煤炭发热量测定

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1、高级电力燃料检测培训煤的发热量测定主讲李春艳7/18/20211吉林省电力科学研究院煤的发热量测定煤的发热量测定发热量，是燃料利用的一个最重要的特性指标。燃料的商务管理和火电厂的生产运行、编制电厂燃料的消耗定额和供应计划、核算发电成本和能量利用效率等，都必须以煤的发热量为依据。进厂煤的定价及结算采用的是以发热量为主的计价体系；煤的发热量，是锅炉热平衡、物料平衡计算的参数，也是估算锅炉理论燃烧温度和锅炉运行时的配煤燃烧及负荷调节的重要依据；在科学研究上，发热量是煤质的重要指标之一；煤的发热量在一定条件下能表征煤的变质程

2、度，因此在煤的分类标准中采用恒湿无灰基高位发热量作为划分褐煤和烟煤的指标之一，一般以恒湿无灰基高位发热量大于24MJ/kg的煤为烟煤，24MJ/kg及以下的煤为褐煤，在比较各种能源的产量和消耗量时，通常以标准煤为计量单位；所谓标准煤就是以燃料的低位发热量为29.27MJ/kg（7000Cal/g）进行折算的。凡释放收到基低位发热量达29.277/18/20212吉林省电力科学研究院煤的发热量测定MJ/kg（7000Cal/g）进行折算的。凡释放收到基低位发热量达29.27MJ的任何燃料，相于1kg标准煤。电厂主要经济

3、指标——发电标准煤耗，就是将实际用煤根据收到基低位发热量大小按上述规定进行换算的。因此，发热量不仅是一项重要的煤质特性指标，而且也是重要的工程技术指标和经济指标。准确测定煤的发热量，对于电厂的安全生产和经济运行具有重要意义。一、基本概念1.发热量的定义与单位单位质量的燃料在特定条件下完全燃烧时产生的热量称为燃料的发热量，一般以符号Q表示。燃料质量的单位，可用克（g）、千克（kg）和吨（t）表示；热量的基本单位是焦尔（J），也可用千焦（kJ）、兆焦（MJ）和吉焦（GJ）来表示；因此，燃料发热量的单位可以用下列单位表示：

4、焦/克（J/g），千焦/克（kJ/g），兆焦/千克（MJ/kg）和吉焦/吨（GJ/t）等。各种单位之间的关系如下：1GJ/t＝1MJ/kg＝1kJ/g1kJ/g＝1000J/g7/18/20213吉林省电力科学研究院煤的发热量测定在实验室测定煤的发热量时，常以J/g为单位计算测定值，计算数值修约到整数位；报出测定结果时则以kJ/g或MJ/kg为单位，保留两位小数。在工程上，则常以GJ/t或MJ/kg为单位进行计算。由于以前我国采用卡路程里（Calorie）为热量的单位，因此人们习惯用卡/克（Cal/g）或千卡/千克（

5、kCal/kg）来表示发热量的单位。热量的两种单位的关系如下：1卡（Cal）（20℃）＝4.1816焦尔（J）两种单位表示的发热量，可据此关系式进行换算。2.测定发热量的基本原理煤以及各种固体燃料和液体燃料的发热量，一般采用氧弹式量热仪测定。其方法要点是：取一定量的燃料试样，置于氧弹中，向氧弹内充入过量的氧气。再将氧弹置于一定量的水中，让试样在氧弹中燃烧。用一定量的水吸收释放出的热量。准确测定水的温升值。在一定温度下，吸收热量的水以及各个器件构成的量热体系的热容量是一个常数。根据水的温升值，可按下式计算试样的发热量。

6、Q＝式中：Q——燃料试样的发热量，J/g；m——燃料试样的质量，g；E——量热体系的热容量，J/k（或J/℃）；7/18/20214吉林省电力科学研究院煤的发热量测定to——量热体系在试样开始燃烧时的温度，℃；tn——量热体系在试样燃烧完毕且热量释放完全使系统温升达到最高时的温度，℃；3.标定热容量的基本原理测定燃料的发热量，必须事先确定热量计量热体系的热容量。量热体系，指的是发热量测定过程中能够吸收试样燃烧热的所有部件，包括浸没氧弹的水、氧弹、搅拌器在水中部分，温度计在水中部分和盛水用的内筒等。量热体系的热容量，指

7、的是量热体系温度每升高1K所吸收的热量。它由量热体系各部分的热容量构成，即：E＝CH2O·mH2O+C1·m1+C2·m2+···+Ci·mi式中：CH2O——水的比热，J/g·KmH2O——内筒中水的质量，gCi——量热体系各部件的比热，J/g·Kmi——量热体系各部件的质量，g在一定的温度下，各种物质的比热有一个确定值，因此，在量热体系各组成部分的质量不变的条件下，热容量E是一个常数。当温度发生变化时，E亦随之变化。7/18/20215吉林省电力科学研究院煤的发热量测定量热体系的热容量，一般是用发热量已知的苯甲酸

8、作为量热标准物质标定的。苯甲酸由于性质稳定，不溶于水，易于提纯的特点，是国际上通用的燃烧热量传递标准物质。一般以法定计量部门确定发热量后的苯甲酸作为标准物质标定热量计的热容量。取一定量的苯甲酸，按与测定燃料发热量操作相同步骤，令其在氧弹内完全燃烧，根据量热系统的温升值，按下式计算热量计的热容量：E＝式中：Q——苯甲酸的发热量，J/g；量热标准苯