(完整word版)煤的发热量测定实验指导书
发热量指导书.docx
燃煤发热量的测定一、实验目的煤的发热量测定是锅炉耗煤量﹑热平衡和热效率等计算的依据,是供热用煤、煤质分析的指标。
本实验通过使用氧弹式热量计测量发热量的方法,使学生掌握发热量的测量原理及方法, 学会使用测定发热量所用的设备及各配件。
二、实验原理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Q DT (兆焦/千克)。
G qt -∆=K Q DT (J/g ) (7-1)热容量K :量热系统在试验条件下,温度上升1℃时所需要的热量称为热量计的热容量或水当量K ,以J/℃表示,它可由标定方法确定,即将已知发热量的苯甲酸燃料放于氧弹筒内完全燃烧,测定水的温升,求出K 值,不同的实验装置求出的K 值是不同的; t ∆为点火的终温与初温之差,以℃表示;q 为点火丝的热量,本实验中q =50J ;G 为煤粉的质量,以g 表示。
三、实验仪器图1-1正面结构示意图1、测温探头(内桶插入口)2、测温探头外桶插入口(外桶注水口)3、溢水口4、放水口5、电源开关图1-2背面结构示意图1、测温探头2、电源插座3、保险管4、接地线接线柱5、信号控制线接口四、实验试剂和材料1、氧气99.5%(要求使用冷却氧,不得用电解氧,钢瓶氧气压力应有4MPa以上)。
2、备有50Kg以上蒸馏水或去离子水。
3、活动扳手300×36一把。
4、进水橡皮管(内径12mm、长1.5m)一根。
5、精密水银温度计一支。
7、万分之一的分析天平和台称各一台。
8、感量为0.5mg、量程为5000g以上的台秤一台或玻璃称量瓶一个。
9、冰箱或冰柜一台。
10、经计量机关检定并标明热值的苯甲酸和标准煤样。
11、10ml注射器。
12、点火丝。
五、实验步骤1、打开量热仪﹑打印机﹑显示器及主机电源开关。
煤的发热量测定实验
⑷、空干基恒容高位发热量:由弹桶发热量计算得来。 空干基恒容高位发热量,等于弹筒发热量减去空干基煤样中
的Sad和Nad在形成液态硫酸和硝酸时放出的生成热。
计算公式:
式中:Qgr.v.ad ---空干基煤样恒容高位发热量(J/g) Qb.ad-----煤试样弹筒热量(J/g) 94.1-----空干基煤样中每1.00%硫的校正值(J/g) Sb.ad-----由弹桶洗液测得的 含硫量(%)。当全硫低于4.00% 或发热量大于14600J/g时,可用全硫(St.ad)代替。 a --------硝酸形成热校正系数。 Qb.ad≤16700J/g,a=0.0010 16700<Qb.ad≤25100J/g,a=0.0012 Qb.ad>25100J/g,a=0.0016
2、体系热容量(E)标定 ⑴、氧弹操作
称量坩埚,加入0.9 ~ 1.1g左右苯甲酸,之后将坩 埚放到坩埚架上;
取一定长度的点火丝,称重后,安装在弹芯点火电 极上;
弹桶内加入10ml蒸馏水; 弹芯装入弹桶,拧紧弹桶大螺帽,充氧气; 氧弹平稳装入恒温箱内筒。
⑵、恒温桶操作
关闭桶盖 打开电源开
件或工作环境有较大变化时,必须重新标定。 Ⅱ、第二阶段测定试样热值
称取一定量煤试样,置于充氧的氧弹内完全燃烧,即可测 出煤试样的弹桶发热量。
根据弹桶发热量,计算出所需的高、低位发热量。
⑵、说明 Ⅰ、为了保证测量结果的准确度,煤试样测量和热容量标定 时的工作条件及校正计算公式需保持一致。 Ⅱ、测量和计算过程中,虽然校正参数由计算机自动生成并 自动参与结果计算。但实验人员必须认真审核和检查打印出 的校正参数,以确认其合理性。 Ⅲ、弹桶发热量和高位发热量的结果计算到1J/g,取高位发 热量的两次重复测定的平均值,按GB/T483数字修约规则修 约到最近的10J/g倍数报出。
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~。
图1-1 氧弹外观1-充气嘴 2-密封圈 3,7-电极杆 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1123 45 6 7121-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)2 16123 45SDACM5000定温图1-6 控制系统图5、燃烧皿(金属制)6、氧气瓶:表压为~。
