熱量計一般是發(fā)熱量測定儀器。熱量計由燃燒氧彈、內(nèi)筒、外簡、攪拌器溫度傳感器和試樣點火裝置、溫度測量裝置和控制系統(tǒng)以及水構(gòu)成。通用熱量計有恒溫式和絕熱式兩種，它們的量熱系統(tǒng)被包圍在充滿水的雙層夾套(外筒)中，它們的差別只在于外筒及附屬的自動控溫裝置，其余部分無明顯區(qū)別。我國電力系統(tǒng)中普遍使用各種型號的恒溫式熱量計。

恒溫式熱量計測定煤炭發(fā)熱量

煤炭發(fā)熱量可以評價燃料煤品質(zhì)，同時也是煤炭計價的主要依據(jù)。發(fā)熱量測定的過程比較復雜，影響因素也相對較多，采用全自動氧彈熱量計測定煤炭發(fā)熱量，針對工作原理、影響因...[查看全部]

熱量計在標定熱容量和測量發(fā)熱量過程中，對容易被忽略的幾個因素進行分析。

1、與水相關(guān)的因素1.1熱量計的用水無論內(nèi)、外桶需要特別注意。

外桶用水要求用蒸餾水或去離子水，且外桶用水三個月左右需更換一次，最長不超過半年。因為外桶水的儲存時間太長，水質(zhì)會發(fā)生變化，使得測量結(jié)果偏離。若測量過程中，發(fā)現(xiàn)熱容量變化異常，也必須更換外桶的去離子水。同時不可忽略的是，對同一熱量計標定熱容量和測量發(fā)熱量時內(nèi)筒水量水質(zhì)應(yīng)一致。

1.2當桶內(nèi)的水中有污物時，應(yīng)立即更換。

污物主要來源于擦拭氧彈體用的毛巾帶來的纖維和其他雜物，這些纖維組織會隨著攪拌器的攪拌導致攪拌速度不穩(wěn)定，會使內(nèi)筒水溫和熱交換不能及時均勻的進行，使內(nèi)筒溫度變化不能真實有效地反映出來，從而導致發(fā)熱量測定結(jié)果不準確。因此要定期對攪拌器的速度和穩(wěn)定性進行檢查，用手持數(shù)字轉(zhuǎn)速表進行校驗，保證速度在(400—600)r/min為宜，并保持穩(wěn)定。

1.3若用戶使用的為非自動型量熱儀，則其內(nèi)桶水量需稱準至1g。

因內(nèi)筒水量是影響測定結(jié)果準確度的最大因素。內(nèi)筒水的熱容量在整個儀器的熱容量中占相當大的比重，內(nèi)筒中水的稱量若不準確將會使儀器的熱容量發(fā)生變化，從而導致發(fā)熱量的測定誤差。例如，內(nèi)筒水的質(zhì)量若發(fā)生5g的變化，儀器的熱容量就會發(fā)生約2lJ/K的變化。

因此，在發(fā)熱量測定試驗中，最好采用稱重法量取內(nèi)筒水，而稱量法從使用的量具綜合誤差較大且對測量結(jié)果會帶來較大影響，因此案秤或托盤天平達不到國標對稱量精度的要求，而使用中重量大的稱物(內(nèi)筒和水2~3kg)，從秤上取下時的振動，也會影響其精度。最好使用精度達到要求的精密電子天平，但在長期的實踐工作中得出，這種天平的變動性比較大，同時受環(huán)境變化等的影響，故要經(jīng)常對精密電子天平加以檢定或校正。

2、與氣相關(guān)的因素2.1試驗用的氧氣不得用電解氧即工業(yè)氧，應(yīng)使用純度高的醫(yī)用氧。

醫(yī)用氧的氧氣99.5%純度，不含可燃成分，而電

... 查看全文

熱容量是熱量計的重要參數(shù)，熱容量標定是發(fā)熱量測定中必要環(huán)節(jié)，所以提供可靠的熱容量標定值是獲得準確發(fā)熱量的前提條件。量熱體系的溫升程度是和組成量熱體系的各種物質(zhì)密切相關(guān)。所以不同熱量計有不同的熱容量，甚至同一熱量計在不同環(huán)境溫度下也有不同的熱容量。因此掌握其性質(zhì)及要求，才能準確測定發(fā)熱量。

