论如何提高煤炭发热量测定的精确度

高成伟

【摘 要】根据多年的工作实践得出，煤炭在发热测定的时候经常会受到各种因素的影响而产生问题，如热容量的标定不明确、标定条件和室内条件差异性、自动量热仪其故障等。为此，我们在工作中必须要针对其中产生的各种原因进行深入分析，总结有关提高煤炭发热量测定的精确度，以供同行工作参考。

【关键词】煤炭加热；热容量；检测；精确度

在目前社会发展中，煤炭发热量的测定是一项极为重要的工作，是提高煤炭资源利用率的主要途径。但是在实际工作中，发热量的测定工作中经常因为受到仪器性能、周围环境等因素的影响，往往都会出现测定误差问题。这些问题的出现是目前最为常见的，也是当今社会中有关人员研究的重点课题。

1.煤炭发热量分析

煤的发热量是评估煤炭质量的主要手段，是一项极为重要的指标，也是供热用煤的质量评估标准。煤炭发热量不仅为煤炭分类提供了重要的依据，还是动力用煤的计价依据。因此，在工作中做好发热量的测定就显得格外重要，其测定精确度直接关系到有关企业生产效率和效益。

1.1煤炭发热量概念

所谓的煤炭发热量主要指的是煤炭燃烧的时候所释放出来的能量，一般是以焦耳每克作为基础单位。截至目前，我国在目前的煤炭生产工作中常用的热单位卡是以1卡=4.1816焦耳换算的。

1.2煤炭发热量分类

根据目前煤炭运销中常采用的发热量进行分析，其主要可以分为空气干燥基发热量、收到基低位发热量和空气干燥基高位发热量三种。

2.煤炭发热量测定分析

煤炭发热量测定工作的开展是一个具备着规范性强、设备使用多、设备故障繁杂的系统工作。在这里，我们就煤炭发热量测定工作要点进行研究。

2.1测定原理

煤炭发热量是测定煤炭质量的主要指标之一，只有测定出正确、科学的煤炭发热量，才能保证煤炭资源使用的科学性、合理性。在煤炭发热量测定工作中主要的测定原理是：将一定量的试样置放在充有过量氧气的氧化弹内进行燃烧，将其释放出来的热量被一定的水吸收，从而根据水温的变化来衡量煤炭所释放出来的热量。这种测量方法在目前被广泛的称之为氧弹燃烧量热法，是目前采用最多的一种测定方式。但是其经常会受到仪器、设备的质量影响而产生隐患，为此在工作中我们有必要对这一问题进行研究。

2.2煤炭发热量测定仪器的选用

在测量煤炭发热量的时候，其所选用的仪器设备主要有热量仪（也被称之为热量计），这一仪器包含有燃烧氧弹、内筒、外筒、搅拌器、温度器、传感器、点火装置以及水构成的，在测定的时候要提前对这些设备进行检查。

2.3热容量的测定

测定热容量是煤炭发热量测定工作中的核心环节，是正确进行热容量标定的基础前提。在工作中对于已经制成片的苯甲酸要及时的选用，且在测定中如果产生黑色、黄色以及其他一些不正常的颜色的话，应当及时的采用小刀将这一块去除，然后在进行反复的试验。在煤炭发热量测定工作中，需要进行连续5次反复测定。最终的平均值是按照公式X=（10738+10751+10723+10742+10711）/5=10733，其重复检测标准差值为是按照下面公式进行计算的：

S==16。其中，相对标准差S/X×100=01.5%，小于20%。这种计算方法在目前可谓是一个合格的测定流程。

3.煤炭发热量测定误差产生原因以及改进对策

在目前的煤炭发热量测定工作中，产生误差的原因主要从热容量的测定标准、热容量测定条件与发热量测定条件差异以及自动热仪故障等环节进行研究和分析。

3.1热容量的标定准确

热容量标定的准确与否是影响煤炭发热量测定的主要原因之一，也是现代化工作中最为关键的课题。仪器的供热容量是可以采用已经知道的工作热值作为基准物来进行衡量和解决。在这个时候，工作中应当注意所选用的苯甲酸纯度，最好选择那些已经被计量部门检验且合格的苯甲酸，同时还需要注意在工作中尽量不要将苯甲酸沾污。对于已经压制成为片状的苯甲酸在工作中要将其存储在干燥的容器当中，以避免其与水分接触而发生变质。