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)9、电子秤:量程,精度为。
10、干燥器11、试剂:氧气,苯甲酸12、材料:1、点火丝,直径左右的铂、铜、镍铬丝或其他一直热值的金属丝。
(各种点火丝的热值如下:铁丝:6700J/g;镍铬丝:1400J/g;铜丝:2500J/g)2、蒸馏水或去离子水四、实验原理在氧弹中,在充有过量氧气的情况下(氧气的初始压力为~.8MPa)燃烧单位质量的,再通过进一步计算便得到煤的发热量。
煤所产生的热量称为弹筒发热量QDT1、基本原理把一定量的煤试样置于充有过量氧气的氧弹筒内完全燃烧。
煤的发热量测定方法-文档资料
a.更换温度计;
b.更换量热仪的大部件,如氧弹头.连接环(密封圈.电 极柱.螺母等小部件不在此列); c.标定热容量和测发热量时的内筒水温相差超过5K; d.量热仪经过较大的搬动。
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如果量热仪的量热系统没有显著改变,重新标定 的热容量与前一次的热容量相差不应大于0.25%,否 则,应找出原因,解决后再重新标定。
(3)温度单位
开尔文是热力学温标的温度单位,是统一的法定 计量单位。符号为K。 摄氏温度不是法定计量单位,不过目前还允许使 用。符号为℃。 T(开尔文)=273.15+t(摄氏度) 即摄氏温度的0℃,对应热力学温标的温度为
273.15K。而热力学温标的0K,对应摄氏温度的-
273.15℃。
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3.发热量的测定
(1)定义 当要测某种可燃物质的热值时,只需将一定量的 该物质置于量热体系中燃烧,测出量热体系的温升值, 即可算出该物质的热值。 其操作步骤与标定热容量时类似,也要称样、装 样、充氧、测水温等。不同的是点火丝热量和添加物 的热量不是试样燃烧产生的热量,所以要减去。
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在过量氧气中燃烧,其燃烧后的物质组成为氧气、氮
气、二氧化碳、气态水和固态的灰时放出的热量。其
符号为Qnet,p,ar。
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注意:
①恒容高位发热量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。
②恒容低位发热量是高位发热量减去水(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。
(4)量热体系
量热体系是指热容量标定和发热量测试过程中, 试样放出的热量所能达到的各个部件。它们包括内筒 中的水、内筒、氧弹及搅拌器、感温探头浸没在水中 的部分等。
煤炭发热量测定
煤炭发热量测定1. 简介煤炭是一种重要的能源资源,其发热量是衡量煤炭能源价值的重要指标之一。
煤炭发热量测定是通过实际测试来确定煤炭每单位质量产生的热量。
本文档将介绍煤炭发热量的测定方法和步骤,并提供一些注意事项。
2. 测定原理煤炭的发热量主要与其含碳量有关。
碳是煤炭主要的化学成分,燃烧时与氧气反应生成二氧化碳,同时释放能量。
通过在良好的氧气传递条件下,将煤炭在特定的温度下燃烧完全,可以测定煤炭发热量。
3. 测定方法3.1 实验器材和试剂•试验装置:包括煤气灯、燃烧器、恒温水槽、热量计等。
•煤炭样品:样品应具有代表性,并经过干燥、粉碎等预处理。
•清洁干燥空气:用于提供燃烧所需的氧气。
3.2 实验步骤1.预热热量计:将热量计安装在恒温水槽中,使用清洁干燥空气进行预热。
2.校正热量计:根据热量计的特性曲线进行校正,确保准确度。
3.准备样品:将经过预处理的煤炭样品称取一定质量,并记录质量值。
4.燃烧样品:将煤炭样品放入燃烧器中,并点燃。
5.记录实验数据:记录燃烧时间、热量计示数等相关数据。
6.数据计算:根据热量计示数和燃烧时间等数据,计算出煤炭的发热量。
3.3 计算公式煤炭发热量的计算公式如下:发热量 = (热量计示数 / 煤炭样品质量) * 1004. 注意事项•实验过程中应注意安全,避免烧伤和误操作造成事故。
•煤炭样品选取应具有代表性,以提高测定结果的准确性。
