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型煤压球机的原料煤中发热量的测定方法和计算方法

作者 Zyjx      浏览   发布时间 2016-12-29

  型煤压球机设备的生产原料是以粉状煤为主的,粉状煤是一种利和率相对较低的煤资源。除了形态的区别,粉状煤与块状煤的性质区别不大;但由于其易飞扬、不易运输等特性,一般来说将其使用型煤压球机设备制成型煤具有更好的利用性。

  对于煤,它的发热量是非常重要的,因为煤本身就是做为一处重要的燃烧能源使用的。那么,如何具体的测定和计算煤的发热量呢?

  1)测定原理与方法

  煤的发热量测定以氧弹热量法为标准,采用恒温式量热计或绝热式量热计进行:准确称取1~1.2g分析煤样,放在充有2.6~3.4MPa氧气的弹筒中。利用电流加热弹筒内的金属丝引燃煤样,使煤在过量的氧气中完全燃烧。其产物有CO2、H2O、灰以及燃烧后被水吸收形成的H2SO4及HNO3等。燃烧产生的热量被内套简的水所吸收。根据水温的上升,并进行一系列温度校正,可精确计算出单位质量的煤燃烧时所产生的热量,即弹筒发热量。

型煤压球机的原料煤中发热量的测定方法和计算方法

  恒温式和绝热式量热计的结构基本相似,恒温式量热计示意图如上图所示。两者的区别仅在于热交换的控制方式不同:前者在外筒内装入大量的水,并保持水温基本不变,以减少热交换;后者则采用自动控制外简水温的方法(试验中能自动追踪内筒温度),以消除内外筒的温差,从而消除量热系统与环境的热交换,达到绝热目的。

  2)计算方法

  由于煤在氧弹内与工业燃烧设备中的燃烧条件不同,所得燃烧产物不同,因而获得的热量也不同。

  在工业锅炉内燃烧时,煤中的氮以游离状态N2外逸,硫以SO2状态外逸,水(包括煤中氢在燃烧时生成的水)则以水蒸气状态外逸。

  在量计中燃烧时,由于弹筒内高温、高压的作用,煤中的氮生成高价氮氧化物,并与水作用生成硝酸(放热反应)。硫因受氧弹中氮氧化物的催化作用而生成SO3,并与水作用生成H2SO4(放热反应)。水则由燃烧时的气态在高压下变为液态,放出气化潜热。

  因此,用弹筒测得的发热量,高于煤在空气及工业锅炉中燃烧时实际产生的热量,需进行校正换算,方可得到较符合工业燃烧条件的煤的发热量。换算时因校正项目多少的不同,又有高位与低位发热量之分。

  (1)恒容高位发热量的计算

  从弹筒发热量中,减去SO3转变为H2SO4和氮转变为HNO3的生成热,所得发热量称为恒容高位发热量(弹筒发热量是在恒定体积下测定的),以符号Qgr.v表示,并按下式计算。国际上规定以Qgr.v.ad作为实验室报出结果。

型煤压球机的原料煤中发热量的测定方法和计算方法

  (2)恒容低位发热量的计算

  煤在大气中燃烧与氧弹中燃烧的另一个不同条件是:在前一情况下,水全部呈蒸汽状态随燃烧废气排出,后者水蒸气凝结成液态水。由恒容高位发热量减去水的气化热.所得发热量称为恒容低位发热量,以符号Qnet,v表示,并按下式计算。



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