1、熱容量標定的原理

測定燃料的發(fā)熱量，必須事先確定好熱量計量熱體系的熱容量。量熱體系是指發(fā)熱量測定過程中試樣燃燒熱能夠波及的所有部件包括浸沒氧彈的水，氧彈，攪拌器和水中那部分溫度計以及盛水用的內(nèi)筒等。量熱體系的熱容量指的是量熱體系溫度升高1K所吸收的熱量。它是由量熱體系各部分的熱容量組成。

在一定的溫度下，各種物質(zhì)的比熱有一定的確定值，因此，在量熱體系各組成部分的質(zhì)量不變的條件下，熱容量E是一個常數(shù)，當溫度變化時E亦隨之變化。

量熱體系的熱容量，一般是用國際公認的苯甲酸量熱標準物質(zhì)標定的，取一定的苯甲酸按與發(fā)熱量操作一樣的步驟，使苯甲酸在氧彈內(nèi)燃燒，根據(jù)量熱體系溫升值。

2、熱容量的標定方法

首先打開自動熱量計，進行溫度平衡后進人熱容量測定程序。準確稱取干燥的苯甲酸試樣0.9～1.1g；準確到0.0002g。用已測得熱值的點火絲連接兩極并與坩堝內(nèi)的苯甲酸相接觸。氧彈內(nèi)裝入10ml蒸餾水，裝好氧彈芯，并擰緊。氧彈充氧，3.0MPa下充氧不少于15～20s。

將氧彈放入內(nèi)簡，輸入相關(guān)數(shù)值，蓋好桶蓋，此時熱量計開始熱容量測定工作。放入氧彈時要注意觀察氧彈是否漏氣。根據(jù)國標GB/T213—2008熱容量要進行5次重復標定。計算5次重復標定結(jié)果平均值E及標準差S。其相對標準差不應(yīng)超過0.2%，若超過0.2%再補做一次。取符合要求的5次結(jié)果平均值作為儀器的熱容量。如果任何5次結(jié)果的相對標準差都超過0.2%，則全部舍棄，檢查實驗條件等，重新標定。標定結(jié)束后要進行反標定，即用已知熱值的苯甲酸進行熱值測定。差值3、影響... 查看全文

綜述了基準氣體熱量計的研究進展。在天然氣能量計量溯源體系中，基準熱量計主要用于測量純氣體熱值，為根據(jù)組成計算天然氣熱值提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)熱值結(jié)果的量值溯源；也用于測量混合氣熱值和用于其他熱值方法的校準或驗證。目前，基準氣體熱量計在測量CH4之外的純氣體熱值和混合氣熱值等方面，仍然亟待深入研究。

1、天然氣能量計量的量值溯源體系

天然氣的能量計量代替體積計量是國際發(fā)展趨勢。國際標準ISO15112-2011《天然氣-能量測定》規(guī)定了天然氣能量計量的技術(shù)路線和量值溯源體系，我國修改采用了該標準，制定了國家標準GB/T22723-2008《天然氣能量的測定》，并在我國逐步推廣實施能量計量。能量計量中應(yīng)用最廣泛的方式是采用在線氣相色譜測量天然氣的組成，通過計算得到單位體積內(nèi)的天然氣熱值，同時用流量計測量天然氣流量；兩者的乘積得到單位時間內(nèi)通過管線的天然氣的總熱值；最終通過積分得到一段時間內(nèi)通過管線的天然氣總的能量值。

