《煤的发热量测定方法》课件

（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℃。
水的三相点 273.16K 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℃。
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臵 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。
注意：发热量测定的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。
（2）计算公式
体系温度升高1℃所吸收的热量，而比热是指1g物质温度升高 1℃所吸收的热量。
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。
和煤中氢燃烧生成的水）的气化热后得到的发热量。
低位发热量常用于标准煤耗的计算中。
d.恒压低位发热量：单位质量的试样在恒压条件下，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。 后得到的发热量。 恒压高位发热量为恒容高位发热量减去体积膨胀功所得的 热量。
放出的热量被内筒水所吸收，测出内筒水的温升，计算出点火
丝热量、硝酸生成热、冷却校正值，就可得出量热体系温度升 高1℃所需的热量，此即这台量热仪的热容量。
（3）计算公式
Q m q1 qn Q m q1 qn E (tn to ) C C
E——热容量（J/℃ 或J/K） m——试样质量（g） Q——苯甲酸热值（J/g） q1——点火丝热量（J） qn——硝酸生成热（J） qn= Q〓m〓0.0015 △——主期温升（K或℃） C——温升冷却校正值（K或℃）
3.热容量的标定
（1）定义
用一种已知热值的物质来测量整个量热体系温度升高1℃ 所需的热量，即测得量热仪的热容量。 已知热值的物质，现在常用的是一种由权威机构已经定值
的叫做苯甲酸的基准量热物质，二等或二等以上。
（2）操作
标定热容量时，是将一定量已知热值的二级苯甲酸臵于密 封的氧弹中，在充足的氧气条件下，令试样完全燃烧，燃烧所
恒压低位发热量是恒压高位发热量减去水的气化热（恒压）
（4）燃烧条件与燃烧产物种类及其相态关系
燃烧条 件 燃烧产物种类及其相态 C H S N 热力学状 态
热量的单位为焦耳，焦耳的符号为J。
焦耳（J）是指1牛顿（N）的力使其作用点在力的方向上 移动1米（m）所做的功。
1J=1 N〓m
（2）发热量
单位质量的物质完全燃烧时所放出的热量，称为该物质的 发热量（或称热值）。
发热量是以焦/克（J/g）或兆焦/千克（MJ/kg）为单位。
1MJ/kg=1000J/g。 注意：热量和发热量（或称热值）是两个不同的概念。
（4）热容量的有效期
热容量标定值的有限期为三个月，超过此期限时应重新标 定。但有下列情况时应立即重标： 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。 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。
绝对零度 0K
（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。
（5）量热仪的有效热容量
量热体系产生单位温升所需要的热量，称为量热仪的有效 热容量，用E表示，单位为J/℃或J/K。
注意：热容量和比热是两个不同的概念，热容量是指量热
燃烧，其燃烧后的物质组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化 硫、液态水和固态的灰时放出的热量。其符号为Qgr,v,ad。 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（硫酸生产热和二氧化硫生成热之差）后得到的发热量。 高位发热量常用于电厂评价煤的质量。
c.恒容低位发热量：单位质量的试样在恒容条件下，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,v,ar。 恒容低位发热量是恒容高位发热量减去水（煤中原有的水
a.弹筒发热量：单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，
其燃烧后的物质组成为氧气、氮气、二氧化碳、硝酸、硫酸、 液态水和固态的灰时放出的热量。其符号为Qb.ad。 弹筒发热量也就是实验室内用氧弹热量计直接测得的发热 量。
弹筒发热量要高于煤在实际燃烧时发出的热量。
b.恒容高位发热量：单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内
煤的发热量测定方法
GB/T213-2008
主要内容
概念的定义和单位 氧弹量热法的基本原理 热容量的标定 发热量的测定
一、量热仪原理
二、量热仪结构：氧弹、内筒、外筒、搅拌器、
温度计、点火装臵、附属部件 精密度的评价方法
三、量热仪的结果分析
准确度的评价方法
一、量热仪原理
1.定义和单位 （1）热量
热量指的是由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转 移的能量。
Qb，ad
E ( C ) q1 q2 m
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其中：Qb,ad——弹筒发热量（J/g或MJ/kg） E——热容量（J/k或J/℃） m——试样质量（g） △——主期温升（℃） q1——点火丝热量（J） q2——添加物热量（J） C——冷却校正值（℃）
（3）弹筒发热量、高位发热量和低位发热量