王 艷

(山西省煤炭工業(yè)廳煤炭資源地質局，山西 太原 030045)

引 言

在對煤質對項目進行分析的過程中，對煤炭發(fā)熱量進行測定是一個重要的環(huán)節(jié)，通過測定煤炭發(fā)熱量，能夠對動力煤的質量進行有效的測量。隨著相關設備的自動化水平越來越高，更加精密的設備應用到發(fā)熱量測定中，但對其操作性卻有一定的忽視，因此需要加強對發(fā)熱量測定準確度的重視。

1 測定煤炭發(fā)熱量作用

計算燃燒設備熱工時，發(fā)熱量是基礎，同時煤炭發(fā)熱量在很多方面的計算中，也有相應的應用。

2 煤中發(fā)熱量測定原理

煤的發(fā)熱量在氧彈熱量計中進行燃燒測定，一定量的試樣在氧彈熱量計中，在充過量的氧氣的氧彈內完全燃燒，所產(chǎn)生的熱量使內筒的水溫升高所產(chǎn)生的溫升來求得彈筒熱量。

3 影響煤中發(fā)熱量檢測的因素

有很多因素會影響測定煤炭發(fā)熱量的精度，具體的因素如環(huán)境因素、溫度因素、煤樣因素、計算校準、材料因素、設備因素等。

3.1 制備煤樣

相關工作人員在收集到煤樣后，需要用烘箱對煤樣進行干燥，從而保證干燥基的適應性。在燃燒煤樣的過程中，熱量會被煤樣中多余的水分吸收，對不滿足的煤樣需要重新進行相應的干燥步驟。

煤樣受到重力因素的影響，會導致不均勻的密度以及粒度。因此在對煤樣進行測量的過程中需要充分混合煤樣。不均勻的煤炭會不具有代表性，造成測定結果的不準。因此需要對煤樣進行充分的混合[1]。

3.2 煤中發(fā)熱量檢測中的誤差影響

在實驗檢測中都會存在各種誤差，有人為操作的誤差和儀器誤差，這些都會存在，但是精密儀器可以減小誤差，儀器精密度越高誤差會越小，從而使得實驗更加精準。實驗中的誤差有兩種：系統(tǒng)誤差和隨機誤差。

3.2.1 儀器及環(huán)境誤差

誤差的原因包括：1) 方法誤差，也就是一定要按照國標要求操作，不按照國標要求自己操作產(chǎn)生的方法上的誤差。2) 儀器誤差，主要儀器的精密度決定，儀器越精密誤差越小，還有些儀器沒有進行日常標定和維護從而導致儀器精密度下降所導致的誤差。3) 標定的基準物質和材料誤差，實驗中所用的標定的標準物質中含有雜質而導致的誤差和做發(fā)熱量所用的點火絲和擦鏡紙等材料所產(chǎn)生的誤差。4) 環(huán)境誤差，環(huán)境沒有達到國標要求的室溫和水溫要求的恒溫狀態(tài)，也沒有及時調節(jié)室溫與水溫的平衡，所導致的誤差。為了減少儀器誤差，可以定期檢查儀器的狀態(tài)，檢查儀器是否正常運行，儀器內外筒有無漏水現(xiàn)象，氧彈氣密性是否完好。實驗人員要定期對儀器進行維護，用空調控制室溫使得室溫保持恒定；實驗人員要不斷培訓學習，提高專業(yè)知識，減少人為誤差。

3.2.2 偶然不確定誤差

導致偶然誤差的原因是由于實驗中偶然的微小誤差，例如實驗時天氣溫度的突然變化，實驗人員操作的人為微小誤差、采樣時沒有用多點采樣法采樣造成了煤樣的片面性。減小隨機誤差的方法要嚴格按照國標中要求的用空調等手段控制隨時變化的天氣氣溫等偶然不確定的誤差和嚴格按照國標中采樣法采樣，減小突變天氣氣溫和采樣片面所產(chǎn)生的偶然偶然誤差。

3.3 準確稱樣及影響因素

制樣時要嚴格按照國標中要求的粒度準確制備樣品然后過篩，使得樣品粒度均勻。在稱樣品前，先擰緊瓶蓋，按住瓶蓋將瓶子順時針方向旋轉，使得瓶中的煤樣充分混勻，然后放下瓶子放置一會后打開瓶蓋，用勺子順時針和逆時針旋轉著從下至上旋轉攪拌使得二次充分混勻后進行多點少量分幾次取樣，可以分3～4小勺取樣具有代表性，不會產(chǎn)生片面誤差。

