标准煤发热量的测量方法是什么?
标准煤发热量的测量通常采用氧弹量热法,这是一种广泛应用于实验室中的方法,用于测定煤的高位发热量。以下是该方法的详细步骤和原理:
实验原理
氧弹量热法的基本原理是利用氧弹热量计在充有过量氧气的氧弹内燃烧一定量的分析试样,通过测量燃烧前后量热系统产生的温升来计算试样的发热量。氧弹热量计的热容量是通过燃烧一定量的基准量热物(如苯甲酸)来确定的。
测定步骤
准备样品:选取一定量的分析试样,确保样品具有代表性。
充氧:将氧弹充满过量的氧气,初始压力通常为27~35大气压。
燃烧:在氧弹内点燃样品,使其完全燃烧。
测量温升:记录燃烧前后的温度变化,以此计算产生的热量。
计算发热量:根据温升和氧弹的热容量,计算出样品的发热量。
发热量的表示方法
发热量通常以焦耳每克(J/g)或兆焦每千克(MJ/kg)为单位表示。在中国,煤的发热量测定方法国家标准GB/T213规定使用这两种单位来表示煤的发热量。
高位发热量与低位发热量
高位发热量(Qgr):指煤在大气中燃烧时产生的热量,此时煤中的硫生成SO2,氮是游离状态N2,水呈液态冷凝(常温约25°C)。可以从弹筒发热量中求得。
低位发热量(Qnet):指煤在工业窑炉中燃烧时所产生的热量。煤在工业窑炉中燃烧时,煤中水分和氢生成的水蒸汽随烟道气进入大气中(假设燃烧产物中的水成20%水蒸气状态),此时燃料燃烧放出的热量一部分被水气化所吸收,故热值降低。高位发热量减去这部分气化热或叫蒸发热后,即为低位发热量。
标准方法
最新的国家标准GB/T213-2023规定了用氧弹量热法测定煤的高位发热量的原理、试验条件、试剂和材料、仪器设备、测定步骤、测定结果的计算、热容量、仪器常数标定和方法周密度等,以及低位发热量的计算方法。该标准适用于泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤、焦炭、碳质页岩等固体矿物燃料及水煤浆。

