浅谈测定煤炭发热量时的若干问题

康翠霞

（山西同煤集团同家梁矿煤质中心，山西 大同 037025）

浅谈测定煤炭发热量时的若干问题

康翠霞

（山西同煤集团同家梁矿煤质中心，山西 大同 037025）

根据多年实践，总结了煤炭发热量测定过程中的若干问题，例如：发热量测定前，必须将煤样混合均匀，并须检查燃烧皿底部是否变形、变薄、可用，还必须对氧弹进行气密性检查；再者，必须注意充氧时间及压力，并对室温进行控制，重视热容量的标定试验和仪器的定期标定；最后分析了点火失败的主要原因，总之用以提高煤炭发热量的测定精度。

煤炭发热量；热容量及仪器标定；煤样测定

测定煤中发热量是项很重要的工作，但是发热量的测定过程中常受仪器性能和周围环境等因素的影响，往往出现测定误差。笔者在多年实验与探索中，对此项工作总结出一些体会，用以减小误差。

1 发热量测定前，必须将煤样混合均匀

由于煤炭是粒度组成和化学组成的很不均匀的混合物，制作煤样时，会由于人为原因造成粒度大小不一，且在移动和存储的过程中，会受重力的作用使粒度分离；粒度大的煤样，容易在容器的下部和四周聚集；粒度小的煤样，则易集中在容器的上部和中间，所以会导致煤样的不均匀。为使测定结果更准确，在称量煤样前，必须使容器中的煤样充分混合均匀。

要使容器中的煤样混合均匀，应使用“转瓶法”混合。具体做法是：将所称煤样的容器盖盖严，用食指按住瓶盖，其余手指握住瓶身，转动手腕；转动手腕的过程中，可使煤样在水平和竖直方向都可翻转混合，达到充分混合的目的，直到煤样容器中无煤粉飞扬时，即可进行称样。但是，平时工作中的许多化验员，只用煤样勺在容器中搅拌煤样，之后直接称取进行试验，以为这样就可以使煤样混合均匀，却不知道这样操作只能降低煤样的代表性，影响测定结果的精度。

2 燃烧器皿使用前需要检查

试验前，必须检查燃烧器皿底部是否变形、变薄，否则，应更换新的器皿。主要是因为使用时间久，底部变形、变薄，当遇到高硫、高热值煤样时，在点火后瞬间产生高温、易将皿底熔化，造成短路而烧坏氧弹。

3 发热量测定前，必须对氧弹进行气密性检查

氧弹气密性检查，是将充氧后的氧弹全部浸没在水中，如果有气泡不断产生，则证明氧弹漏气，此时不能进行试验，必须修理好再用。漏气的主要原因是由于各部件连接部分及橡皮圈弹性不好、或零部件磨损造成的接触不严密所致。例如橡皮圈失去弹性，一是使用过久、老化，这时需要更换；二是由于橡皮圈太干燥，此时，应在每天化验前，在橡皮圈上浇些蒸馏水，稍等它溶胀，擦干水后再做试验；也可能是由于氧弹进出气口或接头内部有脏物或上得不紧，需整理后方可使用。如果使用漏气的氧弹作试验，会使氧弹帽崩离，或整个氧弹崩出热量计而造成事故。

4 必须注意充氧时间及压力

氧弹准备好之后，在钢瓶中氧气压力大于5.0MPa时，往氧弹中慢慢充入氧气，直到充氧仪压力达到2.8～3.0 MPa后，充氧时间至少达到15 s，充氧才能完成。如果充氧压力低于2.8 MPa或大于3.2 MPa，会使测定结果热值不准。而且压力太高，会造成喷溅，使煤样质量不准，所得热值不准，此时应停止试验。当钢瓶中氧气压力小于5.0MPa时，充氧时间就应适当延长；小于4.0 MPa时，必须更换新的钢瓶氧气。

5 测定时的温度控制

发热量测定时，由于煤样与仪器、介质、环境温度有着密切关系。故对室温进行控制是测定中的重要步骤之一。通常室温以不超出15℃～30℃范围为宜，若低于15℃或高于30℃，都会使测温不准，并使发热量产生误差，影响结果的准确性。还有一个更重要的原因，因为自动量热计控制仪各数显温度计内的元器件，多是大规模集成块及电子元器件，温度过低或过高将会影响这些器件的功能，试验过程中可能会出现跳数或拒绝工作现象。

为了避免室内温度大幅变化，可以借助于控温仪或空调。若采用空调，应注意空调不能对着热量仪吹；而且要等室温达到15℃～30℃时稳定后才能测定，这样可使整个试验过程中内、外筒温度保持一致，从而消除了热交换，才能保证发热量测定结果的可靠性。同时还要强调一点，测发热量时的室温与标定热容量时的室温之差不能超过5℃。热容量是决定发热量准确度的关键，室温变化大于5℃时，必须重做热容量测定，否则发热量测值不准。

6 热容量的测定

热容量标定试验是发热量测定的重要环节，正确地进行热容量标定是获得准确发热量测定结果的前提。首先，要从商家购买已压制成片的苯甲酸，为了避免片状的苯甲酸吸水后干燥起来困难，所以买来后应放在干燥器中。使用时，若发现有黑色、黄色或其它不正常物，应用小刀刮去。其次，热容量标定一般应进行5次重复试验。若5次测定结果分别为10738J/K、10751J/K、10723J/K、10742J/K、10711J/K，

那么根据5次重复试验结果的平均值为；

重复测定值标准差为：

7 标准煤样的测定

为了更准确地测定煤炭的发热量，避免仪器出现误差，要对仪器定期进行标定。表1中有一组数据显示：热值为（32.05+32.11）/2=32.08，在标准煤样的标准热值误差范围内，故仪器为正常。

表1

在试验过程中，经常会出现点火失败的情况。失败的主要原因如下：

（1）先用万用表测量氧弹上的两个点火电极间的线路是否导通；（2）检查两个电极柱是否氧化生锈，去除方法是用砂纸将两个电极柱特别是点火丝连接部位打磨光亮；（3）检查量热仪上的两个电极引出线是否有虚焊或断线情况；（4）检查点火丝是否与电极柱接触良好；（5）检查是否短路，首先应检查两电极柱，主要检查带坩埚架的电极柱是否与氧弹接触，氧弹内的绝缘套柱是否破损，以及内筒水是否清洁或混入了电解质等。

8 结束语

综上所述，由于发热量是评价煤质的一项重要指标，所以需要考虑影响测定的各种因素，并进行各种校正措施，才能获得较准正确的结果，达到符合煤质的实际状况。

Some Problems During the Coal Calorific Value Determination

KANG Cui-xia
(Coal Quality Center of Tongjialiang Mine,Datong Coal Group,Datong Shanxi 037025,China)

The author sums up some problems during the coal calorific value determination to improve its precision.Firstly,before the determination,coal samples should be mixed well,combustion boat should be checked whether it is out of shape,thinner and usable,and oxygen-bomb should be checked for air tightness.Besides,oxygen-filling time and pressure,room temperature,thermal capacity calibration test and instrument's regular calibration should be noticed and valued.Finally,the article analyzes the major reasons of ignition failure.

calorific value of coal;thermal capacity and instrument calibration;coal samples'measurement

TD672

A

1672-5050（2010）08-0075-03

2010-07-26

康翠霞（1974—）女，山西应县人，大专学历，助理工程师，主要从事煤质化验工作。

徐树文