第五章 煤发热量的测定..

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。

煤中发热量的测定方法1、打开电脑，进入发热量程序。

2、称燃烧皿皮重，在燃烧皿中称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样（0.9-1.1）g,称准到0.0002g.3、把已经称取煤样的燃烧皿放在氧弹的燃烧皿架上。

4、取一段已知质量的点火丝，把两端分别接在氧弹的两个电极柱上，注意要与电极保持良好接触，勿使点火丝接触燃烧皿，以免形成短路而导致点火失败，同时还要注意防止两电极之间的短接，再把已知质量棉线的一端固定在已连接到两电极柱上的点火丝中间部位，另一端搭接在试样的中间，注意棉线要与试样保持良好接触，棉线要与燃烧皿边缘保持距离。

5、往氧弹壳中加入10ml蒸馏水，把氧弹芯装入氧弹壳，注意避免燃烧皿和棉线的位置因受震动而改变，小心拧紧氧弹盖，往氧弹中缓缓充入氧气，直至压力到（2.8-3.0）MPa，达到压力后的持续充氧时间不得少于15s；如果不小心充氧压力超过3.2MPa，停止试验，放掉氧气后，重新充氧至3.2MPa以下。

6、如密封良好则盖上量热仪盖，在试验窗口上点复位。

7、输入试样编号、试样质量、含硫量、氢、分析水、全水分8、点启动，发热量试验自动进行。

9、约15分钟后试验完毕，量热仪自动显示发热量数据。

10、打开氧弹检查试样点火燃烧是否充分，无误后记录数据。

11、取出氧弹，开启放气阀，放出废气，倒掉废水清洗氧弹，然后放回原位。

12、关闭电脑和量热仪，清理现场。

煤中全硫的测定方法1、按下电源开关，将管式高温炉升温并控制在（1150±10）℃。

2、配制电解液：碘化钾、溴化钾各5g溶于（250-300）mL蒸馏水中，在溶液中加入冰乙酸10mL并搅拌均匀。

3、开动供气泵和抽气泵并将抽气流量调节到1000mL/min，在抽气下，把电解液加入电解池内，开动电磁搅拌器。

4、在瓷舟中放入少量非测定用的煤样，按第6步所述进行终点电位调整试验，如试验结束后库仑积分器的显示值为0，应再次测定，直至显示值不为0。

5、称瓷舟皮重，然后在瓷舟中称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样（0.05±0.005）g（称准至0.0002g），并在煤样上盖一薄层三氧化钨。

