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煤的发热量测定方法(三)
作者:管理员    发布于:2015-12-14 15:17:33    文字:【】【】【

范围

本标准规定了煤的高位发热量的测定方法的地位发热量的计算方法。

本标准适用于泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤、焦煤及碳质页岩。

 

8   试验步骤

8.1     发热量的测定由两个独立的试验组成,即在规定的条件下基准量热物质的燃烧试验(热容量标定)和试样的燃烧试验。为了消除未受控制的热交换引起的系统误差,要求两种试验的条件尽量变化。
          试验包括定量进行燃烧反应到定义的产物和测量整个燃烧过程引起的温度变化。
          试验过程分为初期、主期(反应期)和末期。对于绝热式热量计,初期和末期了确定开始点火的温度和终点温度;对于恒温式热量计,初期和末期的作用是确定热量计的热交换特征,以便在燃烧反应期间对热量计内筒间的热交换进行校正。初期和末期的时间应足够长。
8.2               恒温式热量计法
8.2.1          按使用说明书安装调节热量计
8.2.2              在燃烧时易于飞溅的试样,可用已知质量的擦镜纸包紧再进行测试,或先在压饼并切成2mm~4mm的小块使用。不易燃烧完全的试样,可先在燃烧皿底铺上一个石棉垫,或用石棉垫(6.6)做陪衬(先在皿底铺上一层石棉绒,然后以手压实)。石英燃烧皿不需要任何衬垫。如加衬垫仍然燃烧不完全,可提高充氧压力至3.2MPa,或用已知质量和热值的擦镜纸包裹称好的试样并用手压紧,然后放入燃烧皿中。
8.2.3              去一段已知质量的点火丝,把两端分别接在两个电极柱上,弯曲点火丝接近试样,注意与试样保持良好接触或保持微小的距离(对易飞溅和易燃烧的煤);并注意勿使点火丝接触燃烧皿,以免形成短路而导致点火失败,甚至烧毁燃烧皿。同时还应注意防止两电极间以及燃烧皿与另一电极之间的短路。
          当用棉线点火时,把棉线的一端固定在已经连接到两电极柱上的点火丝上(最好夹紧在点火丝螺旋中),另一端搭接在试样上,根据试样点火的难易,调节搭接的程度。对于易飞溅的煤样,应保持微小的距离。
           为氧弹中加入10mL蒸馏水。小心拧紧氧弹盖,主要避免燃烧皿和点火丝的位置因受震动而改变,往氧弹中缓缓充入氧气,直至压力到2.8MPa,充氧时间不得少于15s;如果不小心充氧压力超过3.3MPa,停止试验,放掉氧气后,重新充氧3.2MPa以下。当钢瓶中氧气压力降到5.0MPa以下时,充氧时间应酌量延长,压力降到4.0MPa以下时,应更换新的钢瓶氧。
8.24        往内筒中加入足够的蒸馏水,使氧弹盖的顶面(不包括突出的进、出气阀和电极)淹没在水面下10mm~20mm。每次试验时用水量应与标定热容量时一致(相差1g以内)。
         水量最好用称量法测定。如用容量法,则需对温度变化进行补正。注意恰当调节内筒水温,使终点时内筒温度高1K左右,以使终点时内筒温度出现明显下降。外筒温度应尽量接近室温,相差不得超过1.5K。
8.25        把氧弹放入装好的内筒中,如氧弹中无气泡漏出,则表明气密性良好,即可把内筒放在外筒的绝缘架上;如有气泡出现,则表明漏气,应找出原因,加以纠正,重新充氧。然后接上点火电极插头,装上搅拌器和量热温度计,并盖上外筒的盖子。温度计的水银球(或温度传感器)对准氧弹主体(进、出气阀和电极除外)的中部,温度计和搅拌器均不得接触氧弹和内筒。靠近量热温度计的露出水银柱的部位(使用玻璃水银温度计时),应另悬一支普通温度计,用以测定露出柱的温度。
8.26    开动搅拌器,5min后开始计时和读取内筒温度(t0)并立刻通电点火。随后记下外筒温度(te)。外筒温度至少读到0.05K,内筒温度借助放大镜读到0.001K。读取温度时,视线、放大镜中线和水银柱顶端应位于同一水平上,以免视差对读数的影响。每次读取前,应开动振荡器振动3s~5s。
8.27    观察内筒温度(注意:点火后20s内不要把身体的任何部位伸到热量计上访)。如在30s内温度急剧上升,则表明点火成功。点火1‘40’‘时读取一次内筒温度(t1’40’’),读到0.01K即可。