3.2热容量标定条件以及发热量测定条件差异分析

3.2.1室内温度的影响

在测定的时候，室内温度应当尽量保持在恒定状态，在对此热容量标定和发热量测定的过程中，要尽可能的将室内温度控制在17～30℃之间，而且还要避免室内出现强烈的热源以及风扇等。为了保持室温，化验室可选用空调，但应该注意空调不能对着热量仪吹，而且要等到室温稳定后才能测定，一般在进行煤的发热量测定前0.5h将空调开启，并在发热量室内4个角分别悬挂1只温度计，0.5h后观察室内温度。待室温恒定之后，调节外筒水温与室温温差在1.5℃以内方可进行发热量测定，而且每次测定室温变化不应超过1℃。

3.2.2内筒的水量不能保持一致

自动量热仪内筒水是从外筒把水注入内筒，要注意检查量热仪电磁阀，包括进水阀和放水阀有无故障，一旦故障，内筒水量就会发生变化，而内筒的水量不能保持一致会使仪器的热容量发生变化，从而导致煤样热值出现明显差错。因此应经常用标准煤样或已知热值煤样检查仪器的热容量。

3.2.3同一煤样两次重复测定内筒初始温度未能保持一致

在试验过程中，如用同一氧弹连续进行多次试验，就会发现试验完成后用手触摸氧弹其表面温度会较前一次试验时的温度高，其实，量热系统其他部件与氧弹一样存在这个问题。这样一来，量热系统水温会逐渐升高，从而使同一煤样两次重复测定内筒初始温度不能保持一致。

3.3自动量热仪故障

常规自动热量仪的升温曲线

如图得出，其所形成故障和预防措施主要可以从下进行分析：

（1）未定期对量热温度计进行校检。任何精密的测量仪器经过长时间使用都会因使用方式、传导材料性能变化、部件磨损等原因造成精度允许误差超值，使用中如长期不进行校检，将会影响设备工作质量。例如在煤炭铂电阻测温探头的顶部是一玻璃制品，很容易碰伤碰破，当玻璃制品破裂后，铂电阻内进水，就会导致测温不准，因此要正确使用铂电阻测温探头，轻拿轻放，妥善保管。

（2）搅拌器故障或搅拌速度不均匀。量热仪在使用过程中由于搅拌器线路接触不良或者搅拌器本身损坏出现故障，使得搅拌桨时快时慢，时转时停，从而使搅拌速度不均匀搅拌桨被卡住不能自由动作，导致内筒水温不均匀，造成内筒水测温不准引起测量误差。

（3）自动量热仪与氧弹接触不良会造成点火失败。在发热量测定中，最常见的问题是点火失败，主要原因：第一，氧弹接触（下转第65页）（上接第30页）不良。主要是氧弹经多次试验后，两根接点火丝的接线柱被氧化，使得点火丝与氧弹接触不良，造成点火失败。第二，氧弹内电极短路。氧弹内两电极靠得太近，放入坩埚后造成短路，以致点火失败。

（4）氧气压力及充氧时间不足。钢瓶中氧气压力低于4.0MPa时不能再使用，应重新更换氧气瓶。若瓶内氧气压力低于5.0MPa时，充氧时间应酌量延长，因为氧弹内氧气压力不足或充氧时间不足会使煤样燃烧不完全，造成结果偏低。因此，钢瓶内氧气压力不得低于5.0MP，并且充氧时间不得低于15s。

4.结语

我国是一个煤炭资源储量丰富、消耗巨大的国家，随着市场经济发展程度的不断提高，作为煤炭贸易结算主要依据的热值检测结果的准确性便成了供需双方关注的主要焦点。根据文中有关问题得出，要提高煤发热量测定的准确度，就必须做到以下三点：第一，热容量标定的准确性直接影响发热量的正确性，因此应定期按国标进行标定。第二，自动量热仪应定期检查维护，发现问题及时解决。第三，热容量标定条件应与发热量测定条件尽量保持一致。与此同时，我们在工作中不能忽略工作人员自身问题，要着重加强质监工作人员的作风，从根本上保证检测数据的可靠性和准确性。

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