(宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司 宁夏青铜峡 751607)
摘 要： 商品煤质量抽查和验收方法把煤中发热量作为评价燃煤质量好坏的重要指标之一，对煤价进行考核评定，而煤中发热量值测定的准确度直接关系到煤炭供需双方的切身经济利益。恒温式热量计测定煤中发热量在火电厂煤质日常分析中得到广泛应用。文章分析恒温式热量计测定煤中发热量的准确度和精密度的影响因素，通过对煤样粒度和煤样质量、操作过程、仪器定期标定和反标定、标煤样控制、重复样测定、定期复检、不同仪器分析对比等质量控制方法，确保发热量测定的准确性，为煤炭供求双方提供一个公平公正、真实可信的实验结果。
关键词：火电厂；煤中发热量；发热量测定；质量控制
前言煤炭的发热量，是科学研究或作为燃料利用的一个重要指标。燃料的商务管理和火电厂的生产运行、编制电厂燃料的消耗定额和供应计划、核算发电成本和能源利用效率等，都必须以煤炭的发热量为依据。电厂入厂煤的定价及结算采用的是以发热量为主的计价体系等，准确测定煤炭的发热量，对于火电厂的安全生产和经济运行具有重要意义。目前对于煤发热量测试方法探讨引起更多研究人员的青睐，就不同的层面和角度提出了不同的观点。本文通过分析影响恒温式量热法准确度和精密度的因素，揭示如何及时发现这些因素，并且避免这些因素对实验造成影响，为煤炭供求双方提供一个公平公正、真实可信的实验结果。
1.影响恒温式量热仪对煤发热量测量质量的因素
1.1外筒的温度
恒温式量热仪的外筒与内筒之间会产生热交换，但是在进行实验的过程中这个热交换值却会对冷却校正产生影响，如果外筒水温不够稳定那么就会使得冷却校正值出现波动，但是冷却校正值却是对主期温升的补充和调整相当的重要的参数，如果冷却校正值出现波动，就会使得实验的结果受到严重的影响。外筒水温应该是多个不同位置温度的复杂函数。从这一点来看，对于恒温式量热仪来讲，如何能够获取一个较为均匀稳定的外筒环境就显得相当的重要。
1.2内筒中的水量
内筒水的热容量在恒温式量热仪的热容量中有着很大的比重，因为水的比重较大，所以如果不能确定内筒水量就会使得仪器的热容量出现变化，进而导致发热量的测定出现误差。例如内筒水的质量发生了5g的变化，仪器的热容量就会发生大概21j/k的变化，这样如果是相对于 3g的温升，其导致的发热量误差就会有大概63j/k因此，在对发热量进行测定的过程中，需要用称量法来对内筒水进行量取，同时还需要在所有的热容量标定与发热量测定试验中保持内容水量的一致。
1.3热容量
对仪器的热容量进行正确的标定是对发热量进行准确测定的一个重要的条件。在对热容量进行标定时，必须要采用经过计量部门检定合格的基准量热物质，同时还必须要注重计算的准确性。热容量标定不够准确会导致测定的发热量不正确。在对发热量进行测定的过程，如果在内筒水容量与热容量测定时水量不完全一致，也会导致标定的热容量不适合用于发热量测定实验。
1.4夹板器出现故障或者搅拌速度不均，出现系统误差
量热器的搅拌器接线存在问题，例如接触不良，这样的情况会使得搅拌速度存在问题，导致搅拌不均；有的则是搅拌桨不合适，经常出现不能够自由动作的情况，这样就会导致内筒水在局部所获得的热能不能够及时的均匀散出，这样的情况就会导致所测得的内筒温度变化不是实际的温度变化而是虚假的温度变化。如果是基于这样的温升来进行发热量的计算，那么就会出现错误。如果发现热容量或者发热量在进行重复测试时结果起伏较大，就可以从搅拌器方面考虑问题所在。
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2.提高实验室煤发热量测定的质量的措施
2.1注重对室温的控制