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。

以上所述的方法只是测定煤的发热量的一些常见方法，不同的方法有其适用的条件和精度。

在实际应用中，应结合具体的实验条件和目的选择适合的方法进行煤的发热量测定。

同时，为了保证测量结果的准确性，还需要注意实验中的操作细节、仪器的校准和环境的控制等因素。

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。

同时，将煤样进行加热，将其燃烧至完全燃尽，测定残渣的质量，计算出煤的灰分含量。

3.挥发分和灰分法：将煤样置于特定温度下，借助仪器对样品进行加热。

在一定温度范围内，测定煤样挥发分的质量变化，从而得知煤的挥发分含量。

同时，将煤样进行加热，将其燃烧至完全燃尽，测定残渣的质量，计算出煤的灰分含量。

4.全碳和灰分法：将煤样进行加热，进行煤的氧化炉燃烧反应，使其完全燃烧。

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。

因此，煤的发热量测定方法对于煤炭生产和利用具有重要意义。

本文将介绍几种常见的煤的发热量测定方法，希望对相关领域的研究和生产工作有所帮助。

一、热值仪法。

热值仪法是通过热值仪来测定煤的发热量的方法。

热值仪是一种专门用于测定煤的热值的仪器，其原理是将煤样在氧气流动条件下燃烧，通过测定燃烧释放的热量来计算煤的发热量。

这种方法测定简便，结果准确，广泛应用于煤炭生产和研究领域。

二、热量计法。

热量计法是通过热量计来测定煤的发热量的方法。

热量计是一种用于测定物质热值的仪器，其原理是将煤样在氧气流动条件下燃烧，通过测定燃烧释放的热量来计算煤的发热量。

这种方法操作简单，结果准确，适用于小样品的测定。

三、热量计算法。

热量计算法是通过煤的元素成分和热值之间的关系来计算煤的发热量的方法。

根据煤的元素成分（如碳、氢、氧、硫等）和热值之间的经验关系，可以通过化学计算的方法来估算煤的发热量。

这种方法不需要特殊的仪器，但是结果的准确性受到煤样成分分析的影响。

四、综合法。

综合法是将多种方法结合起来进行煤的发热量测定的方法。

通过比较不同方法得到的结果，可以提高测定的准确性，降低误差。

这种方法需要综合考虑实际情况和测定要求，选择合适的方法进行煤的发热量测定。

总结：煤的发热量测定是煤炭生产和利用中的重要工作，不同的测定方法各有特点，可以根据实际情况和要求选择合适的方法进行测定。

在进行煤的发热量测定时，需要注意仪器的使用和维护，样品的准备和处理，以及测定过程中的环境条件等因素，以确保测定结果的准确性和可靠性。

希望本文介绍的煤的发热量测定方法对相关领域的研究和生产工作有所帮助。

煤的发热量的测量方法一名词解释1 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。

2 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。

恒容高位发热量即由弹简发热量减去硝酸生成热和硫酸校正热后得到的发热量。

3 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。

恒容低位发热量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。

4 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。

5 热量计的有效热容量量热系统产生单位温度变化所需的热量(简称热容量)。

通常以焦耳每开尔文（J/K）表示。

二试验原理1 高位发热量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，并对点火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生成热和硫酸校正热(硫酸与二氧化硫形成热之差)即得高位发热量。

2 低位发热量煤的恒容低位发热量和恒压低位发热量可以通过分析试样的高位发热量计算。

计算恒容低位发热量需要知道煤样中水分和氢的含量，原则上计算恒压低位发热量还需知道煤样中氧和氮的含量。

三试验室条件1 进行发热量测定的试验室，应为单独房间，不得在同一房间内同时进行其他试验项目。

2 室温应保持相对稳定，每次测定室温变化不应超过1℃，室温以不超过15-30℃范围为宜，3 室内应无强烈的空气对流，因此不应有强烈的热源、冷源和风扇等，试验过程中应避免开启门窗。

煤的发热量测定方法煤是一种重要的能源资源，其发热量是衡量其能源价值的重要指标。

因此，准确测定煤的发热量对于煤炭的开发利用具有重要意义。

本文将介绍煤的发热量测定方法，希望能为相关研究和生产工作提供一定的参考。

首先，煤的发热量测定方法主要有干燥热量法和燃烧热量法两种。

干燥热量法是通过将煤样在一定温度下干燥，然后利用热量计测定其干燥后的重量损失，从而计算出煤的发热量。

而燃烧热量法则是将煤样完全燃烧，利用热量计测定燃烧释放的热量，从而计算出煤的发热量。

这两种方法各有其适用的情况，需要根据具体的实验要求进行选择。

在进行煤的发热量测定时，需要注意以下几点。

首先，煤样的选择要representative，即要能够代表煤矿或煤炭的整体情况。

其次，在测定过程中需要严格控制温度、湿度等环境因素，以确保实验数据的准确性。

此外，还需要注意煤样的制备和处理过程，以避免外界因素对实验结果的影响。

最后，在实验数据的处理和计算过程中，需要严格按照标准方法进行，避免出现误差和偏差。

除了上述方法外，还可以利用热值仪器进行煤的发热量测定。

热值仪器是一种专门用于测定燃料热值的仪器，其操作简便、准确性高，广泛应用于煤炭生产和研究领域。

通过热值仪器可以快速、准确地测定煤的发热量，为煤炭的利用提供了便利。

总的来说，煤的发热量测定是煤炭研究和生产中的重要内容，准确的发热量数据对于评价煤炭品质、指导燃烧利用具有重要意义。

因此，在进行煤的发热量测定时，需要选择合适的方法，并严格控制实验条件，以确保实验数据的准确性和可靠性。

希望本文所介绍的方法能够为相关工作提供一定的帮助，推动煤炭研究和生产工作的发展。

煤的发热量测定一、目的：（1）掌握煤的发热量测定原理及自动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、方法原理：一定量的分析试验在氧弹热量计中，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。

三、试剂和材料：氧气、点火丝。

四、仪器和设备：（1）、自动恒温式热量计仪器结构：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中。

（2）附属设备：燃烧皿、压力表和氧气导管、电子天平。

五、实验步骤：（1）按仪器说明安装和调节热量计。

（2）在燃烧皿中称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样0.9～1.1g（称准到0.0002g），然后将燃烧皿装入氧弹的坩埚架上。

（3）取一段已知热值的点火丝，两端分别接在氧弹的两个电极柱上，弯曲点火丝使之插入煤样内部，但点火丝不能接触燃烧皿，以免造成短路而导致点火失败，甚至烧毁燃烧皿。

（4）往弹筒中加入10ml蒸馏水。

小心拧紧氧弹盖，注意避免燃烧皿和点火丝的位置因受振动而改变。

（5）按仪器操作说明完成剩余实验步骤到实验结束，并记录好相关数据。

（6）结束实验后，开启放气阀，放出燃烧废气，取出氧弹后打开，仔细观察燃烧皿和弹筒内部，之后对仪器进行整理即可。

六、实验结果：煤的发热量测定七、注意事项：（1）应经常注意观察与氧弹强度有关的结构，如弹筒和连接环的螺纹、进气阀、出气阀和电极与弹头连接处等。

（2）当钢瓶中氧气压力降到5.0MPa以下时，充氧时间应适当延长；压力降到4.0MPa以下时，应更换新的钢瓶氧气。