王小衛(wèi) 包軍 王維

【摘 要】煤炭熱值影響燃煤發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和安全生產(chǎn)，而量熱計的性能決定了發(fā)熱量測定的準(zhǔn)確性。本文從熱容量的標(biāo)定、熱容量的有效工作范圍及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)煤樣的測定結(jié)果等方面，對熱量計工作的穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，該恒溫?zé)崃坑嫷臏?zhǔn)確度和精密度同時滿足GB/T 213-2008和GB/T 29164-2012的要求。另外，當(dāng)樣品的熱值范圍為10973J/K～29437J/g時，該恒溫?zé)崃坑嫙崛萘靠梢曌鞒?shù);當(dāng)超出此范圍時，需在相應(yīng)熱值范圍內(nèi)標(biāo)定熱量計，或者根據(jù)熱容量與溫升的線性關(guān)系計算出相應(yīng)的熱容量。

【關(guān)鍵詞】發(fā)熱量;準(zhǔn)確度;精密度;

中圖分類號： TQ533.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）06-0105-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.06.039

【Abstract】The calorific value of coal affects the economic operation and safe production of coal-fired power generation enterprises.The performance of calorimeter determines the accuracy of calorific value measurement.In this paper，the stability and accuracy of the calorimeter are studied from the aspects of the calibration of heat capacity，the effective working range of heat capacity and the determination results of standard coal samples.The results show that the accuracy and precision of the thermostat calorimeter meet the requirements of GB/T 213-2008 and GB/T 29164-2012 at the same time.In addition，when the calorific value of the sample ranges from 10973J/K to 29437J/g，the calorific capacity of the thermostat can be regarded as a constant.When exceeding this range，the calorimeter should be calibrated within the corresponding calorific value range，or the corresponding calorific capacity should be calculated according to the linear relationship between the thermal capacity and temperature rise.

【Key words】Calorific value;Accuracy;Precision

0 引言

燃煤發(fā)電企業(yè)的主體是煤炭，煤炭的采購費(fèi)用占燃煤發(fā)電企業(yè)成本的80%，同時煤炭的發(fā)熱量是燃煤發(fā)電企業(yè)碳排放核算、生產(chǎn)運(yùn)行、能源利用效率和核算發(fā)電成本的重要依據(jù)。煤炭發(fā)熱量結(jié)果的準(zhǔn)確測定，對維護(hù)企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益，防范貿(mào)易糾紛有著重要作用，同時對燃煤發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和安全生產(chǎn)起著雙重意義[1-4]。目前，煤炭的發(fā)熱量主要依據(jù)氧彈熱量計測定。一定量的煤樣在氧彈熱量計中，在充有足量氧氣的氧彈熱量計內(nèi)完全燃燒，根據(jù)熱量計的熱容量及煤樣燃燒前后的溫升，計算煤炭的發(fā)熱量[5-7]。隨著計算機(jī)及發(fā)熱量測定技術(shù)的飛速發(fā)展，熱量計在操作模式和結(jié)構(gòu)方面都取得了很大的進(jìn)展，自動化和智能化水平大大提高，因此煤炭發(fā)熱量測定的實(shí)驗條件及熱量計的性能決定了發(fā)熱量測定的準(zhǔn)確性[8-12]。以下主要從熱容量的標(biāo)定、熱容量的有效工作范圍及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)煤樣的測定結(jié)果等方面，對熱量計工作的穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性進(jìn)行探討。

1 實(shí)驗部分

1.1 實(shí)驗原料

1.2 試驗過程

試驗設(shè)備選用某廠家的恒溫式熱量計。熱容量標(biāo)定試驗：在不加襯墊的燃燒皿中稱量經(jīng)過干燥的苯甲酸，苯甲酸的質(zhì)量在0.9g～1.1g。熱容量的標(biāo)定一般進(jìn)行5次重復(fù)試驗，然后計算5次重復(fù)試驗結(jié)果的平均值和相對標(biāo)準(zhǔn)差。熱容量有效工作范圍試驗：用苯甲酸進(jìn)行14次熱容量標(biāo)定試驗，苯甲酸的質(zhì)量在0.1g～1.4g，然后比較溫升和熱容量值的關(guān)系。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)煤樣評價熱量計試驗：選用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)煤樣（10m）重復(fù)測定7次發(fā)熱量，煤樣的質(zhì)量在0.9g～1.1g，然后進(jìn)行熱量計的精密度和準(zhǔn)確度評價。

2 結(jié)果與討論

2.1 熱容量標(biāo)定結(jié)果

從表2中可以得出，熱量計在2018年12月27日標(biāo)定的熱容量平均值為10481.82J/K，其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.06%，滿足GB/T 213-2008要求的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不超過0.20%。從表2中還可以得出，熱量計在2019年2月20日標(biāo)定的熱容量平均值為10499.9J/K，較前一次的熱容量差值為0.17%，滿足GB/T 213-2008要求的熱容量值相差不超過0.25%，另外此次熱容量標(biāo)定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.18%，也滿足GB/T 213-2008的精密度要求。

2.2 熱容量的有效工作范圍分析

2.3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)煤樣評價熱量計分析

3 結(jié)論

1）通過5次苯甲酸的熱容量標(biāo)定試驗得出，該恒溫?zé)崃坑嫷臒崛萘枯^上一次的差值為0.17%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.18%，精密度和穩(wěn)定性滿足GB/T 213-2008的要求。

2）該恒溫?zé)崃坑嬙跍y定10m標(biāo)煤時的值為1.00，真實(shí)偏倚的95%概率置信限為19.90±39.29J/g。測量準(zhǔn)確度和精密度滿足GB/T 29164-2012的要求。

3）當(dāng)樣品的熱值范圍為10973J/K～29437J/g時，該恒溫?zé)崃坑嫙崛萘靠梢曌鞒?shù)。當(dāng)超出此范圍時需在相應(yīng)熱值范圍內(nèi)標(biāo)定熱量計，或者根據(jù)熱容量與溫升的線性關(guān)系計算出相應(yīng)的熱容量。

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