•热量计的校正应在测定前进行,以消除仪器误差。
•实验过程中要控制好燃烧温度和氧气供应,避免煤炭未完全燃烧或过度燃烧导致测定结果偏差。
5. 结论通过本文档介绍的煤炭发热量测定方法,可以准确地测定煤炭每单位质量产生的热量。
煤炭发热量是评价煤炭能源价值的重要指标,对于煤炭的应用和利用具有重要意义。
在实际应用中,可以根据煤炭的发热量来选择合适的燃料,以提高能源利用效率。
注意:本文档仅用于煤炭发热量测定的理论介绍,具体实验操作请严格按照实验室操作规程进行。
煤的发热量的测定
实验二煤的发热量的测定一实验目的通过实验,掌握煤的发热量的测定方法,并熟悉其计算方式与原理。
二实验设备量热仪,弹筒,棉线,烧杯,注射器,点火丝;分析天平,燃烧皿,棉线三实验原理让已知质量的煤样在氧弹热量计中完全燃烧,燃烧放出的热量被一定量的水和热量计通体吸收。
待系统热平衡后,测出温度的升高值,并计水和热量计筒体的热容量以及周围环境温度等的影响,即可计算出该煤的发热量。
四实验步骤1.清理燃烧皿,用其城区分析试样0.9-1.1g(重量称到0.0002g);2.截取10cm左右的点火丝,并称重;3.将点火丝固定到电极柱上的小槽中,将棉线中间对折放到点火丝上,一端没入煤样中;4.在弹筒中注入10ml的水,将弹筒密封好,进行加氧(压强到2.8-3.0MPa);5.将弹筒放入量热仪中,盖好盖子,点击实验开始;6.实验完毕后,点击复位,待排水完毕,打开量热仪,取出弹筒,进行清理,称量未燃烧完的点火丝的重量。
五实验数据及处理1.数据计算点火丝质量:0.0232g(前);0.0107g(后)煤样质量1.0798g(1)温度的校正1)温度计刻度矫正由温度计鉴定证书查得:0=0.003h;=-0.001nh2)贝克曼温度计的平均分度值校正据实测时露出柱温度,在检定证书中查得分度值:=1.006h()()0=+0.00016-=1.006+0.0001619-21=1.00568bd H h t t '∴℃ (2)冷却校正校正后的外筒温度=20.45-18=2.45w t ℃∴()()()()00n V =-=0.00201.245-2.45-0.0004=-0.00281/min V =-=0.00203.261-2.45-0.0004=-0.00122/minw n w B t t B t t ℃℃(3)引燃物燃烧放热量的校正()=0.0232-0.01071403=17.5375bq J ⨯(4)分析试样的弹筒发热量()()00,+-++-=n n b ad KH t h t h C bqQ m⎡⎤⎣⎦1000 1.00568-17.5375=1.0798⨯=25101.62/J g (5)空气干燥基高位发热量一直,分析煤样的全硫含量=0.268%<4%ad S ,则可用全硫含量代替弹筒洗液测得的含硫量,即:,=b ad ad S S ;又因煤样的,<25100/b ad Q J kg ,所以系数=0.0012a ,如此:(),,,,=-94.1+gr ad b ad b ad b ad Q Q S aQ()=25101.62-94.10.268+0.001225101.62⨯⨯ =25054.1J/kg (6)收到基低位发热量已知:far M =4.2%;ad M =4.4%;=3.6%ad H∴ 100-100-4.2=+=4.2+4.4=8.4152100100ff arar ar ad M M M M ⎛⎫⎛⎫⨯⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭100-100-4.2==3.6=3.4488100100farar ad M H H ⎛⎫⎛⎫⨯⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭于是:,,100-=-226-25100farnet ar gr ad ar ar M Q Q H M ⎛⎫⎪⎝⎭100-4.2=25054.1-226 3.6-25 4.4100⎛⎫⨯⨯⨯⎪⎝⎭=23078.22J/g=23078.22kJ/kg结果整理镍铬丝消耗量g 0.0125 镍铬丝燃烧散热量J/g 1403 镍铬丝发热量J/g 17.5375校正后弹筒发热量J/g 25101.62校正后干燥基高位发热量J/g 25054.1 校正后收到基低位发热量J/g23078.222.结果截图分析结果,实验截图所显示的结果明显有误,原因应该是热容量有问题。
