煤炭發(fā)熱量測定方法

 

 

測定煤炭熱量，常用量熱儀，量熱儀分自動量熱儀，微機量熱儀，全自動量熱儀，微電腦量熱儀，精密量熱儀，快速量熱儀，微機全自動量熱儀。

 

1 范圍

 

本標準規(guī)定了煤中發(fā)熱量測定方法－－煤的高位發(fā)熱量的測定方法和低位發(fā)熱量的計算方法所用的設備-量熱儀工作原理。

 

本標準適用于泥炭、褐煤、煙煤、無煙煤、焦炭及碳質(zhì)頁巖。

 

2 規(guī)范性引用文件

 

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款，凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本，凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。

 

GB/T213-2003 煤中發(fā)熱量的測定方法（，eqvISO334：1992）

 

3 單位和定義

 

3.1煤炭熱量儀單位 hear unit

 

熱量的單位為焦耳（J）。

 

1焦耳（J）=1牛頓（N）×1米（m）=1牛·米（N·m）

 

發(fā)熱量測定結(jié)果以兆焦每千克（MJ/kg）或焦耳每克（J/g）表示。

 

3.2彈筒發(fā)熱量 bomb calorific value

 

單位質(zhì)量的試樣在充有過量氧氣的氧彈內(nèi)燃燒，其燃燒產(chǎn)物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、硝酸和硫酸、液態(tài)水以及固態(tài)灰時放出的熱量稱為彈筒發(fā)熱量。

 

注；任何物質(zhì)（包括煤）的燃燒熱，隨燃燒產(chǎn)物的終極溫度而改變，溫度越高，燃燒熱越低。因此，一個嚴密的發(fā)熱量定義，應對燃燒產(chǎn)物的終極溫度有所規(guī)定（ISO 1928規(guī)定為25）。但在實際發(fā)熱量測定時，由于具體條件的限制，把燃燒產(chǎn)物的終極溫度限定在一個特定的溫度或一個很窄的范圍內(nèi)都是不現(xiàn)實的。溫度每升高1K，煤和苯甲酸的燃燒熱約降低（0.4J/g～1.3J/g）。當按規(guī)定在相近的溫度下標定熱容量和測定發(fā)熱量時，溫度對燃燒熱的影響可近于完全抵消，而無需加以考慮。

 

3.3 恒容高位發(fā)熱量 gross calorific value at constant volume

 

單位質(zhì)量的試樣在充有過量氧氣的氧彈內(nèi)燃燒，其燃燒產(chǎn)物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、二氧化硫、液態(tài)水以及固態(tài)灰時放出的熱量。

 

恒容高位發(fā)熱量即由彈筒發(fā)熱量減往硝酸天生熱和硫酸校正熱后得到的發(fā)熱量。

 

3.4 恒容低位發(fā)熱量 net calorific value at constant volume

 

單位質(zhì)量的試樣在恒容條件下，在過量氧氣中燃燒，其燃燒產(chǎn)物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、二氧化硫、氣態(tài)水以及固態(tài)灰時放出的熱量。

 

恒容低位發(fā)熱量即由高位發(fā)熱量減往水（煤中原有的水和煤中氫燃燒天生的水）的氣化熱后得到的發(fā)熱量。

 

3.5恒壓低位發(fā)熱量 net calorific at constant pressure

 

單位質(zhì)量的試樣在恒壓條件下，在過量氧氣中燃燒，其燃燒產(chǎn)物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、二氧化硫、氣態(tài)水以及固態(tài)灰時放出的熱量。

 

3.6 熱量計的有效熱容量

 

effective heat capacity of the calorimeter

 

 

量熱系統(tǒng)產(chǎn)生單位溫度變化所需的熱量（簡稱熱容量）。通常以焦耳每開爾文（J/K）表示。

 

4 原理

 

4.1 高位發(fā)熱量，煤的發(fā)熱量在氧彈熱量計中進行測定。一定量的分析試樣在氧彈熱量計中，在充有過量氧氣的氧彈內(nèi)燃燒，氧彈熱量計的熱容量通過在相近條件下燃燒一定量的基準量熱物苯甲酸來確定，根據(jù)試樣燃燒前后量熱系統(tǒng)產(chǎn)生的溫升，并對點火熱等附加熱進行校正后即可求得試樣的彈筒發(fā)熱量。

 

從彈筒發(fā)熱量中扣除硝酸天生熱和硫酸校正熱（硫酸與二氧化硫形成熱之差）即得高位發(fā)熱量。

 

4.2 低位發(fā)熱量

 

煤的恒容低位發(fā)熱量和恒壓低位發(fā)熱量可以通過分析試樣的高位發(fā)熱量詐。計算恒容低位發(fā)熱量需要知道煤樣中水分和氫的含量。原則上計算恒壓低位發(fā)熱量還需知道煤樣中氧和氮的含量。

 

5 試驗室條件

 

－－進行發(fā)熱量測定的試驗室。應單獨房間，不得在同一房間內(nèi)同時進行其他試驗項目。

 

－－室溫應保持相對穩(wěn)定，每次測定室溫變化不應超過1，室溫以不超過15～30范圍為宜。

 

－－室內(nèi)應無強烈的空氣對流，因此不應有強烈的熱源、冷源和風扇等，試驗過程中應避免開啟門窗。

 

－－試驗室最好朝北，以避免陽光照射，否則熱量計應放在不受陽光直射的地方。

煤炭發(fā)熱量測定方法

 

