入爐煤的發(fā)熱量，又稱熱值，是指單位質(zhì)量的煤在完全燃燒時(shí)所釋放出的熱量。它是評(píng)價(jià)煤炭經(jīng)濟(jì)價(jià)值和使用價(jià)值的最核心指標(biāo)之一，直接關(guān)系到火力發(fā)電廠、工業(yè)鍋爐等燃煤設(shè)備的燃料成本、燃燒效率、熱力計(jì)算、污染物排放控制以及鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性。準(zhǔn)確測(cè)定入爐煤的發(fā)熱量對(duì)優(yōu)化配煤、控制燃料成本、提高燃燒效率、減少污染物排放和保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行具有極其重要的意義。
檢測(cè)項(xiàng)目
入爐煤發(fā)熱量檢測(cè)的核心項(xiàng)目就是確定其不同基準(zhǔn)下的熱量值，主要包括：
1. 彈筒發(fā)熱量： 在氧彈熱量計(jì)中，在有過剩氧氣存在的條件下，按規(guī)定條件（在氧彈中）燃燒單位質(zhì)量煤樣所產(chǎn)生的熱量。這是實(shí)測(cè)的基礎(chǔ)值。
2. 高位發(fā)熱量： 由彈筒發(fā)熱量減去硝酸生成熱和硫酸校正熱（由彈筒洗液測(cè)得的硫含量計(jì)算）后得到的發(fā)熱量。它表示煤在空氣中、在大氣壓條件下完全燃燒時(shí)所釋放的熱量（假設(shè)燃燒產(chǎn)物中的水以液態(tài)形式存在）。高位發(fā)熱量是評(píng)價(jià)煤質(zhì)和計(jì)算熱平衡常用的基準(zhǔn)。
3. 低位發(fā)熱量： 由高位發(fā)熱量減去煤樣燃燒后產(chǎn)生的水（包括燃料中的氫燃燒生成的水和燃料中原有的水分）的汽化潛熱后得到的發(fā)熱量。它表示煤在實(shí)際燃燒裝置（如鍋爐）中燃燒時(shí)，扣除煙氣中水蒸氣帶走的熱量后，真正可被利用的熱量。低位發(fā)熱量是鍋爐熱力計(jì)算、燃料消耗量計(jì)算和經(jīng)濟(jì)性分析的基礎(chǔ)。
4. 不同基準(zhǔn)的發(fā)熱量： 根據(jù)煤樣狀態(tài)（水分、灰分的影響），發(fā)熱量通常需要換算到特定的基準(zhǔn)，便于比較和應(yīng)用。最常見的是：
收到基低位發(fā)熱量： 這是煤在實(shí)際使用狀態(tài)（包含全水分、全灰分）下的低位發(fā)熱量，是計(jì)算燃料實(shí)際輸入熱量的依據(jù)。
空氣干燥基高位/低位發(fā)熱量： 以與空氣濕度達(dá)到平衡狀態(tài)的煤樣（即分析煤樣）為基準(zhǔn)計(jì)算的發(fā)熱量，是實(shí)驗(yàn)室分析報(bào)告的基礎(chǔ)。
干燥基高位發(fā)熱量： 以假想無(wú)水狀態(tài)（干基）為基準(zhǔn)計(jì)算的發(fā)熱量，用于評(píng)價(jià)煤中有機(jī)質(zhì)的本質(zhì)熱值，排除水分影響。
干燥無(wú)灰基高位發(fā)熱量： 以假想無(wú)水無(wú)灰狀態(tài)（可燃基）為基準(zhǔn)計(jì)算的發(fā)熱量，用于評(píng)價(jià)煤中有機(jī)質(zhì)的本質(zhì)熱值，排除水分和灰分的影響。
檢測(cè)儀器
入爐煤發(fā)熱量測(cè)定的核心儀器是氧彈熱量計(jì)，主要類型包括：
1. 恒溫式熱量計(jì)： 其基本結(jié)構(gòu)包括：
氧彈： 耐高壓、耐腐蝕的合金鋼容器，是煤樣在其中進(jìn)行高壓充氧燃燒的核心部件。
內(nèi)筒（量熱筒）： 通常由不銹鋼制成，盛放一定量的水，將氧彈浸沒其中。煤樣在氧彈內(nèi)燃燒釋放的熱量通過氧彈壁傳遞給內(nèi)筒水，引起水溫變化。
外筒（水夾套）： 包圍內(nèi)筒，通過恒溫水循環(huán)保持其溫度基本恒定（恒溫環(huán)境），以減少內(nèi)筒與外界的熱交換。
攪拌器： 使內(nèi)筒水溫快速均勻分布。
溫度測(cè)量系統(tǒng)： 高精度的溫度計(jì)（如鉑電阻溫度計(jì)或貝克曼溫度計(jì)）和精密測(cè)溫電路，用于精確測(cè)量?jī)?nèi)筒水溫的微小變化（通常精確到0.001℃）。
點(diǎn)火裝置： 提供電能點(diǎn)燃氧彈內(nèi)的點(diǎn)火絲，引燃煤樣。
充氧裝置： 用于向氧彈內(nèi)充入高壓氧氣（通常約2.8-3.2 MPa）。
2. 絕熱式熱量計(jì)： 結(jié)構(gòu)與恒溫式相似，但其外筒溫度能夠自動(dòng)跟蹤內(nèi)筒溫度的變化，理論上消除內(nèi)筒與外筒之間的熱交換（絕熱條件），簡(jiǎn)化了計(jì)算過程，精度更高，但儀器更復(fù)雜昂貴。