完整word版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) 2) 3) 4) 5)外筒:用不锈钢制成双壁容器; (双壁筒夹层装满水为止) 。
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 能浸没氧弹。
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。
氧弹:由耐热耐腐蚀的镍铬合金钢制成,是样品的燃烧室,内装样品,充氧气, 电极点火,样品全部燃烧,放出全部热量供测试。
量热测温探头(温度传感器) :测量内筒水的温度数值,并电信号输出,传输给微 机处理。
发热量测定作业指导书
煤的发热量测定作业指导书1 适用范围本作业指导书根据GB/T213-2008《煤的发热量测定方法》与仪器使用说明书结合本厂具体情况制定,适用于恒温式自动氧弹热量计测定煤的发热量。
2 技术要求2.1仪器设备2.2.1分析天平:测量范围:0-200g,感量0.0001g。
2.2.2工业天平:感量1g,最大称量不少于5kg。
2.2.3量热仪:恒温式自动氧弹热量计。
2.2环境设施2.2.1仪器应放在不受阳光直射的地方。
2.2.2室温:15~30℃。
2.2.3电源电压:AC220±10%V,50Hz ,电源插座必须有良好的接地。
2.2.4使用水泥工作台面或其它专用工作平台。
2.2.5室内无强烈空气对流;若已装空调,必须避免空调运行时形成的气流直接吹向仪器。
2.2.6仪器不应用在具有爆炸危险、多粉尘、强热源的环境内。
3 安全注意事项3.1氧气瓶、氧气表及使用扳手等工具绝对禁油;氧气瓶须固定放置使用完毕后及时关闭阀门。
3.2氧弹绝对禁油、充氧压力不得超过3.2MPa,若超过此压力,则要放出氧弹内的氧气,重新充氧。
应经常观察氧弹内外各部件是否有松动的现象、或其他异常现象,若有应及时修理。
3.3当样品在氧弹内点火燃烧时,不要把身体的任何部位伸到热量计上方。
3.4充氧器与氧气瓶放置场所严禁烟火。
4 作业程序4.1量热仪操作步骤4.1.1打开电脑电源,进入WINDOWS系统,点击运行测试程序,自动初始化并进行系统检测。
样品检测时在“系统设置”中“测试内容”选择“发热量”;热容量标定时选择“苯甲酸标定热容量”。
4.1.2样品测定4.1.2.1在燃烧皿中称取空干基煤样0.9g~1.1g,称准至0.0002g;4.1.2.2把燃烧皿装入氧弹的支架上,取一段约10cm的点火丝,把两端分别接在电极柱上,弯曲点火丝,使弯曲点与试样保持良好接触或与易燃烧和易飞溅试样应保持微小距离;并注意勿使点火丝接触燃烧皿,以免短路导致点火失败,甚至烧毁燃烧皿;同时还应注意两电极间和燃烧皿与另一电极间短路。
实验一煤的发热量热的测定
实验一煤的发热量测定内容提要煤的发热量是是煤的重要的特征之一,在锅炉设计和改造工作中,发热量是组织锅炉热平衡、计算燃烧物料平衡等各种参数和设备选择的重要依据。
本实验采用氧弹式量热计测定煤的发热量。
一、目的要求1、了解氧弹量热计的原理、构造和使用方法,学会用其测定固定试样的燃烧热。
2、学习有关锅炉实验的一般知识。
二、实验关键1、用天平称量要准确,尽量做到既不引进杂质,又不丢失样品。
2、充氧时注意旋紧氧弹盖,以免漏气而燃烧不完全。
三、实验原理煤的发热量测定是将可燃物质煤、氧化剂及其容器与周围环境隔离,测定燃烧前后系统温度的升高值⊿T,再根据系统的热容C,可燃物质的质量m,计算每克物质的燃烧热Q。
即系统的热容,一般是利用已知燃烧热的标准物质在相同条件下完全燃烧,根据其燃烧前后系统温度的变化⊿t,质量,每克煤的的燃烧热Q f dt。
本实验恒温式热量计测得的。
目的用氧弹量热计测定煤的燃烧热,确定不同的热量计的热容量K。
原理在适当的条件下,几乎所有的有机物、都能迅速而完全地进行氧化反应,这就为准确测定它们的燃烧热创造了有利条件。
为了使被测物质能迅速而完全燃烧,就需要有强有力的氧化剂。
在实验中经常使用压力为25~30大气压(2533~3039 kp a)的氧气作为氧化剂。
用GR-3500型氧弹量热计进行实验时,氧弹放置在装有一定量水的铜水桶中,水桶外是空气隔热层,再外面是温度恒定的水夹套。