 

測定煤炭熱量，常用量熱儀，量熱儀分自動量熱儀，微機量熱儀，全自動量熱儀，微電腦量熱儀，精密量熱儀，快速量熱儀，微機全自動量熱儀。

 

1 范圍

 

本標準規(guī)定了煤中發(fā)熱量測定方法－－煤的高位發(fā)熱量的測定方法和低位發(fā)熱量的計算方法所用的設備-量熱儀工作原理。

 

本標準適用于泥炭、褐煤、煙煤、無煙煤、焦炭及碳質(zhì)頁巖。

 

2 規(guī)范性引用文件

 

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款，凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本，凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。

 

GB/T213-2003 煤中發(fā)熱量的測定方法（，eqvISO334：1992）

 

3 單位和定義

 

3.1煤炭熱量儀單位 hear unit

 

熱量的單位為焦耳（J）。

 

1焦耳（J）=1牛頓（N）×1米（m）=1牛·米（N·m）

 

發(fā)熱量測定結(jié)果以兆焦每千克（MJ/kg）或焦耳每克（J/g）表示。

 

3.2彈筒發(fā)熱量 bomb calorific value

 

單位質(zhì)量的試樣在充有過量氧氣的氧彈內(nèi)燃燒，其燃燒產(chǎn)物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、硝酸和硫酸、液態(tài)水以及固態(tài)灰時放出的熱量稱為彈筒發(fā)熱量。

 

注；任何物質(zhì)（包括煤）的燃燒熱，隨燃燒產(chǎn)物的終極溫度而改變，溫度越高，燃燒熱越低。因此，一個嚴密的發(fā)熱量定義，應對燃燒產(chǎn)物的終極溫度有所規(guī)定（ISO 1928規(guī)定為25）。但在實際發(fā)熱量測定時，由于具體條件的限制，把燃燒產(chǎn)物的終極溫度限定在一個特定的溫度或一個很窄的范圍內(nèi)都是不現(xiàn)實的。溫度每升高1K，煤和苯甲酸的燃燒熱約降低（0.4J/g～1.3J/g）。當按規(guī)定在相近的溫度下標定熱容量和測定發(fā)熱量時，溫度對燃燒熱的影響可近于完全抵消，而無需加以考慮。

 

3.3 恒容高位發(fā)熱量 gross calorific value at constant volume

 

單位質(zhì)量的試樣在充有過量氧氣的氧彈內(nèi)燃燒，其燃燒產(chǎn)物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、二氧化硫、液態(tài)水以及固態(tài)灰時放出的熱量。

 

恒容高位發(fā)熱量即由彈筒發(fā)熱量減往硝酸天生熱和硫酸校正熱后得到的發(fā)熱量。

 

3.4 恒容低位發(fā)熱量 net calorific value at constant volume

 

單位質(zhì)量的試樣在恒容條件下，在過量氧氣中燃燒，其燃燒產(chǎn)物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、二氧化硫、氣態(tài)水以及固態(tài)灰時放出的熱量。

 

恒容低位發(fā)熱量即由高位發(fā)熱量減往水（煤中原有的水和煤中氫燃燒天生的水）的氣化熱后得到的發(fā)熱量。

 

3.5恒壓低位發(fā)熱量 net calorific at constant pressure

 

單位質(zhì)量的試樣在恒壓條件下，在過量氧氣中燃燒，其燃燒產(chǎn)物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、二氧化硫、氣態(tài)水以及固態(tài)灰時放出的熱量。

 

3.6 熱量計的有效熱容量

 

effective heat capacity of the calorimeter

 

 

量熱系統(tǒng)產(chǎn)生單位溫度變化所需的熱量（簡稱熱容量）。通常以焦耳每開爾文（J/K）表示。

 

4 原理

 

4.1 高位發(fā)熱量，煤的發(fā)熱量在氧彈熱量計中進行測定。一定量的分析試樣在氧彈熱量計中，在充有過量氧氣的氧彈內(nèi)燃燒，氧彈熱量計的熱容量通過在相近條件下燃燒一定量的基準量熱物苯甲酸來確定，根據(jù)試樣燃燒前后量熱系統(tǒng)產(chǎn)生的溫升，并對點火熱等附加熱進行校正后即可求得試樣的彈筒發(fā)熱量。

 

從彈筒發(fā)熱量中扣除硝酸天生熱和硫酸校正熱（硫酸與二氧化硫形成熱之差）即得高位發(fā)熱量。

 

4.2 低位發(fā)熱量

 

煤的恒容低位發(fā)熱量和恒壓低位發(fā)熱量可以通過分析試樣的高位發(fā)熱量詐。計算恒容低位發(fā)熱量需要知道煤樣中水分和氫的含量。原則上計算恒壓低位發(fā)熱量還需知道煤樣中氧和氮的含量。

 

5 試驗室條件

 

－－進行發(fā)熱量測定的試驗室。應單獨房間，不得在同一房間內(nèi)同時進行其他試驗項目。

 

－－室溫應保持相對穩(wěn)定，每次測定室溫變化不應超過1，室溫以不超過15～30范圍為宜。

 

－－室內(nèi)應無強烈的空氣對流，因此不應有強烈的熱源、冷源和風扇等，試驗過程中應避免開啟門窗。

 

－－試驗室最好朝北，以避免陽光照射，否則熱量計應放在不受陽光直射的地方。