恒温式氧弹仪的改进及过氧条件下煤着火性质的研究

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1、摘要为了对进厂煤质进行监控并指导水泥生产配热，达到稳定水泥产品质量，降低能源消耗的目的，越来越多的水泥企业开始应用恒温式氧弹仪测定煤炭的发热量。本文通过对恒温式氧弹仪试验原理和结构的分析和探讨，对测定发热量过程中至关重要的冷却校正计算进行改进，有效的提高了仪器测量的精确度和准确度。此外，借助于恒温式氧弹仪对煤在过氧条件下的着火性质进行了研究。论文通过对恒温式氧弹仪测定发热量原理和过程的分析，详细探讨了测量过程中的热量校正问题。测量过程中由于内外桶温差而导致的热交换，是影响准确测热的关键，必须对此散失的热量进行校正。通过引入牛顿冷却定律，较好的解释了热交换造成的量热系统温度

2、变化，并就恒温式氧弹仪具体结构及实验条件分析了影响量热系统热量散失的因素。提出以内外桶温差导致的量热系统温度变化的速度对主期测量时间进行积分的冷却校正计算模型。从梯形法求解定积分的误差出发，结合恒温式氧弹仪硬件电路设计的具体情况，引入采样因子来准确获得测量过程的实际温度，并采用较小的时间间隔进行冷却校正的计算。通过恒温式氧弹仪热容量标定和标准热物质发热量测定的试验，确定了比较合适的冷却校正计算的时间间隔，对于提高恒温式氧弹仪热容量标定的精确度和测定的准确性有所帮助。通过分析和比较恒温式氧弹仪测定煤炭发热量过程中量热系统温度变化的曲线，发现量热系统的温升曲线普遍存在着一个拐

3、点，这个拐点可以作为煤在过氧条件F着火燃烧方式的判据。以煤着火性质研究的观点为基础，对煤在过氧条件下的着火性质提出假设，通过11种标准煤样在过氧条件下燃烧实验，对比了拐点前后平均温升与煤样成分的关系，证实了挥发分含量较高的煤在过氧条件下发生均相着火燃烧，拐点前后量热系统的温升分别与挥发分和固定炭的含量成近似正比的关系；而挥发分含量较低的煤在过氧条件下发生非均相着火燃烧，拐点之前量热系统的温升由于受到挥发分和固定炭同时燃烧的影响，因而不存在温升与挥发分含量之问单一的对应关系a关键词：恒温式氧弹仪、冷却校正、煤、过氧条件、着火性质AbstractInordertosuperv

4、isethequalityofcoalandcontrolheatsupplyofcementmanufacture，moreandmorecementfactoriesapplyinvariabletemperaturecalorimetertomeasurecalorificvalueofcoaltostabilizeproductionofcementanddecreaseconsumptionofenergy．Throughanalysisanddiscussiononexperimenttheoryandstructureofcalorimeter,thepre

5、cisionandveracityofapparatuscanbeefficientlyenhancedwithimprovementoncoolingemendationwhichisveryimportanttOcalorificvaluemeasurement．Besides，withthehelpofinvariabletemperaturecalorimeter,ignitioncharacterofcoalwithexcessiveoxygenisstudied．Basedonanalysisondeterminingprincipalandprocess，w

6、eparticularlydiscusscaloricemendationduringthecourseofmeasurementandapplyNewtonCoolingTheorytoexplainthermalexchangebetweeninnerandouterbarrelsduetotemperaturedifference．Thermalexchangeiskeyfactortoinfluencecaloricdetermination，anditwillcausetemperaturedissipationincaloricmeasuringsystemd

7、uringthecourseofmeasurement，Changingtemperaturevelocityininnerbarrelisnotastableconstant，anditwillvarywithadvancementofmeasuringfromtimetotime，thuscoolingemendationquadraturemodelisestablishedtOcompensatetemperaturedissipation．Fromerroroftrapeziaquadratureandhardwar