《煤的发热量测定方法》

1.2、恒温式热量计 （1）外筒温度在试验过程中始终保持恒定，内外
筒间存在温差，即存在热交换，需要进行冷却校 正。 （2）操作和计算复杂，但仪器结构简单，容易维 护。 （3）保持外筒恒温方法有两种，一是采用大容量 的外筒并加绝热层，使其少受室温变化影响，称 为静态式。国家标准规定，盛满水的外筒容量应 不小于热容量的5倍（通常12.5L的水量可以满足 外筒恒温的要求）；二是使用自动控制装置，称 为自动恒温式。自动控温装置的灵敏度应能达到 使点火前和终点后内筒温度保持稳定(5min内温 度变化平均不超过0.0005 K/min)；在一次试验的 升温过程中，内外筒间热交换量应不超过20J。
2、手动、半自动和全自动热量计 根据热量计控制方式不同，热量计可分为
三类：经典（手动）热量计、半自动热量 计和全自动热量计。经典（手动）热量计 采用精密水银温度计测温，实验过程中所 有操作包括数据记录和结果计算均由人工 完成。半自动热量计采用数字量热温度计 测温，热量计自动记录和计算。全自动热 量计采用数字温度计，除样品称量和氧弹 安装由人工完成外，其它所有操作均自动 完成。
第二节、发热量的三种状态及其相 互关系
一 、燃烧条件与发热量的关系 燃料在氧弹内燃烧的发热量与燃料在空气中或 在工业锅炉内燃烧的发热量是不同的。 在下氧：弹内，燃料可燃元素的燃烧产物及其状态如 C液在—)空；C气ON2中—（，H气N燃）O料3；(稀完H—溶全H液燃2)O烧。（后液，）燃；料S可—燃H2元SO素4(稀的溶燃 烧产物及其状态如下： CN在——工CN业O2(2锅气（炉)气。内），；燃H—料H可2O燃（元液素）的；燃S烧—产SO物2（及气其）状； 态如下： CN——CNO22(（气气)。）；H—H2O（气）；S—SO2（气）；
第一节、发热量测定基本原理
煤的发热量在氧弹热量计中进行测定，一定量的 分析试样在充有过量氧气的氧弹内完全燃烧。氧 弹热量计的热容量，通过在相似条件下燃烧一定 量的基准量热物苯甲酸来确定，根据试样点燃后 量热系统产生的温升，并对点火热等附加热进行 校正后即可求得试样的弹筒发热量。
从弹筒发热量中扣除硝酸与硫酸形成热（硫酸与 二氧化硫形成热之差）后得到高位发热量。
燃料在氧弹内完全燃烧后释放的热量是最高的。
单位质量的燃料试样在氧弹内完全燃料释放的 燃在烧氧热弹称内为 ，燃燃料烧的产弹物筒的发体热积量不，会以发符生号变化Qb，表因示此；， 燃料产物的热力学状态为恒容状态。在此条件下， 单位质量的燃料燃烧热称为恒容弹筒发热量，以 Qb,v表示。
单位质量的燃料在空气中完全燃烧释放的燃烧热 称为燃料的高位发热量，以符号Qgr表示；
第三节、热量计基本构造
一、热量计类型 热量计是测定发热量的专用设备，是氧
弹热量计的简称。根据量热体系吸热介质 的不同、内外筒之间相对关系的不同以及 测温元件和操作控制方式的不同，可以划 分成若干不同类型的热量计。
1、恒温式和绝热式热量计
根据热量计内外筒有无热传递来划分，通 用热量计有两种：恒温式和绝热式，它们 的量热系统被包围在充满水的双层夹套 （外筒）中，它们的差别只在于外筒及附 属的自动控温装置，其余部分无明显区别。
单位质量的燃料在工业锅炉内完全燃烧释放的燃 烧热称为燃料的低位发热量，以符号Qnet表示。
在空气中或在工业锅炉内，燃烧产物处于恒压 状态，此时燃料的燃烧热称为恒压高位发热量或 恒压低位发热量，以Qgr,p或Qnet,p表示。
二、弹筒发热量（Qb,ad）
单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内 完全燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、 二氧化碳、硝酸和硫酸、液态水及固态灰 时放出的热量称为弹筒发热量。我们从燃 料试样在氧弹内燃烧生成的产物种类和状 态分析，弹筒发热量由可燃物燃烧热、 H2SO4的热效应值、HNO3的热效应值、水 的汽化潜热四部分的热量组成。
《煤的发热量测定方法》
名词解释
热量、发热量、热值的概念 热量单位是焦耳； 焦耳是能量单位。 （1）热量是指由于温差的存在而导致能量转化过 程中所转移的能量。 （2）发热量是单位质量的试样完全燃烧时所释放 的热量，它的单位是MJ/Kg或者J/g。 发热量是以（兆焦每千克）或者J/g（焦每克）为 单位的。 1MJ/Kg=1000J/g 热值=发热量，热量和发热量是两个不同的概念。
对煤中水分（煤中原有的水和氢燃烧生成的水） 的汽化热进行校正后求得试样的低位发热量。
从测热原理可知，国标规定是针对氧弹热 量计测定发热量而言的；测定试样的发热 量前，应先标准量热物苯甲酸来标定热 量计的热容量；实测试样的发热量是通过 精确测定内筒水的温升通过热容量计算而 得的。
由于燃烧条件不同，发热量又分为弹筒发 热量、高位发热量以及低位发热量。
四、低位发热量（Qnet,ad）
单位质量的燃料在工业锅炉中燃烧，其燃 烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化 硫、气态水以及固态灰时放出的热量称为低位 发热量。
由低位发热量的定义可知，燃料在工业锅炉中 燃烧时，只有可燃物燃烧生成气态产物的 （CO2、H20、SO2、N2）燃烧热被利用，而 产物中的汽态水随烟气排走。因此，低位发热 量与弹筒发热量和高位发热量相比是最低的。 低位发热量是工业锅炉真正利用到的净热。
三、高位发热量（Qgr,ad）
单位质量的燃料在空气中完全燃烧，其燃 烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二 氧化硫、液态水以及固态灰时放出的热量 称为高位发热量。根据燃料在空气中燃烧 生成的产物种类和状态分析，高位发热量 由可燃物燃烧热和水的汽化潜热两部分热 量组成。因此，从弹筒发热量中扣除硫酸 和硝酸的热效应值，即可得到高位发热量。 所以，高位发热量是通过计算得到的发热 量，要计算高位发热量，必须要先计算硫 酸和硝酸的热效应值。
1.1、绝热式热量计 （1）内外筒温度在试验过程中始终保持一致，
外筒跟踪内筒温度变化，内外筒不存在温差，不 存在热交换，无需进行冷却校正。 （2）操作和计算简单，但仪器结构复杂，不易 维护。 （3）绝热式热量计配置绝热式外筒。外筒中水 量应较少，最好装有浸没式加热装置，当样品点 燃后能迅速提供足够的热量以维持外筒水温与内 筒水温相差在0.1K之内。通过自动控温装置，外 筒水温能紧密跟踪内筒的温度。外筒的水还应在 特制的双层盖中循环。