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技术文章
煤炭发热量公式与氧弹量热仪的测定原理和结果比较
点击次数：45 发布时间：2023/2/24 15:59:04
煤炭发热量（煤炭热值）是衡量煤质重要的指标。对收到基低位发热量(Qnet,ar)来说,它是煤炭按热值计价的主要技术依据和计价基础。在煤质研究中，根据干燥无灰基发热量(Qgr,daf)可粗略推测估算与煤炭变质程度相关的一些煤质特征,比如粘结性、结焦性等。
煤炭发热量的测定方法主要有直接测定法和间接计算法两种，直接测定法就是氧弹量热仪法，而间接测定法又可分为工业分析法和元素分析法，其中利用煤的工业分析结果来计算煤炭发热量的方法为常用。
近年来煤炭发热量测定仪（量热仪）在各个煤炭使用行业广为推广，但很多煤炭使用企业将工业分析法测定煤炭发热量结果与氧弹量热仪法测定结果相比较时，发现二者不吻合，甚至偏差很大。实践中还有少数煤炭使用企业以工业分析法计算结果为准，因此导致了煤炭利用中的很多误差。
1、氧弹法测定煤炭发热量的原理
先称取一定量的试样，放入充有过量氧气的氧弹内，再将氧弹放在一个盛有足够浸没氧弹的纯水的容器（通常称水桶或内桶）中，并使氧弹内的可燃物点火燃烧，放出的热量被内桶中的水吸收并使水温升高，根据温升即可计算出试样的热值。
因为量热系统不是与外界隔绝的，它可能与周围环境发生热交换，为了得到可靠的测定结果，要把盛氧弹的水桶放在一个双壁水套中，通过控制水套的温度来消除量热系统与周围环境的热交换，或者经过计算对热交换所引起的误差进行校正。根据水套温度的不同控制方式，目通用的量热仪可分为绝热式量热仪和恒温式量热仪，由于恒温式结构简单，实际应用为普遍。
2、工业分析法的测定原理
收集全国各统配煤矿、主要地方煤矿以及部分地质勘探精查煤样和少数全国统检煤样，品种包括从褐煤、烟煤到无烟煤各个类别，将其工业分析结果及其它一些煤质指标（如氢含量、焦渣特征）和氧弹法发热量测定结果，运用数理统计的多元回归分析方法进行统计分析，得到适用于不同煤种系列经验公式，就是我们常用的发热量计算公式。
现行计算煤炭的低位发热量的经验公式，在实际应用中发现其有一定的缺陷和局限性，如在当时推导烟煤的发热量公式的时候，没有将焦渣特征定量纳入公式，而是根据焦渣特征的大小分组列出K(计算公式中的符号)值，这样不仅计算麻烦，而且误差也很大。还有重要的一点就是煤炭发热量计算的经验公式没有一个具体的衡量标准，计算出来的结果准确性就大打折扣；而氧弹量热仪测定出的发热量结果可以用标准物质（一般用苯甲酸）来衡量，如果发现其测定结果偏差大时可以通过校定来解决，这样就大大提高了氧弹量热仪测定结果的精确度。
总而言之，工业分析法计算发热量的经验公式只是一个估算值，不能作为仲裁结果来判定，而氧弹量热仪直接测定出的结果基本能反映测试煤样的真实热值，所以在使用煤炭的各行各业也被广泛的推广起来。
原创作者：鹤壁市科达仪器仪表有限公司
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