8.28    接近终点时,开始按1min间隔读取内筒温度。读温前开动振荡器,读准0.001K。以第一个下降温度作为终点温度(tn)。试验主要阶段至此结束。
注:一般热量计由点火到终点的时间为8min~10min。对一台具体热量计,可根据经验恰当掌握。
8.2.9 停止搅拌,取出内筒和氧弹,开启放气阀,放出燃烧废气,打开氧弹,仔细观察弹筒和燃烧皿内部,如果有试验燃烧不完全的迹象或有炭黑存在,试验应作废。
         量出未烧完的点火丝长度,以便计算实际消耗量。
         用蒸馏水充分冲洗氧弹内各部分、放气阀,燃烧皿内外和燃烧残渣。把全部洗液(共约100mL)收集在一个烧杯中供测硫使用(见本标准9.3.2)
8.3               绝热式热量计法
8.3.1          按使用说明书安装和调节热量计。
8.3.2          按本标准8.2.2步骤称取试样。
8.3.3          按本标准8.2.3步骤准备氧弹。
8.3.4          按本标准8.2.4步骤称出内筒中所需的水。调节水温使其尽量接近室温,相差不要超过5K,以稍低于室温为最理想。内筒温度过低,易引起水蒸气凝结在内筒外壁;温度过高,易造成内筒水的过多蒸发。这都对获得准确的测定结果不利。
8.3.5           按本标准8.2.5步骤安放内筒、氧弹、搅拌器和温度计。
8.3.6          开动搅拌器和外筒循环水泵,开通外筒冷却水和加热器。当内筒温度趋于稳定后,调节冷却水流速,使外筒加热器每分钟自动接通3次~5次(由电流计或指示灯观察)。如自动控温线路采用可控硅代替继电器,则冷却水的调节应以加热器中有微弱电流为准。
           调好冷却水后,开始读取内筒温度,借助放大镜读到0.001K,每次读取数前,开动振荡器3s~5s。当以1min为间隔连续3次温度读数极差不超过0.001K时,即可通电点火,此时的温度即为点火温度t0。否则,调节电桥平衡钮,直到内筒温度达到稳定,再行点火。
           点火后6min~7min,再以1min间隔读取内筒温度,直到连续3次读数极差不超过0.001K为止。取最高的一次读数作为终点温度tn。
             注:用铂电阻为内、外筒测温元件的自动控温系统中,在内筒初始温度下调定电桥的平衡位置后,到达终点温度(一般比初始温度高2K~3K)后,内筒温度也能自动保存稳定。但在用半导体热敏元件的仪器中,可能出现初始温度下调定的平衡位置,不能保持终点温度的稳定。凡遇此种情况时,平衡钮的调定位置应服从终点温度的需要。具体做法是:先按常规步骤安放氧弹和内筒,但不必装试样和充氧。把内筒水温调节到可能出现的最高终点温度。然后开动仪器,搅拌5min~10min。精确观察内筒温度。根据温度变化方向(上升或下降)调节平衡钮位置,以达到内筒温度最稳定为止,至少应能达到以每分钟为间隔连续5次的温度读数极差不超过0.002K。平衡钮的位置一经调定后,就不要再动,只有在又出现终点温度不稳定的情况下,才需要重新调定。按照上述方式调定的仪器,在试验步骤上应该做如下修正:
               装好内筒和氧弹后,开动搅拌器、加热器、循环水泵和冷却水,搅拌5min后(此时内筒温度可能缓慢持续上升),准确读取内筒温度并立即通电点火,而无需等内筒温度稳定。
8.3.7          关闭搅拌器和加热器(循环水泵继续开动),然后按本标准8.2.9步骤结束试验。
8.4               自动氧弹热量计法     
8.4.1          按照仪器说明书安装和调节热量计。
8.4.2          按本标准的8.2.2步骤称取试样。
8.4.3          按本标准的8.2.3步骤准备氧弹。
8.4.4          按仪器操作说明书进行其余步骤的试样,然后按本标准8.2.9步骤结束试验。
8.4.5          试验结果被打印或显示后,校对输入的参数,确定无误后报出结果。           http:// www.hbjhyq.com

 
 
脚注信息

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