标准燃烧热指的是:在标准状态下,1mol 物质完全燃烧成同一温度的指定产物(C 和H 的燃烧产物为CO 2,H 2O )的焓变化。
用△c H m 表示。
在氧弹量热计中,可测得物质的定容摩尔燃烧热△c U m :若气体为理想气体,忽略压力影响,则△c H m = △c U m +△n ·R ·T△n —燃烧前后气体的物质的量的变化。
样品在体积固定的氧弹中燃烧放出的热;引火丝燃烧放出的热和由氧气中微量的氮气氧化成硝酸的生成热,大部分被水桶中的水吸收;另一部分则被氧弹、水桶、搅拌器及温度计等所吸收,在量热计与环境没有热交换的情况下,可写出如下的热量平衡式:Q v ·a +qb +qn = w·h·△t +K ·△t式中:Q v —被测物质的定容燃烧热(卡/克);a —被测物质的重量(克);q —引火丝的燃烧热(卡/克)(铁丝为6699J/g ,镍丝为2512J/g ),b —烧掉了的引火丝重量(克);q n 硝酸生成热为q n -硝酸生成热(q n =×Q v ×G );w —水桶中的水重(克),h —水的比热(J/克·度);K —氧弹、水桶的总热容(J/度);△t —与环境无热交换时的真实温差(度)。
实验一 煤的发热量的测定
实验一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。
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。
二、实验原理三、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。
11震荡器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。
搅拌热不应超过125J。
入厂煤的发热量测定作业指导书
入厂煤的发热量测定作业指导书第一章适用范围本作业指导书是根据国家标准并结合本公司具体情况制定,适用于煤发热量的测定。
第二章规范性引用文件第一条下列文件中的条款通过本标准的新用而成为本标准的条款。
凡是注日期的新用文件,其随后的所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的新用文件,其最新版本适用于本标准。
第二条GB/T211-2007《煤中全水分的测定方法》第三条GB/T212-2008《煤的工业分析方法》第四条GB/T213-2008《煤的发热量测定方法》第三章术语和定义本作业指导书采用上述标准中的定义。
第四章职责与分工第一条燃料分场化验负责人1全面负责检验测试工作质量。
2负责检验测试质量事故及检验测试质量争议的处理。
3经常检查所使用的仪器设备性能,检验人员的工作质量。
4审定检验测试报告。
5解决检验测试过程中存在的技术问题。
第二条化验员1对各自承担的检验测试工作的质量负责。
2熟悉仪器设备的操作工作,确保检验数据的准确可靠。
3提出检测仪器、设备的周检计划,并协同技术负责人对自检仪器设备进行检定。
4严格按规定填写原始记录,及时填写仪器设备操作使用记录。
5保持工作场所清洁,遵守实验室管理制度。
6按时完成检验测试任务,及时提出检测报告,并按规定程序送审,确保检测数据准确无误。
7爱护仪器设备,做好保养工作;操作中发生故障或异常情况后立即报告主管人员,研究处理。
第三条人员和设备要求1具备煤质检验人员岗位合格证或有1年以上本专业工作经历的技术人员。
2仪器设备要求5.2.1分析天平:感量0.0001g。
5.2.2工业天平:感量1g,最大称量不少于5kg。
5.2.3自动量热计:符合GB/T213-2008《煤的发热量测定方法》7 仪器设备的要求。
第五章安全注意事项第一条氧气瓶、氧气表及使用扳手等工具绝对禁油;氧气瓶使用完毕后及时关闭阀门。
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2.9Jcm );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vQ =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。
