實(shí)驗(yàn)一煤的發(fā)熱量熱的測(cè)定

1、實(shí)驗(yàn)一煤得發(fā)熱量測(cè)定內(nèi)容提要煤得發(fā)熱量就是就是煤得重要得特征之一，在鍋爐設(shè)汁與改造工作中，發(fā)熱量就是組織鍋爐熱平 衡、計(jì)算燃燒物料平衡等各種參數(shù)與設(shè)備選擇得重要依據(jù)。本實(shí)驗(yàn)采用氧彈式量熱計(jì)測(cè)定煤得發(fā)熱 戢。一、目得要求1、了解氧彈量熱計(jì)得原理、構(gòu)造與使用方法，學(xué)會(huì)用其測(cè)左固泄試樣得燃饒熱。2、學(xué)習(xí)有關(guān)鍋爐實(shí)驗(yàn)得一般知識(shí)。二、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵1、用天平稱(chēng)疑要準(zhǔn)確，盡量做到既不引進(jìn)雜質(zhì)，又不丟失樣品。2、充氧時(shí)注意旋緊氧彈蓋，以免漏氣而燃燒不完全。三、實(shí)驗(yàn)原理煤得發(fā)熱量測(cè)左就是將可燃物質(zhì)煤、氧化劑及英容器與周?chē)h(huán)境隔離，測(cè)定燃燒前后系統(tǒng)溫度得 升高值ZIT,再根據(jù)系統(tǒng)得熱容C,可燃物質(zhì)得質(zhì)量m,計(jì)算每克物

2、質(zhì)得加饒熱Q。即系統(tǒng)得熱容，一般 就是利用已知燃燒熱得標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在相同條件下完全燃燒，根據(jù)其燃燒前后系統(tǒng)溫度得變化4t,質(zhì)量, 每克煤得得燃燒熱Q%。本實(shí)驗(yàn)恒溫式熱量訃測(cè)得得。目得用氧彈量熱計(jì)測(cè)定煤得燃燒熱,確立不同得熱量計(jì)得熱容量K。原理在適當(dāng)?shù)脳l件下，幾乎所有得有機(jī)物、都能迅速而完全地進(jìn)行氧化反應(yīng)，這就為準(zhǔn)確測(cè)立它們得 燃燒熱創(chuàng)造了有利條件。為了使被測(cè)物質(zhì)能迅速而完全燃饒，就需要有強(qiáng)有力得氧化劑。在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常使用壓力為2530 大氣壓（253 3 3039 k pj得氧氣作為氧化劑。用GR-350 0型氧彈雖:熱訃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，氧彈放置在 裝有一左量水得銅水桶中，水桶外就是空氣隔熱層，再外而就

3、是溫度恒泄得水夾套。標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱指得就是：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，Imo 1物質(zhì)完全燃饒成同一溫度得指左產(chǎn)物（C與II得燃燒 產(chǎn)物為CO：, II .>0）得焰變化。用表示。在氧彈量熱計(jì)中，可測(cè)得物質(zhì)得左容摩爾燃燒熱若氣體為理想氣體,忽略壓力影響，則Ji=Adz + n R Tn燃燒前后氣體得物質(zhì)得量得變化。樣品在體枳固左得氧彈中燃燒放出得熱;引火線燃燒放出得熱與由氧氣中微量得氮?dú)庋趸上?酸得生成熱,大部分被水桶中得水吸收；另一部分則被氧彈、水桶、攪拌器及溫度計(jì)等所吸收，在量 熱汁與環(huán)境沒(méi)有熱交換得情況下,可寫(xiě)出如下得熱量平衡式：Q.,a+qb+qn 二 w-h-A t +K A t式中Q被測(cè)物質(zhì)

4、得沱容燃燒熱（卡/克）；a被測(cè)物質(zhì)得重量（克）；q引火絲得燃燒熱（卡 /克）（鐵約為66 9 9J/g,鐮絲為25 1 2 J/g） , b燒掉了得引火絲重呈：（克）；6硝酸生成熱為q.硝酸生成熱（q“= 0、00 1 5x QyXG） ； w水桶中得水重（克）,h水得比熱（J/克度）；K氧 彈、水桶得總熱容（J/度）； t 與環(huán)境無(wú)熱交換時(shí)得真實(shí)溫差（度）。如在實(shí)驗(yàn)時(shí)保持水桶中水量一立,把上式右端常數(shù)合并得到下式：Q.-a+qb+qn = K-At（*）式中:K J/度，稱(chēng)為疑熱計(jì)得水當(dāng)量。實(shí)際上，氧彈式量熱訃不就是嚴(yán)格得絕熱系統(tǒng)，加之由于傳熱速度得限制，燃燒后由最低溫度達(dá) 最高溫度需一定得

5、時(shí)間,在這段時(shí)間里系統(tǒng)與環(huán)境難免發(fā)生熱交換，因而從溫度計(jì)上讀得得溫差就不 就是貞實(shí)得溫差t。為此，必須對(duì)讀得得溫差進(jìn)行校正，下面就是瑞芳公式：（*±）n由點(diǎn)火到終點(diǎn)得時(shí)間，單位分鐘（min）;Vo在點(diǎn)火時(shí)內(nèi)外簡(jiǎn)溫差影響下造成得內(nèi)筒降溫速度（初期溫降），單位為開(kāi)爾文每分鐘（K/m in）;Vn在終點(diǎn)時(shí)內(nèi)外筒溫差影響下造成得內(nèi)簡(jiǎn)降溫速度（末期溫降），單位為開(kāi)爾文每分鐘（K/min）;tpo點(diǎn)火前（初期平均）內(nèi)筒溫度，單位為開(kāi)爾文（K）;t pn終點(diǎn)后（末期平均）內(nèi)筒溫度,單位為開(kāi)爾文（K）;to點(diǎn)火時(shí)內(nèi)筒溫度,單位為開(kāi)爾文（K）；t n終點(diǎn)時(shí)內(nèi)筒溫度,單位為開(kāi)爾文（K）；ti主期內(nèi)第i分

