燃煤发热量的测定指导书.doc

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1、实验二燃煤发热量的测定一、实验目的煤的发热量测定是锅炉耗煤量﹑热平衡和热效率等计算的依据，是供热用煤、煤质分析的指标。本实验通过使用氧弹式热量计测量发热量的方法，使学生掌握发热量的测量原理及方法。二、实验原理煤的发热量是在氧弹热量计中测定的，取一定量的分析试样放于充有过量氧气的氧弹热量计中完全燃烧，氧弹筒浸没在盛有一定量水的容器中。煤样燃烧后放出的热量使氧弹热量计量热系统的温度升高，测定水温度的升高值即可计算氧弹弹筒发热量QDT（兆焦/千克）。MJ/kg高位发热量即由弹筒发热量减掉硝酸和硫酸校正热得到的发热量。低位发热量即由高位发热量减去水的气化热后得到的发热量。热容量K：

2、量热系统在试验条件下，温度上升1℃时所需要的热量称为热量计的热容量或水当量K。以KJ/℃表示，它可由标定方法确定，即将已知发热量的苯甲酸燃料放于氧弹筒内完全燃烧，测定水的温升，求出K值。三、实验仪器1恒温式热量计包括以下主件：热量计：通用的热量计有恒温式和绝热式两种。下面只介绍使用广泛的恒温热量计⑴氧弹：由耐热，耐腐蚀的镍铬或镍铬钼合金钢制成，需要具备三个主要性能：a、不受燃烧过程中出现的高温和腐蚀性产物的影响而产生热效应；b、能承受充氧压力和燃烧过程中产生的瞬时高压；C、验过程中能保持完全气密。氧弹容积为250～300ml，弹盖上应有供充氧和排气的阀门以及点火电源的接线电

3、极。新氧弹和新换部件的氧弹应经20.0MPa的水压试验后方能使用。每次水压试验后，使用期不超过2年。⑵内筒：用紫铜、黄铜或不锈钢制成，断面可为圆形，菱形或其他适当形状。筒内装水2000～3000ml，以能浸没氧弹（进、出气阀和电极除外）为准。内筒外面应电镀抛光，以减少与外筒间的辐射作用。⑶外筒：为金属制成的双壁容器，并有上盖。外壁为圆形，内壁形状则依内筒的形状而定；原则上要保持两者之间有10～12mm的间距，外筒底部有绝缘支架，以便防止内筒。外筒内层必须电镀抛光，以减少辐射作用。顶盖和底面有一层反射能力很强的镀铬衬板，以防止热量向外散失。盛满水的外筒的热量应不小于热量计热容

4、量的5倍，以便保持试验过程中外筒温度基本恒定。外筒外面可加绝缘保护层，以减少室温波动的影响。⑷搅拌器：螺旋桨式，转速以400～600r/min为宜，并应保持稳定，搅拌效率应能使热能量标定中由点火到终点的时间不超过10min，同时又要避免产生过多的搅拌热（当内外筒温度和室温一致时，连续搅拌10min所产生的热量不应超过120J）。⑸量热温度计：内筒温度测量误差是发热量测定误差的主要来源。对温度计的正确使用，具有特别重要意义。常用的玻璃水银量热温度计有两种：一是固定测温范围的精密温度计，二是可变测温范围的贝克曼温度计。两者的最小分度值应为0.01k，使用时应根据计量机关检定证书

5、中的修正值做必要的校正。两种温度计都应进行刻度修正（对贝克曼温度计称为孔径修正）。贝克曼温度计还有一个称为“平均分度值”的修正值。⑹普通温度计：供测定外筒水温和量热温度计（贝克曼温度计）的露出柱温度的普通温度计，它的分度为0.2℃，量程为0～50℃。2热量计的附件有：⑴温度计读数放大镜和照明灯：为了使温度读数能估计到0.001K，需要一个大约5倍的放大镜。通常把放大镜装在一个镜筒中，筒的后部装有照明灯，用以照明温度计的刻度。镜筒借适当装置可沿垂直方向上下移动，以便跟踪观察温度计中水银柱的位置。⑵振荡器：电动振荡器，用以在读取温度前振荡温度计，以克服水银柱和毛细管间的附着力。

6、⑶燃烧皿：铂制品最理想，一般可用镍铬钢制品。其规格可采用高17～18mm，上部直径为25～26mm；底部直径为19～20mm；厚度为0.5mm。其他合金钢或石英制的燃烧皿也可使用。但以能保证试样燃烧完全而本身不受腐蚀和产生热效应为原则。⑷压力表和氧气导管：压力表由两个表头组成，一个指示氧气瓶中的压力，另一个指示充氧时氧弹内的压力。压力表通过内径1～2mm的无缝钢管与氧弹连接，以便导入氧气。⑸点火装置：点火采用12～24V的电源，可由220V交流电源经变压器供给。线路中应串联一个调节电压的变阻器和一个指示点火情况的指示灯和电流计。点火电压应预先试验确定。其方法是：接好点火丝，

7、在空气中通电试验。采用熔断式点火时，调节电压使点火丝在1～2S钟内达到亮红；在采用棉线点火时，调节电压使点火丝在4～5S钟内达到暗红。上述电压和时间确定后，应准确测出电压电流和通电时间，以便据以计算电能产生的热量。如采用棉线点火时，则在遮火罩以上的两电极柱间连接一段直径约0.3mm的镍铬丝，丝的中部预先绕成螺旋形直径为2～3mm，共3～5圈，以便发热集中。在螺旋中穿接一段已知重量的棉线（即棉线的一端夹在螺旋中），另一端通过遮火罩中心的小孔（直径1～2mm），搭接在试样上，根据试样的点火难易，调节棉线的搭接长度。当有