煤气热值的测定知识点解说

煤气热值的测定

一、概念

煤气热值是指标准状况（0℃、101.3kPa）下1m3干燃气完全燃烧时产生的热量。若氢燃烧后生成水，此时放出的热量，称为高位热值；若氢燃烧后生成水蒸气，此时放出的热量，称为低位热值。

二、方法原理

在水流式热量计中，用连续水流吸收燃气完全燃烧时的热量。根据达到稳定时的各个参数，计算标准状况干燃气燃烧产生的热量。

三、测试条件

①量热计应装在光线明亮、空气流速小于0.5m/s且不受辐射热影响的地方。测试期间环境温度应为15～30℃，温度波动小于±1℃。.

②进量热计的水温应低于室温1.5～2.5℃。整个测试分为两组，共4次，每次测试期间的进口水温波动必须小于0.1℃。

③量热器的热负荷应保持标定时的热负荷。当热负荷为3.3～4.2MJ/h时，燃烧器的喷嘴尺寸可参考下表。

燃烧器喷嘴尺寸与热负荷对应表

④热量计进、出口水的温度差应为8～12℃。

⑤热量计的进口空气湿度应为（80±5）%。

⑥热量级的排烟温度与进口水的温度差为0～2℃。

⑦各种测试仪表均须定期标定，并按标定值修正。

四、操作步骤

测试准备工作

⑴用标准容量瓶校正湿式气体流量计，得出校正系数f1.流量计中的水温与室温相差应小于0.5℃。

⑵将量热计垂直放好，并装上空气湿润器。

⑶将温度计插入热量计中水流转弯中心处，水银球不应与内壁接触，烟气温度计插入深度应使水银球在排烟管的中心线上。

⑷装好整个系统，按规定在燃气稳压器。燃气及空气湿润器中加水。

⑸燃气系统气密性检验。在工作压力下，持续五分钟压力不应下降。

⑹排放燃气系统中的空气。打开阀门，从燃烧器向外放气，使气体流量计转一圈并确定流量计中只有燃后，点燃燃烧器。

⑺调节燃烧器的一次空气调节板，使火焰具有清晰的内焰锥并且稳定燃烧；调节燃气稳压器上的重块或燃气阀门，使热负荷符合标定时的热负荷。

⑻调节空气湿润器的空气调节门，使热量计入口空气湿度达到（80±5）%。

⑼打开进水阀并将热量计的进水调节阀放在中间位置，装入已点燃的燃烧器，当出口水温上升后，拨动调节阀，使热量计进、出口水的温度差为8～12℃。

⑽调节热量计的排烟阀，使排烟温度与进口水的温度差为0～2℃。

操作过程和数据记录

⑴将量热计出水口切换阀指向排水口。

⑵热量计运行30分钟后，当进、出水口水温达到稳定，冷凝水出口处凝结水均匀下落时，方可进行测定。

⑶用放大镜试读进、出水口温，达到稳定，读数应精确到小数点后两位。

⑷测出盛水器净重，读数应精确到1g。

⑸当气体流量计指针指零时，记下流量计初读数并把冷凝水量筒放在热量计的冷凝水出口下方，开始测定。

⑹当流量计指针指向预定读数时，转动出水口切换阀，使水流至盛水器中。当燃气流过预定体积V后，再将切换阀转回原位。在此期间读出并记录10次以上进、出水口水温（t1与t2），并记下流过的燃气量V与相应的水量W，读数应精确到0.5mL。

⑺重复上次操作，记下第二次的W、V及t1与t2。

⑻当流量计指针指到某预定读数时，将冷凝水量筒取出称重，并记录冷凝水量（W），读数应精确到0.5mL，同时记下流量计的终读数，计算出与W相对应的燃气消耗量V1。

⑼在每次测试期间燃气消耗量应大于下表的规定。

测试期间燃气消耗量

⑽记录测试过程中的以下参数：大气压力（读数精确到134Pa），气体流量计上的燃气压力（读数精确到10Pa），气体流量计上的燃气温度（读数精确到0.5℃），排烟温度（读数精确到0.5℃）。

⑾根据以上两次测得的W、V及t1与t2的值，求得两个高位热值Q GW1与Q GW2，当其差值大于1%时，结果无效，应重测。

高位发热量差值=%100Q Q Q GW

GW2GW1⨯- 式中 GW Q =2Q Q GW2

GW1+

⑿重复上述操作步骤，取第二组测试结果。

⒀根据第一组与第二组测试结果，求得两个低位热值Q DW1与Q DW2，当其差值大于1%时，结果无效，应重测。

高位发热量差值=%100Q Q Q DW DW2DW1⨯- 式中 DW Q =2Q Q DW2

DW1+

五、结果计算

⑴高位热值 煤气的高位热值按下式计算：

322110)

(-⨯-=FVf t t WC Q GW =F 1

00)15.273()(15.273f p t p p p g r ⨯+++ 式中 Q GW —煤气的高位热值，MJ/ m 3； W —水量，g ；

C —水的比热容，MJ/（g·℃）； t 1—进口水温，取10次读数的平均值，℃； t 2—出口水温，取10次读数的平均值，℃； V —燃气消耗量，L ；

F —体积修正系数；

t g —燃气温度，℃；

p 0—标准大气压力，Pa ；

P —试验过程中的大气压力，Pa ； P r —燃气压力，Pa ；

p 0—温度为tg 下的饱和蒸汽压，Pa ； f 1—气体流量计修正系数；

f 2—经过标定后的热量计修正系数。

⑵低位热值 煤气的低位热值按下式计算

3110-⨯-=F V Wq Q Q GW DW 式中 DW Q —煤气的低位热值，MJ/ m3； GW Q —煤气的高位热值，MJ/ m3； W —凝水量，g ；

V 1—与W 对应的燃气消耗量，L ； Q —每克凝结水的汽化潜热，MJ/g ； F —体积修正系数。