3. 微機(jī)全自動(dòng)熱量計(jì)： 目前主流設(shè)備。它是在恒溫式或絕熱式熱量計(jì)基礎(chǔ)上，集成了自動(dòng)充氧、自動(dòng)點(diǎn)火、自動(dòng)測(cè)溫、自動(dòng)攪拌、自動(dòng)控制水溫和自動(dòng)計(jì)算處理數(shù)據(jù)等功能，并由計(jì)算機(jī)（微機(jī)）進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)處理，自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
輔助儀器與試劑： 分析天平（精度0.0001g）、壓餅機(jī)、點(diǎn)火絲（鎳鉻或鉑金絲）、苯甲酸（標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，用于標(biāo)定熱量計(jì)的熱容量）、氧氣（純度≥99.5%）、蒸餾水等。
檢測(cè)方法
入爐煤發(fā)熱量的測(cè)定主要依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 213《煤的發(fā)熱量測(cè)定方法》。以使用微機(jī)全自動(dòng)恒溫式熱量計(jì)為例，基本步驟如下：
1. 準(zhǔn)備工作：
* 使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)苯甲酸標(biāo)定熱量計(jì)的熱容量（量熱系統(tǒng)溫度每升高1℃所需的熱量，單位J/K）。這是計(jì)算樣品發(fā)熱量的基礎(chǔ)，需定期標(biāo)定（尤其當(dāng)環(huán)境條件或儀器狀態(tài)發(fā)生顯著變化時(shí)）。
* 將分析煤樣（粒度<0.2mm，空氣干燥狀態(tài)）在空氣中混合均勻。
2. 試樣稱量與放置：
* 用分析天平精確稱取一定量（通常1g左右，精確至0.0001g）的煤樣于預(yù)先干燥稱重的燃燒皿（如石英皿、鉑金皿或瓷皿）中。
* 對(duì)于不易燃燒完全的煤（如高灰分、低揮發(fā)分煤），可用已知質(zhì)量的擦鏡紙包裹試樣或與適量已知熱值的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（如苯甲酸）混合后壓餅。
* 將裝有試樣的燃燒皿小心放入氧彈的坩堝支架上。
3. 安裝氧彈：
* 在氧彈電極柱上連接一根已知長(zhǎng)度的點(diǎn)火絲，確保點(diǎn)火絲與試樣良好接觸但不觸碰燃燒皿。
* 向氧彈中加入10mL蒸餾水（吸收燃燒生成的酸性氣體）。
* 小心擰緊氧彈蓋。
4. 充氧： 將氧彈置于充氧器上，緩慢充入氧氣至壓力2.8-3.2 MPa，并保持此壓力至少15秒。注意避免過快充氧導(dǎo)致煤粉飛濺。
5. 安裝熱量計(jì)與注水：
* 將充好氧的氧彈小心放入熱量計(jì)內(nèi)筒的支架上。
* 向內(nèi)筒中注入一定量（通常2000-3000g，精確稱量）的蒸餾水，確保氧彈完全浸沒。
* 蓋上熱量計(jì)蓋。
6. 測(cè)定： 啟動(dòng)微機(jī)控制程序。程序?qū)⒆詣?dòng)：
* 開始攪拌內(nèi)筒水，使溫度均勻。
* 進(jìn)入初期（溫度平衡期）：監(jiān)測(cè)水溫變化，確定初期溫度變化趨勢(shì)。
* 自動(dòng)點(diǎn)火：通電引燃點(diǎn)火絲和煤樣。
* 進(jìn)入主期（燃燒反應(yīng)期）：水溫因燃燒放熱而迅速上升。
* 進(jìn)入末期（溫度穩(wěn)定期）：水溫上升變緩并趨于穩(wěn)定。
* 持續(xù)監(jiān)測(cè)并記錄整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的內(nèi)筒水溫變化。
7. 結(jié)束與取出： 試驗(yàn)結(jié)束后，程序自動(dòng)計(jì)算并顯示結(jié)果（通常是彈筒發(fā)熱量）。停止攪拌，小心打開熱量計(jì)蓋。
8. 后處理與計(jì)算：
* 取出氧彈，緩慢釋放內(nèi)部壓力（排氣）。
* 打開氧彈蓋，檢查燃燒是否完全（若有未燃盡的碳黑或煤樣，試驗(yàn)作廢）。
* 用蒸餾水沖洗氧彈內(nèi)壁、坩堝及所有部件，收集所有洗液（用于測(cè)定彈筒洗液中的硫含量）。
* 微機(jī)根據(jù)記錄的溫升數(shù)據(jù)、已標(biāo)定的熱容量、試樣質(zhì)量
CMA認(rèn)證
檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定證書
證書編號(hào)：241520345370
有效期至：2030年4月15日
CNAS認(rèn)可
實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可證書
證書編號(hào)：CNAS L22006
有效期至：2030年12月1日
ISO認(rèn)證
質(zhì)量管理體系認(rèn)證證書
證書編號(hào)：ISO9001-2024001
有效期至：2027年12月31日
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