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煤炭發(fā)熱量公式與氧彈量熱儀的測定原理和結(jié)果比較

點(diǎn)擊次數(shù)：52 發(fā)布時(shí)間：2023/2/24 15:59:04



煤炭發(fā)熱量（煤炭熱值）是衡量煤質(zhì)重要的指標(biāo)。對收到基低位發(fā)熱量(Qnet,ar)來說,它是煤炭按熱值計(jì)價(jià)的主要技術(shù)依據(jù)和計(jì)價(jià)基礎(chǔ)。在煤質(zhì)研究中，根據(jù)干燥無灰基發(fā)熱量(Qgr,daf)可粗略推測估算與煤炭變質(zhì)程度相關(guān)的一些煤質(zhì)特征,比如粘結(jié)性、結(jié)焦性等。
　　煤炭發(fā)熱量的測定方法主要有直接測定法和間接計(jì)算法兩種，直接測定法就是氧彈量熱儀法，而間接測定法又可分為工業(yè)分析法和元素分析法，其中利用煤的工業(yè)分析結(jié)果來計(jì)算煤炭發(fā)熱量的方法為常用。
近年來煤炭發(fā)熱量測定儀（量熱儀）在各個(gè)煤炭使用行業(yè)廣為推廣，但很多煤炭使用企業(yè)將工業(yè)分析法測定煤炭發(fā)熱量結(jié)果與氧彈量熱儀法測定結(jié)果相比較時(shí)，發(fā)現(xiàn)二者不吻合，甚至偏差很大。實(shí)踐中還有少數(shù)煤炭使用企業(yè)以工業(yè)分析法計(jì)算結(jié)果為準(zhǔn)，因此導(dǎo)致了煤炭利用中的很多誤差。
1、氧彈法測定煤炭發(fā)熱量的原理
　　先稱取一定量的試樣，放入充有過量氧氣的氧彈內(nèi)，再將氧彈放在一個(gè)盛有足夠浸沒氧彈的純水的容器（通常稱水桶或內(nèi)桶）中，并使氧彈內(nèi)的可燃物點(diǎn)火燃燒，放出的熱量被內(nèi)桶中的水吸收并使水溫升高，根據(jù)溫升即可計(jì)算出試樣的熱值。
　　因?yàn)榱繜嵯到y(tǒng)不是與外界隔絕的，它可能與周圍環(huán)境發(fā)生熱交換，為了得到可靠的測定結(jié)果，要把盛氧彈的水桶放在一個(gè)雙壁水套中，通過控制水套的溫度來消除量熱系統(tǒng)與周圍環(huán)境的熱交換，或者經(jīng)過計(jì)算對熱交換所引起的誤差進(jìn)行校正。根據(jù)水套溫度的不同控制方式，目通用的量熱儀可分為絕熱式量熱儀和恒溫式量熱儀，由于恒溫式結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)際應(yīng)用為普遍。
2、工業(yè)分析法的測定原理
　　收集全國各統(tǒng)配煤礦、主要地方煤礦以及部分地質(zhì)勘探精查煤樣和少數(shù)全國統(tǒng)檢煤樣，品種包括從褐煤、煙煤到無煙煤各個(gè)類別，將其工業(yè)分析結(jié)果及其它一些煤質(zhì)指標(biāo)（如氫含量、焦渣特征）和氧彈法發(fā)熱量測定結(jié)果，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的多元回歸分析方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到適用于不同煤種系列經(jīng)驗(yàn)公式，就是我們常用的發(fā)熱量計(jì)算公式。
現(xiàn)行計(jì)算煤炭的低位發(fā)熱量的經(jīng)驗(yàn)公式，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)其有一定的缺陷和局限性，如在當(dāng)時(shí)推導(dǎo)煙煤的發(fā)熱量公式的時(shí)候，沒有將焦渣特征定量納入公式，而是根據(jù)焦渣特征的大小分組列出K(計(jì)算公式中的符號)值，這樣不僅計(jì)算麻煩，而且誤差也很大。還有重要的一點(diǎn)就是煤炭發(fā)熱量計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式?jīng)]有一個(gè)具體的衡量標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算出來的結(jié)果準(zhǔn)確性就大打折扣；而氧彈量熱儀測定出的發(fā)熱量結(jié)果可以用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（一般用苯甲酸）來衡量，如果發(fā)現(xiàn)其測定結(jié)果偏差大時(shí)可以通過校定來解決，這樣就大大提高了氧彈量熱儀測定結(jié)果的精確度。
總而言之，工業(yè)分析法計(jì)算發(fā)熱量的經(jīng)驗(yàn)公式只是一個(gè)估算值，不能作為仲裁結(jié)果來判定，而氧彈量熱儀直接測定出的結(jié)果基本能反映測試煤樣的真實(shí)熱值，所以在使用煤炭的各行各業(yè)也被廣泛的推廣起來。

原創(chuàng)作者：鶴壁市科達(dá)儀器儀表有限公司

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