(完整word版)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123 456 71-充气嘴2-密封圈3,7-电极杆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)121-内桶盖2-定温桶箱体图1-3 定温桶侧视图121-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)21612 345SDACM5000定图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金属丝。
(各种点火丝的热值如下:铁丝:6700J/g;镍铬丝:1400J/g;铜丝:2500J/g)2、蒸馏水或去离子水四、实验原理在氧弹中,在充有过量氧气的情况下(氧气的初始压力为2。
6~。
8MPa)燃烧单位质量的煤所产生的热量称为弹筒发热量Q DT,再通过进一步计算便得到煤的发热量.1、基本原理把一定量的煤试样置于充有过量氧气的氧弹筒内完全燃烧。
煤的发热量测定
煤的发热量测定一.目的⑴掌握煤的发热量测定原理及自动恒温式热量计测定没发热量的步骤和方法。
(2)了解热容量及仪器常数的标定方法。
二. 方法原理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,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Q DT(兆焦/千克)。
MJ/kg.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三.试剂和材料⑴氧气:纯度至少99.5%,不含可燃成分,不允许使用电解氧,压力足以使氧弹充氧至3.0Mpa。
⑵苯甲酸:基准量热物质,二等或二等以上,其标准热量经权威计量机构确定。
⑶点火丝:直径0.1㎜左右的铂﹒铜﹒镍丝或其他已知热值的金属丝或棉线;如使用棉线,则应选用粗细均匀,不涂腊的白棉线。
各种点火丝点火时放出的热量如下:铁丝:6700J/g;镍丝:6000J/g;铜丝:2500J/g;棉线:17500J/g.⑷点火导丝:直径0.3㎜左右的镍络丝。
⑸酸洗石棉绒:使用前在800℃下灼烧30min.⑹擦镜纸:使用前先测出燃烧热。
四.仪器和设备⑴自动恒温式热量计(仪器结构、弹筒、内筒、外筒、搅拌器、量热温度计)⑵燃烧皿、压力表和氧气导管、压饼机;⑶天平(分析天平、工业天平)⑷点火装置:点火采用12~24V的电源,可由220V交流电源经变压器供给。
线路中应串联一个调节电压的变阻器和一个指示点火情况的指示灯和电流计。
点火电压应预先试验确定。
其方法是:接好点火丝,在空气中通电试验。
采用熔断式点火时,调节电压使点火丝在1~2S钟内达到亮红;在采用棉线点火时,调节电压使点火丝在4~5S钟内达到暗红。
煤化工技术专业《实训七 煤的发热量测定》
实训七煤的发热量测定GB/T213-2021?煤的发热量测定方法?规定用氧弹量热法测定煤的高位发热量,本试验采用自动恒温式热量计测定煤的高位发热量。
一、试验目的1掌握煤的发热量测定原理及恒温式热量计测定煤发热量的步骤和方法。
2了解热容量及仪器常数的标定方法。
二、试验原理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,热量计的热容量通过在相近条件下燃烧一定量的基准量热物苯甲酸来确定,根据试样燃烧前后量热系统产生的温升,并对点炽热等附加热进行校正后即可求得试样的弹筒发热量。
从弹筒发热量中扣除硝酸形成热和硫酸校正热〔氧弹反响中形成的水合硫酸与气态二氧化硫的形成热之差〕即得高位发热量。
三、试剂和材料1氧气:至少%纯度,不含可燃成分,不允许使用电解氧;压力足以使氧弹充氧至。
2苯甲酸:基准量热物质,二等或二等以上,其标准热值经权威计量机构确定。
3点火丝:直径左右的铂、铜、镍丝或其他热值的金属丝或棉线,如使用棉线,那么应选用粗细均匀,不涂蜡的白棉线。
各种点火丝点火时放出的热量如下:铁丝:6700J·g-1;镍铬丝:6000J·g-1;铜丝:2500J·g-1;棉线:17500J·g-1。
4点火导线:直径左右的镍铬丝。
5酸洗石棉绒:使用前在800℃下灼烧30min。
6擦镜纸:使用前先测出燃烧热。
抽取3~4张纸,团紧,称准质量,放入燃烧皿中,按常规方法测定发热量。
取三次结果的平均值作为擦镜纸热值。
四、仪器设备1自动恒温式热量计1〕仪器结构:自动恒温式热量计由燃烧氧弹、内筒、外筒、搅拌器、水、温度传感器、试样点火装置、温度测量和控制系统构成,其量热系统被包围在充满水的双层夹套〔外筒〕中。