6、鐘時(shí)內(nèi)筒溫度，單位（K）、初期:攪拌一般2 -4mi n ,取2- 4個(gè)點(diǎn)；主期:一般9m in,取9個(gè)點(diǎn)末期:從開(kāi)始點(diǎn)火成功得第1 Omin,算末期溫度，lm i n取一次，直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束。在考慮了溫差校正后，其實(shí)溫差A(yù)t應(yīng)該就是：t=to+C式中：t。一點(diǎn)火時(shí)內(nèi)筒溫度；tn終點(diǎn)時(shí)內(nèi)筒溫度。從（*）式可知，要測(cè)得樣品得Qv必須知道儀器常數(shù)（儀器得水當(dāng)WK.測(cè)立得方法就是以一立量得 已知燃燒得標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（常用苯甲酸，其Qv二264 70J/克）在相同得條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)得10. t,并 用（*）式算出斷后,就可按（*）式算出K值。若實(shí)驗(yàn)所采用得儀器就是HDC 6 00 0微電腦雖:熱訃,其特點(diǎn)就是鉛

7、電阻探頭測(cè)溫，汁算機(jī)讀數(shù)訃 算、人工調(diào)制溫差、人工稱(chēng)水、裝水。氧彈與內(nèi)簡(jiǎn)就是儀器得主體，即實(shí)驗(yàn)所研究得系統(tǒng)。系統(tǒng)與外 筒隔以空氣絕熱層,下方有絕熱墊片架起，上方有絕熱蓋板覆蓋，以減少對(duì)流與蒸發(fā)。為了減少輻射 及控制環(huán)境溫度恒左，外筒中灌滿(mǎn)與系統(tǒng)溫度相近得水。為使系統(tǒng)溫度很快達(dá)到均勻，還裝有內(nèi)簡(jiǎn)攪 拌裝置。鉛電阻測(cè)溫探頭測(cè)得溫度信號(hào)，通過(guò)測(cè)溫卡放大，模擬轉(zhuǎn)換傳送給汁算機(jī)，計(jì)算機(jī)將測(cè)溫卡 傳遞過(guò)來(lái)得溫度信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，運(yùn)算、顯示結(jié)果，并且通過(guò)溫度控制器控制攪拌、點(diǎn)火，測(cè)試完畢 后自動(dòng)打印有關(guān)數(shù)據(jù)、圖形及結(jié)果。(2)分析試樣得彈筒發(fā)熱測(cè)疋結(jié)果按下式il算:(*)Q；-分析試樣得彈筒發(fā)熱量,J/ g

8、G-分析試樣得重量，gT-At(與環(huán)境無(wú)熱交換時(shí)得真實(shí)溫差)，°C其她同上(3)高位發(fā)熱量得計(jì)算：高位發(fā)熱量可從彈筒發(fā)熱量求得：Qgr, v, a d = Ob, ad (955, a d + a 0b, ad)J /g他r, ad空氣干燥基煤得高位發(fā)熱量,J/g：Qb, ad空氣干燥基煤得彈筒發(fā)熱量,J/g;St, ad空氣干燥基煤得全硫含雖；9 5 煤中每1%硫得校正值,J;a硝酸校正系數(shù)。也可對(duì)于貧煙與無(wú)煙煤為0、001,英她煤取0、0 0 15硝酸校正系數(shù)表a.d, Kj/g16、 7016、 7025、>25> 10a0、0010、 00120、 0016 低位

9、發(fā)熱量得計(jì)算與換算：低位發(fā)熱就就是指煤在工業(yè)窯爐中燃燒時(shí)所產(chǎn)生得熱量。煤在工業(yè)窯爐中燃燒時(shí)，煤中水分與氫生成得水蒸汽隨煙道氣進(jìn)入大氣中(假設(shè)燃燒產(chǎn) 物中得水成20°C水蒸氣狀態(tài))，此時(shí)燃料燃燒放出得熱量一部分被水氣化所吸收,故熱值 降低。高位發(fā)熱量必須減去這部分氣化熱或叫蒸發(fā)熱后，即為低位發(fā)熱量。Qnet, v, ar= (Qgr, v, a d -2 0 6Ha d) X (100Mt)/ (10 0 -Ma d) 2 3MtJ/g式中：Qnet, ad分析煤樣得低位發(fā)熱量，J/g;Qgr, ad分析煤樣得高位發(fā)熱量,J/g;Had分析煤樣氫含量，%;Mt分析煤樣全水分含量：M a d分析煤樣空干基水分含量,計(jì)算舉例見(jiàn)附頁(yè)思考題1、在使用氧氣鋼瓶及氧氣減壓閥時(shí)應(yīng)注意哪些規(guī)則？2、氧彈發(fā)熱量與高低位發(fā)熱量有何區(qū)別燃料在鍋爐膛中所能釋放出來(lái)得熱量就是哪一 種？3、常用得熱量計(jì)有哪幾種類(lèi)型?它們得差別就是什么