燃煤化验发热量测定的影响因素与应对措施

燃煤化验发热量测定的影响因素与应对措施

张亚娟 ,朱海燕

身份证号：410181198101024527

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河南中孚实业股份有限公司  河南省巩义市451200

摘要：根据GB/T213-2008《燃煤的发热量测定方法》，结合多年从事煤质分析工作经验，总结出检测过程中影响发热量测定的几个常见因素及应对措施。

关键词：发热量，煤质分析，措施

煤的发热量是煤炭分析的一个重要项目，它对于电厂安全生产和机组经济运行具有重要意义，是入厂煤定价和结算的主要依据，还是锅炉运行时配煤掺烧及负荷调整参数的重要依据。因此，准确的发热量测定结果是燃煤化验室必须保证的工作。除了精密的测量仪器，规范操作尤为重要，如果操作不当，同样得不到准确的发热量测定结果。鉴于煤质发热量测定的重要性，依据国标GBT-213—2008，并结合日常的工作经验，总结出发热量测定过程中常见的几个注意事项及应对措施进行探讨。

一、称量

称样是煤炭发热量测定的第一步，准确地称样可以提高试样结果的准确性。在确保天平状态正常的前提下，为了使称取的样品充分均匀，得出的试验数据准确可靠，首先要用转瓶法均匀煤样约1-2分钟，然后静止片刻，再往燃烧皿中准确称取力度小于0.2mm的空气干燥煤样1g（精确到0.0002g）。工作中发生过燃烧时由于煤样不平、松散导致飞溅，试验结果偏低，甚至试验失败状况。

应对措施：可将称取的煤样在平台上轻轻晃动，使之铺平、均匀，避免煤样试验结果偏低或试验失败。

二、环境温度

GB/T 213-2008煤的发热量测定方法中对发热量测定实验室规定满足以下条件：

1、进行发热量的测定的实验室应为单独房间，不应在同一房间进行其它试样项目；

2、实验室的房间应避免被阳光直射，应装有避光窗帘；

3、实验室的室温要保持相对稳定，每次测定室温不应超过1℃，室温控制在15-30℃，试验期间应尽量减少开门次数；

4、实验室内无强烈的空气对流，因此不应有强烈的热源、冷源和风扇等，实验过程中应避免开启门窗。

大多实验室都能保证1、2、4条，但对第3条中的室温要求却没有严格执行，造成测量误差。具体分析：热量计是通过测量内筒水温来计算出被测物质热值的，环境温度不稳定，会给测试结果带来明显的影响，如果室温越来越高，比如第二次试验时的室温比第一次高（超出规定范围），则第二次的内筒水温要比第一次多吸收外界热量，测得的发热量会越来越大。相反，如果室温越来越低，测得的发热量会越来越小，如果室温摆动较大测试结果也会波动较大。

应对措施：化验员在测定发热量时，要严格控制室温符合国标要求，记录发热量测定前后的室温，关注室温，并检查外筒温度与室温相差不得超过1℃。

三、燃烧皿对发热量测定的影响

1、新购置的燃烧皿未经过处理直接使用将会出现发热量偏低的情况。

2、不同厂家的燃烧皿，由于深浅厚薄不同，质量也不相同，我公司化验室为使燃烧皿质量相同，一直使用量热仪厂家的燃烧皿，后来发现同一厂家不同批号的燃烧皿，燃烧皿重量、厚薄深浅不同，质量也有所不同，这种情况会影响实验结果的准确性。

应对措施：

1、在使用前燃烧皿应在800度的高温炉中烧至恒重后，再在量热仪上使用，避免燃烧皿在试验过程中由于自身质量变化引起的测定误差。

2、日常做样时注意选择准备同一厂家、同批号，深浅、厚薄、重量相同的燃烧皿实验，确保测定数值在误差范围。

四、热容量标定后的检定

热容量是量热仪非常重要的参数，其标定正确与否直接关系到发热量测定的准确性。

国标GBT/213-2008规定进行热容量的标定，5次苯甲酸测定结果的相对标准差不应超过0.2％。

应对措施：

1、如果超过则需要补充进行测试,选择5次合格的平均结果数值。

2、若依然超过规定标准,则需要全面检验测试条件和技术,再次实行标定。标定值只有3个月的有效期,超出则需要重新设定。

五、量热仪用水的要求

使用蒸馏水，定期更换外筒水。外筒水的热容量在整个仪器的热容量中占相当大的比重。由于水的比热很大，外筒水的量如果不准确或不一致，将会使仪器的热容量发生变化，从而导致发热量的测定误差。外筒水的质量若发生5％的变化，仪器热容量则会发生21J/K的变化。另外外筒水长时间使用会混入杂质，从而使量热体系热容量发生变化，一般可视试验次数多少，6个月到一年更换一次。