在每次试验中应以打印或其他方式记录并给出详细的信息,如观测温升,冷却校正值〔恒温式〕、有效热容量、样品质量和样品编号、点炽热和其他附加热等,以使操作人员可以对由此进行的所有计算都能进行人工验证,所用的计算公式在仪器操作说明书中给出。
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“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。
4)氧弹:由耐热耐腐蚀的镍铬合金钢制成,是样品的燃烧室,内装样品,充氧气,电极点火,样品全部燃烧,放出全部热量供测试。
5)量热测温探头(温度传感器):测量内筒水的温度数值,并电信号输出,传输给微机处理。
2、微机测量部分:1)电源板:输入220V,输出+5V、-5V、+12V、~10V、~24V。
2)放大板:对测量信息进行预处理。
3)双CPU单片机板,实现测量过程控制和测量数据的处理显示和打印。
4)显示器:采用240×64点阵液晶显示屏。
3、附属设备1)氧气瓶、压力表和氧气导管压力表由两个表头组成:一个指示氧气瓶中的压力,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。
2)分析天平:量程1~3克,精确到0.0001克。
3)工业天平:量程4~5千克,精确到1克。
二)试剂1、氧气:不含可燃成分,因此不许使用电解氧。
2、苯甲酸:经计量单位检定并标明热值的苯甲酸。
其发热量是26502±4(j/g)。
三)材料1、点火丝:直径0.1mm左右的镍铬丝或其他已知热值的金属丝。
2、分析煤样:粒径小于0.2mm。
四、实验室条件1、热量计应放在单独房间内,不得在同一房间内进行其他实验项目。
2、测热室应不受阳光的直接照射,室内温度和湿度变化应尽可能减到最小。
每次测定室内温度变化不得超过1℃,冬天、夏季以不超过15~35℃为宜。
3、室内不得使用电炉等强烈放热设备,不准启用电扇,试验过程中应避免开启门窗,以保证室内无强烈的对流。
五、测量方法和步骤一)测量步骤1、向外筒注满蒸馏水;2、打开仪器的电源开关,显示屏显示汉字首页;3、在燃烧皿中秤取1~1.2克的分析试样,精确到0.0001克。
对发热量高的煤采用低值,对发热量低的煤采用高值。
试样也可在表面皿上直接称量,然后仔细移入清洁干燥的燃烧皿中。
4、将燃烧皿固定在皿杯上,把已量过长度的点火丝(100mm左右)的两端固定在电极上,中间垂下稍与样品接触,或保持微小距离(对易飞溅的煤样),并注意点火丝切勿与燃烧皿接触,以免短路导致点火失败。
5、在筒内加入10ml(标定热容量与热值测定所用的水量相等)蒸馏水,水量可用移液管量取。
6、小心拧紧弹盖,注意避免燃烧皿和点火丝的位置因受震而改变。
接上氧气导管,往氧弹中缓缓充入氧气,直到压力达到 2.7~2.8Mpa。
对燃烧不易完全的试样,应把充氧压力提高到3.5Mpa,并且充氧时间不得少于1分钟。
7、称量内筒水,2000g±1g,精确到1克(标定热容量与热值测定所用的水量相等);注意:注入到内筒的水温,宜事先调节(使内筒和外筒的水温基本一致),估计使终点内筒水温比外筒温度约高0.6~1℃,以使实验至终点时内筒温度出现明显下降。
外筒温度应尽量接近室温,相差不得超过1℃。
8、将内筒放到热量计外筒的绝热架上,然后再把氧弹小心放入内筒固定支架上,注意拎环不要碰到电极棒上;内筒水位一般在进气阀螺帽高度的三分之二处。
如氧弹中无气泡漏出,则盖上外筒的盖子。
二)热容量测定1、把装好苯甲酸的氧弹小心放在内筒固定支架上,盖好;2、按任一键(“复位”“打印”“确认”除外)显示输入菜单,把光标移向测热容量边;3、按“确认”键;4、输入苯甲酸质量;5、输入苯甲酸的热值(重复测试可以不再输入);6、如有附加热就输入,无就不输入;7、按“确认”键,开始自动测量,约3分钟后开始显示内筒温度,即点火初期的内筒水温度t0;稍后观察内筒温度,如在半分钟内温度上升,说明点火成功。
否则,点火失败,需仔细检查点火电路,重做。
8、 点火成功后,按1 分钟的时间间隔显示内筒温度t i 。
临近实验终点时,(一般由点火到终点的时间为7~10分钟),以第一个下降温度作为终点温度t n ,实验至此结束。
打印机自动打印结果。