在对发热量进行测试的过程中，室温与水温的控制相当的重要。室温恒定才能够保证每一次测定时内外筒温度的变化不会超过1℃，对于室温需要根据实际情况与热容量标定时的温度来进行控制。同时还必须要对内筒水温进行适当的调节，使得终点的时候内筒与外筒的温度差不超过1℃，这样可以使得终点时内筒的温度能够出现明显的下降。应该让外筒温度与室温保持接近，两者之间温差控制在1.5℃以内。需要注意的是实际的操作过程中，如果进行连续的测试，必然会导致内外筒水温出现变化，同时外部环境的温度也会出现变化，就必然导致所测定的发热量不准确。面对这样的情况，就必须要根据外界环境中气温的变化以及标定热容量时的室温来进行调节。保证测试结束时内外筒水温以及外部环境的室温都控制在一定的范围内，让测试所获得的结果可以更具有价值。在试验的过程中，还应该要尽可能的避免开启门窗，以尽量的减少室内空气的流通，对室温造成影响。
2.2注重对热容量的标定
现在所使用的量热系统都有较高的自动化程度，而量热系统的热容量则可能会因温度的变化而进行变化。为此，不能够在所有的情况下都在使用一个热容量，而必须要根据相关规定中所规定的方法来标定热容量的有效工作范围，并要在不同实验温升下需要使用的实际热容量值进行确定。通常情况下标定与反标热容量所采用的是经过计量部门检验合格的苯甲酸来作为基准量热物质。使用苯甲酸之前需要进行研细，并进行脱水处理，然后才能够压饼，并放到干燥器中备用。如果其中出现了黑色、黄色或者是其他不正常的物质就需要清除之后才能够进行使用。对于自制的苯甲酸片要压密实，上面不能够出现裂纹，也不可以有碎屑。在进行标定时，需要尽可能的将苯甲酸的质量控制在0.7-1.3g之内，这是因为1g苯甲酸所产生的温升与标定热容量时基本是保持一致的，而且测温误差也检测不出来。如果苯甲酸的几次测定平均值与标准热值之间没有超过50J/g的误差，那么就可以认定热容量是有效的。反之，则认为热容量无效。对量热仪的热容量进行标定一般是每3个月进行一次，但是当遇到了一些特殊情况时也必须要对热容量进行重新标定，例如量热仪中有较大部件进行了更换、外筒内的水进行了更换、量热仪有较大范围的移动、标定热容量内筒水温与测定热容量时相比相差在5℃以上、苯甲酸检查时所获取的测定值与标准值之间相差超过了规定值等等。
2.3注重搅拌器与搅拌速度
在实际的煤发热量测量过程中因为搅拌器故障或者是搅拌不均所造成的实验结果出现误差是经常出现的问题。因此，在实际的测量过程中不能够忽视了对这种问题的处理。如果热容量或者是发热量在进行重复测定的过程中所获得的结果起伏不定，结果之间的差值非常大，就可以对搅拌器进行检查，确认是不是搅拌器出现故障或者搅拌不均匀导致结果出现波动的，如果是搅拌器的原因，就必须进行及时的处理，在处理之后重新标定热容量。
2.4化验人员操作需要准确
为了能够保证对发热量进行准确的测定，要求化验人员的操作必须要准确。首先需要保证取煤样能够具有代表性，这就要求化验人员能在称样之前将煤样进行充分的摇匀，并通过不同部位多点称样法来进行取样。其次，在测定时所需要的质量因为只有1.0g，因此必须要能够确保煤样称量时的准确性，这就要求化验人员能够在称量煤样时注重天平的清洁，并定期的对天平进行校准。在每一天的正式试验之前，都需要将氧弹按要求充入氧气，并放置到水中浸没数分钟，查看氧弹的密封性能是不是能够满足要求。对于那些不易完全燃烧的煤样除了所规定的煤样粒度需要满足要求外，还必须要使用一些浅、底和壁要薄的燃烧皿、在燃烧皿底部垫一层经800℃、灼烧过的石棉绒、减少试样量，同时还需要适当的对充氧压力进行提高，利用已知质量和热值的标准煤样均匀混合等多种方法来对试样测试结果的准确性提供保障。对于那种易飞溅的煤样需要用已知质量的擦镜纸包紧试样或压成饼后，切成 、2mm-4mm小块使用，通过这样的方法来保证燃烧的完全。
参考文献：
[1] 栾彦丰. 火力发电厂煤化验室发热量测定质量控制措施[J]. 科技创新与应用, 2013(30):103-103.
[2] 李水飞. 浅谈关于火电厂煤化验室发热量测定的质量控制[J]. 中国科技纵横, 2015(22):151-151.
论文作者:陈玉宏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/27
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