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*吉林省电力科学研究院*煤的发热量测定2.2.2高位发热量(Qgr,ad)高位发热量指的是单位质量的燃料在空气中完全燃烧所释放出的热量。它只包括(1)可燃物的燃烧热和(2)水的汽化潜热。因此,从燃料试样的弹筒发热量中扣除弹筒中生成的硫酸和硝酸的热效应值,即可得到相当于燃料在空气中完全燃烧所释放的热量——高位发热量。计算方法如下:Qgr,ad=Qb,ad-(94.1St,ad+ɑQb,ad)2.2.3低位发热量(Qnct,ad)燃料在工业锅炉中燃烧时,其产物中的H2O均以气态形式存在并随烟气排走。此时燃烧释放出来的能够被有效利用的热量,只有可燃物燃烧生成气态产物的燃烧热。它比燃料在空气中的燃烧热要低,故称低位发热量。它是可能被利用的净热。根据低位发热量的含义,从高位发热量中扣除水的汽化潜热,即可得到相当于燃料在工业炉内完全燃烧释放的热量——低位发热量。第32页,共52页,星期六,2024年,5月*吉林省电力科学研究院*煤的发热量测定燃烧产物中的水,一部分是燃料的氢元素燃烧生成的水(H2O),另一部分是燃料中含有的润湿在燃料颗粒表面的水分(M)。一个质量单位的H燃烧后生成9个质量单位的H2O,因此燃烧产物中总水量为(9H+M)/100。在20℃时,1克H2O的汽化潜热为2448焦尔。在计算中,一般取2450J/g。因此,可按下列公式由高位发热量计算低位发热量:Qnet,v,ar=(Qgr,v,ad-206Had)-23Mar四、热量计1.热量计的种类测定固态和液态燃料发热量用的氧弹式热量计,根据量热体系吸热介质的不同,内外筒之间相对关系的不同以及测温元性和操作控制方式的不同,可以划分为不同的种类。吸热介质第33页,共52页,星期六,2024年,5月*吉林省电力科学研究院*煤的发热量测定内外筒关系测温元件与控制方式第34页,共52页,星期六,2024年,5月*吉林省电力科学研究院*煤的发热量测定干式热量计,又称无水热量计,国内俗称“双干式”热量计,是基于热电堆测温技术,以氧弹本体作为吸热介质的新型自动热量计。其主要特点是测定速度快,通常在2.5min内就可测定一个试样。但其精密度稍差。静态式热量计,它的外筒水的温度不加控制,通常以加大外筒水量和尽量保持室温不变的方式来维持其温度的基本稳定。这类热量计外筒一般不设搅拌装置。恒温式热量计,外筒水的温度通过一定的控温装置维持恒定不变。维持外筒温度不变的主要目的是为了冷却校正计算的方便。这两类热量计,从内外筒热量交换的角度看,没有本质上的区别。国内没有严格地加以区分,通常都称为恒温式热量计。绝热式热量计,通过一套内外筒测温装置检测试验过程中内外筒的温差,根据温差调节外筒温度,使之跟踪内筒温度变化,以此方法消除内外筒之间热量的传递从而实现内筒处于一种相对的“绝热”状态,免除冷却校正的计算。外筒水的加热方式有电热式和热水混合式,外筒的冷却则采用低温水冷却方式。第35页,共52页,星期六,2024年,5月*吉林省电力科学研究院*传统的热量计,采用水银玻璃温度计测量内外筒水温。测量内筒水温,常用内标式分度值为0.01K的贝克曼温度计。测量外筒水温,一般用固定量程型分度值为0.1K或0.2K的精密温度计。内筒温度的测量值,要经过刻度校正和平均分度值校正,才能用于发热量测定结果的计算。随着微型计算机接口技术和软件技术的发展,以铂电阻温度传感器在量热仪上获得应用;各种形式的具有自动测温、自动控制、自动计算等功能的微机控制的自动热量计得到长足发展,有效地提高了发热量的测定速度和计算速度。随着测热理论和测热技术的不断发展,微机化热量计的人工智能功能和自动控制功能也在逐渐加强和日趋完善。在满足测定结果的准确度要求的前题下,测定结果的精密度和仪器的工作可靠性程度都在不断提高。这些技术上的进步,极大地方便了仪器操作人员,同时为燃料的商业贸易活动和燃烧设备的安全经济运行提供了准确可靠的科学检测手段。2.恒温式自动热量计的结构原理微机控制的恒温式自动热量计,由系统硬件和测控软件两大部分组成。其中硬件系统组成按结构和功能可分为:第36页,共52页,星期六,2024年,5月*吉林省电力科学研究院*煤的发热量测定自动热量计硬件组成第37页,共52页,星期六,2024年,5月*吉林省电力科学研究院*煤的发热量测定整个硬件系统的构成如图示:第38页,共52页,星期六,2024年,5月*吉林省电力科学研究院*煤的发热量测定自动热量计另一重要组成部分是系统测控软件。软件的主要功能可用图示的流程图描述。第39页,共52页,星期六,2024年,5月*吉林省电力科学研究院*煤的发热量测定冷却校正原
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