9、 按“返回”键,打开外盖,取出氧弹。
打开氧弹的放气阀,让其缓慢泄气放完为止。
拧开氧弹盖,仔细观察氧弹和燃烧皿内部,如有试样燃烧不完全的迹象或碳黑存在,此次实验应该作废。
清洗氧弹内部,擦干净,备用。
10、上述反复测量五次,热容量的测试最大值与最小值相差不大于40j/k ,否则再做一次。
取符合要求的五次结果的平均值作为仪器的热容量。
三)热值测定1、把装好分析煤样的氧弹小心放在内筒固定支架上,盖好;2、按任一键(“复位” “打印” “确认”除外 )显示输入菜单,把光标移向测热值边;3、按“确认”键;4、输入被测煤样的质量;5、输入仪器的热容量(重复测试可以不再输入);6、如有附加热就输入,无就不输入;7、按“确认”键,开始自动测量,约3分钟后开始显示内筒温度,即点火初期的内筒水温度t 0;稍后观察内筒温度,如在半分钟内温度上升,说明点火成功。
否则,点火失败,需仔细检查点火电路,重做。
8、点火成功后,按1 分钟的时间间隔显示内筒温度t i 。
临近实验终点时,(一般由点火到终点的时间为7~10分钟),以第一个下降温度作为终点温度t n ,实验至此结束。
打印机自动打印结果。
9、按“复位”键,打开外盖,取出氧弹。
打开氧弹的放气阀,让其缓慢泄气放完为止拧开氧弹盖,仔细观察氧弹和燃烧皿内部,找出未燃烧完的点火丝,并量取长度,以计算出实际耗量或称其质量。
如有试样燃烧不完全的迹象或碳黑存在,此次实验应该作废。
清洗氧弹内部,擦干净。
六、实验用计算公式根据所测试的数据,可运用相应的公式进行计算,求出分析试样的弹筒发热量。
一)仪器热容量标定公式标标标系统)(t Q Q G mc ip ∆+=∑)(式中:(mc p )系统—一仪器的热容量(j/k );G 标--苯甲酸质量(g );Q 标--苯甲酸的标准热值(j/g );(Δt)标—校正后的内筒水温升(k).ΣQi —点火丝、搅拌等各种附加热总和(j );可以按下式计算:332211q b q b q b Qi ++=∑b 1 、b 2 、b 3 --分别为引燃烧掉的点火丝、棉线、擦镜纸的质量(g );q 1、q 2、q 3 --分别为点火丝、棉线、擦镜纸的燃烧放热量(j/g );对于铁丝、铜丝、镍铬丝、棉线、擦镜纸的燃烧放热量分别是6699、2512、1403、17501、15818(j/g )。
二)试样发热量测定公式样样系统样)(G Q t mc Q i p ∑-∆=)(式中:(mc p )系统—一仪器的热容量(j/k );已经标定好。
G 样—分析试样的质量(g );Q 样--分析试样的热值(j/g );即为分析试样的弹筒发热量Q dt (j/g );(Δt)样—校正后的内筒水温升(k).其余符号的含义同上。
要注意实验测得的试样的热值并不是煤的分析基低位或高位发热量,要注意它们之间的区别与关系,详细参见教材的说明。
七、测量数据的记录、整理与结果计算1、 测定数据苯甲酸质量G 标(g );苯甲酸的标准热值Q 标(j/g );标定仪器热容量校正后的内筒水温升(Δt)标=内筒水温升(Δt)水+温升修正值(Δt)′ 标定仪器热容量用点火丝的质量(g )与点火丝残留质量(g );点火丝的燃烧放热量ΣQi (j );试样的质量G 样(g );试样实验校正后的内筒水温升(Δt) 样=内筒水温升(Δt)水+温升修正值(Δt)″ 试样实验用点火丝的质量(g )与点火丝残留质量(g )2、 读温记录格式把热量计自动打印出来的内筒温度测量数据整理成为下面的格式:试样实验得到的内筒温度自动测量数值为什么热量计自动打印出来的内筒水温升(Δt)水与上表中记录的内筒温升t n - t 0有差别?它们之间是什么关系?或是考虑了哪些影响因素?热量计自动打印出来的温升修正值(Δt)″又是考虑了哪些方面引起的误差?3、 结果计算仪器热容量的计算:标标标系统)(t Q Q G mc ip ∆+=∑)(试样发热量的计算:样样系统样)(G Q t mc Q i p ∑-∆=)(注意:应用校正后的内筒水温升(Δt) 样=内筒水温升(Δt)水+温升修正值(Δt)″八、思考与讨论1、弹筒发热量与低位或高位发热量有何区别?燃料在锅炉炉膛中所能释放出来的热量是哪一种发热量?为什么?2、测定发热量的实验室应该具备什么条件?3、常用的热量计有哪几种类型?它们的差别是什么?4、 热量计的热容量是什么含义?如何确定?5、 分析测量误差的主要来源有哪几方面?。