应对措施：在每次分析试样前，要检查仪器设备各部件，观察外筒水水位计或水箱，是否应该加水或换水。但如果发现水中有脏物时，应立即换水，以免影响水泵和阀门正常工作。

六、氧弹

1、充氧压力的要求

氧气是助燃作用，充氧目的是使氧弹内的煤样能够充分燃烧，依据GBT/213-2008规定，要求充氧压力为（2.8—3.0）MP，达到压力的持续充氧时间不得少于15s。操作中设定为30s，当氧气瓶中的氧气压力降到5.0MPa以下时，冲氧时间应酌量延长，压力降到3.50MPa以下时，应及时更换新的氧气瓶。

2、氧弹漏气

氧弹漏气是发热量测定中常见的故障，不及时排除，会导致煤样燃烧不完全，导致发热量低，或是发生点火失败。因此，在测定发热量，氧弹要求有过量的氧，必须保证充氧后完全气密，如果氧弹漏气可能会造成事故。

应对措施：检查气密性。国标中规定氧弹装好试样并充好氧后，进行气密性检查，如氧弹中无气泡漏出，则表明气密性良好，如有气泡，则表明漏气，可考虑更换新的密封橡皮圈或检查氧弹进出气口接头有脏物或上的不紧所致。

3、氧弹水压试验

新氧弹和新换部件的氧弹应经20.0Mpa的水压试验，证明无问题后方能使用。

应对措施：经常观察与氧弹强度有关的结构，有无磨损或松动。如有应进行修理，修理后必须经水压试验合格后再用。

七、特殊煤样的热值测定

煤样结束测定以后,发现尚未完全燃烧,这一问题会降低结果数值。造成这个问题的原因较多,除了样品本质因素之外,点火丝深入煤粉、充氧时间明显不足、氧气缺乏规定压力、氧弹气密性不佳等,都可能造成不完全燃烧。

应对措施：

1、在日常操作中，应使用包纸或掺苯甲酸方式解决煤化程度不高难以燃烧、高灰低热值煤等问题。具体操作是准备擦镜纸,获得其质量,再放置煤样,比如混合苯甲酸,混匀搅拌以后包裹处理,开展测定热量。还要加入包纸产生的热量数值,设备使用结束以后自行除去这部分数值,对煤样热值有效换算。

2、针对容易出现飞溅问题的煤样,应当采取质量已知的擦镜纸进行包裹之后测试,有效解决飞溅问题,减少了结果数值。

3、测定操作过程中还需要点火丝不要埋入煤样内,与试样保持良好的接触或微小的距离，防止燃烧时溅出煤样。

八、燃烧煤样情况检查

煤的发热量是指煤样在氧弹内充分燃烧后的热值，如果燃烧不充分就会影响其热值的准确测定，从而使测得的试验数据不准确。因此每次实验结束，都应对氧弹内部进行检查，观察是否有煤样发生喷溅，是否有燃烧不完全的炭黑，燃烧皿内是否有没烧尽的煤样现象发生。

应对措施：若有上述现象发生，则此次实验作废，应重新测试，并采取措施，保证实验结果的准确。

九、结论

综上所述，影响煤发热量的因素有很多，任何一个环节都会造成测定不准确。要提高煤发热量测定的准确度，除严格按国标要求操作外，还需要加强自身专业学习和锻炼，提高实际操作水平，细心观察，及时发现并排除问题，定期检查，标定设备，对相关实验数据进行必要的校正，才能确保测定结果的准确可靠。

参考文献：

[1] GB/T 213-2008，煤的发热量测定方法

[2] GB/T 212-2008，燃煤的工业分析方法