可見，天然氣能量計量的兩個主要待測參數(shù)分別是:天然氣組成和流量。天然氣的組成通過氣相色譜測定，氣相色譜通過有證標準物質(zhì)校準。通常，氣相色譜測量天然氣組成的不確定度約為0.6%。天然氣流量通過氣體流量計測定，流量計通過流量計量標準裝置校準。通常，流量測量的不確定度約為0.8%。因此，通過組成和流量合成得到的天然氣熱值，其總的不確定度約為1%。

除了在線氣相色譜法，連續(xù)燃燒的熱量計也可以在線測量天然氣熱值。Culter-Hammer熱量計連續(xù)測量天然氣熱值，其不確定度約為0.2%～0.3%；水流式熱量計的不確定度約為1.0%。由于安裝和使用不便，連續(xù)燃燒的熱量計已很少用于天然氣在線能量計量。Culter-Hammer熱量計的準確度較高，可用于檢驗在線氣相色譜測量方法，以及驗證氣體標準物質(zhì)，仍有一定應(yīng)用價值。

2、基準氣體熱量計的意義

基準氣體熱量計是指具有最高準確度等級的氣體熱值測定

... 查看全文

煤炭發(fā)熱量可以評價燃料煤品質(zhì)，同時也是煤炭計價的主要依據(jù)。發(fā)熱量測定的過程比較復雜，影響因素也相對較多，采用全自動氧彈熱量計測定煤炭發(fā)熱量，針對工作原理、影響因素及解決措施進行探討，為提高煤炭發(fā)熱量測定準確度提供技術(shù)經(jīng)驗支持。

1、工作原理1.1高位發(fā)熱量

煤的發(fā)熱量一般用氧彈熱量計測定，將煤炭分析試樣放在在氧彈熱量計中，在充有過量氧氣的氧彈內(nèi)燃燒，根據(jù)試樣燃燒前后量熱系統(tǒng)產(chǎn)生的溫升，并對點火熱等附加熱進行校正后即可求得試樣的彈筒發(fā)熱量。熱量計的熱容量通過在相近條件下燃燒一定量的基準量熱物苯甲酸來確定。最后從彈筒發(fā)熱量中扣除硝酸形成熱和硫酸校正熱。

1.2低位發(fā)熱量

煤的低位發(fā)熱量可以通過煤的高位發(fā)熱量計算。計算恒容低位發(fā)熱量時需要煤樣中水分含量和氫的含量。而計算恒壓低位發(fā)熱量時還需提供煤樣中氧和氮的含量。

1.3儀器設(shè)備

發(fā)熱量測定的熱量計是由燃燒氧彈、水、外筒、內(nèi)筒、攪拌器、溫度傳感器、試樣點火裝置、溫度測量以及控制系統(tǒng)組成。通常熱量計有恒溫式和絕熱式兩種類型。

本文采用全自動氧彈量熱儀，為恒溫式量熱儀。其具體工作原理為熱值計的氧彈和外桶是固定的，將氧彈彈頭鎖定在外桶內(nèi)部，關(guān)閉量熱計機蓋，氧彈自動充氧，外桶自動注水，形成初始熱平衡狀態(tài)，樣品自動點火后，熱值計自動記錄溫度變化并實時顯示在屏幕上，測量完成后，自動排放廢氣、系統(tǒng)冷卻、排水、清洗氧彈。

2、影響因素及解決措施

以下主要探討全自動氧彈量熱儀在樣品檢測過程中的影響因素及對應(yīng)解決措施。

2.1煤樣制備過程

煤屬于不均勻物質(zhì)，如果用于分析的煤炭試樣混合不均勻，會影響到發(fā)熱量的測試結(jié)果;對于矸石量較高的煤和揮發(fā)分高而且燃燒中易飛濺的試樣，若不經(jīng)過處理，會使燃燒不夠完全。

分析用煤炭試樣一般是指粒度小于0.2mm，達到空干基狀態(tài)的煤樣，對于劣質(zhì)的煤炭，分析試樣粒度不應(yīng)大于0.1mm。煤樣粒度如果過粗，超過60目，會使煤樣混合不均勻，分析不具有代表

... 查看全文