热量
煤在不同条件下的燃烧装置中燃烧，又可分为恒容与恒压发热量。
1．恒容发热量
恒容发热量是指单位质量的煤样在恒定体积的容器中完全燃烧（如煤样在氧弹中燃烧），无膨胀做功时的发热量。例如空气干燥基恒容高位发热量，可用Q gr,V,ad来表示。
2．恒压发热量
恒压发热量是指单位质量的煤样在恒定压力下完全燃烧（如煤在电厂锅炉中燃烧），有膨胀做功时的发热量。例如收到基恒压低位发热量，可用Q net,P,ar来表示。
恒容发热量略高于恒压发热量，不过二者相差甚微，一般计算中则可以忽略不计。
三、不同表示方法发热量的计算
（一）高位发热量的计算
Q gr,ad＝Q b,ad－(94.1S b,ad+aQ b,ad)
式中：Q gr,ad——空气干燥基煤样的高位发热量，J/g；
Q b,ad——空气干燥基煤样的弹筒发热量，J/g；
S b,ad——由弹简洗液测得的煤的含硫量，%。当全硫含量低于4%时，或发热量大于14.60MJ/kg时，可用全硫或可燃硫代替S b,ad；
94.1——煤中每1%硫的校正值，J；
a——硝酸校正系数：当Q b≤l6.70MJ/kg，a＝0.00l；
当l6.70MJ/kg＜Q b≤25.l0MJ7kg，a＝0.0012
当Q b＞25.l0MJ/kg，a＝0.00l6；
在需要用弹筒洗液测定S b,ad的情况下，把洗液煮沸2～3min，取下稍冷后，以甲基红(或相应的混合指示剂)为指示剂，用氢氧化钠标准溶液滴定，以求出洗液中的总酸量，然后按下式计算出S b,ad (%)。
S b,ad＝(c×V/m－a Q b,ad /60)×1.6
式中：c——氢氧化钠溶液的物质的量浓度，mol/L；
y——滴定用去的氢氧化钠溶液体积，mL；
60——相当l mmo1硝酸的生成热，J；
m——称取的试样质量，g；
1.6——将每摩尔硫酸1/2（H2SO4）转换为硫的质量分数的转换因子。
注：这里规定的对硫的校正方法中，略去了对煤样中硫酸盐的考虑。这对绝大多数煤来说影响不大，因煤的硫酸盐疏含量一股很低。但有些特殊煤样，含量可达0.5%以上。根据实际经验，煤样燃烧后，由于灰的飞溅，一部分硫酸盐硫也随之落入弹筒，因此无法利用弹筒洗液来分别测定硫酸盐硫和其他硫。遇此情况，为求高位发热量的准确，只有另行测定煤中的磷酸盐硫或可燃硫，燃后做相应的校正。关于发热量大于14.60MJ/kg 的规定，在用包纸或掺苯甲酸的情况下，应按包纸或添加物放出的总热量来掌握。
（二）低位发热量的计算
工业上是根据煤的收到基低位发热量进行计算和设计。
()t ad
t ad ad gr ar net M M M H Q Q 23100100206,,---⨯-= 式中，Q net,v,ar ——收到基煤的低位发热量，J/g ；
Q gr,ad ——煤的空气干燥基高位发热量，J/g ；
M ar ——收到基全水分，%；
M ad ——煤的空气干燥基水分，%；
H ad ——煤的空气干燥基氢含量，%；
（三）恒压低位发热量的计算
由弹筒发热量计算出的高位发热量和低位发热量都属于恒容状态，在实际工业燃烧中则是恒容状态，严格地讲，工业计算中应使用恒压低位发热量。
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t ad ad ad ad V gr ar P net M M M N O H Q Q 4.241001008.0212,,,,---⨯+--= 式中，Q net,V ,ar ——煤的收到基恒压低位发热量，J/g ；
O ad ——煤的空气干燥基氧含量，%；
N ad ——煤的空气干燥基氮含量，%；
O ad 及N ad 也可按下式计算：
(O ad ＋N ad )＝100－M ad －A ad －C ad －H ad －S t,ad
（四）各种不同基的煤的发热量换算
1．高位发热量基的换算
煤的不同基的高位发热量按下列公式计算：
ad
t ad gr ar gr M M Q Q --⨯=100100,, ad
ad gr d gr M Q Q -⨯=100100,, ad ad ad gr daf gr A M Q Q --⨯
=100100,, 2．低位发热量基的换算
煤的不同基的低位发热量按下式计算：
()M M M H Q Q ad
ad ad V gr M V net 23100100206,,,,---⨯-=