實驗中，稱樣看著簡單只是取一小勺煤樣，但是卻容易引起片面偶然誤差。天平使用完要經(jīng)常維護，天平在不使用時要放置干燥劑，微小的誤差就會使測值不準確[2]。

3.4 干燥劑的維護和使用

干燥劑具有吸收水份的作用，防止樣品吸水。也為了防止天平零件受潮生銹，使測量值不準確，天平不使用時要放入干燥劑，在稱樣子前要取出干燥劑，放置在密閉的干燥器中，將灼燒后的煤灰樣品放入干燥器皿中防止煤灰吸水。隔段時間干燥劑變色了要放入烘箱烘干水份變成藍色才能繼續(xù)使用。

3.5 煤中發(fā)熱量影響因素

3.5.1 溫度變化的影響

水溫與室溫是影響測量值的主要因素。根據(jù)季節(jié)和天氣溫度的變化，將水溫和室溫控制在國標要求范圍內，根據(jù)室內溫度對水溫進行調節(jié)，室溫可以用空調控制在一個恒定的溫度，水溫與室溫有關但不依附于室溫，精密的恒溫式發(fā)熱量儀可以自動把水溫調節(jié)到一個恒定的溫度，外筒水溫不能與筒內水溫相差過大，國標要求，終點時內筒溫度應高出外筒溫度1 ℃左右：外筒溫度于室溫之差控制在1.5 ℃之內。

3.5.2 氣密性的影響

實驗前必須先檢查氧彈的氣密性，方法一，將氧彈注滿氧氣，將氧彈全部置于水中，水面淹沒氧彈全部，觀察蓋上，蓋下和充氣嘴是否有氣泡，可證明是否漏氣；方法二，將水滴在氧彈頭上，觀察是否有氣泡出現(xiàn),這種檢查方法具有片面性只能檢查出充氣嘴是否漏氣，蓋子周圍漏氣看不出來。檢查漏氣是為了防止氧彈會受到7 MPa～9 MPa的瞬間高壓，如果漏氣就會產(chǎn)生點火失敗或者燃燒不完全，導致測值不準確。氧彈的螺絲扣要滑扣或者滿兩年就需要做打壓檢測，確保氧彈的安全性，防止滑扣導致點火的瞬間壓力使氧彈飛出量熱桶炸傷人。

3.6 煤炭發(fā)熱量測定中的材料因素

不同氧氣中的成分也是不同的，因此不同分類的氧氣也會影響煤炭發(fā)熱量測定的精準度。同時，內筒水也會對發(fā)熱量測定的準確度造成一定的影響，水質中出現(xiàn)的一些雜質會影響最終測定的結果。因此在進行實際測定時，相關的工作人員要結合實際情況，對堵塞的情況進行及時的發(fā)現(xiàn)，并進行及時的清理，從而能夠提升熱量的精準性，促進煤炭發(fā)熱量測定的準確度。此外，點火絲也會影響具體測定的數(shù)值。對于點火絲的選擇，有具體的要求和規(guī)定，相關的工作人員需要嚴格按照有關規(guī)定進行相應的選擇[3]。

3.7 測定煤炭發(fā)熱量中的操作因素

作為測定發(fā)熱量的重要環(huán)節(jié)，熱容量相當于一把度量尺，實驗人員需要正確標定熱容量，從而提升發(fā)熱量測定的準確性。在標定熱容量時，一般需要5次重復性的實驗，相互間不超過標準差，然后再計算相應的熱容量。如果5次實驗前后結果都相差較大，相關的工作人員就需要將數(shù)據(jù)舍棄，進行重新的標定工作。標定熱容量的保存有效期是3個月，如果超過一定的期限，則需要再次標定。在一些情況中，熱容量即使沒有到有效期，也需要進行相應的更換，比如，對熱量溫度計進行更換的前提下，對熱量計大部件更換的前提下，測定發(fā)熱量與標定的發(fā)熱量之間室溫環(huán)境或季節(jié)相差過大等條件下。對煤炭發(fā)熱量進行測定時，還需要注意煤炭是否燃燒充分。煤炭燃燒不充分，從而導致測定的不準確。導致煤炭燃燒不充分的原因，主要包括以及下幾個方面：熱值低高灰、較少的充氧量，埋入地底過深的點火絲等，都會導致煤燃燒不完全。

3.8 測定發(fā)熱量中的計算校正因素

除上述影響測定發(fā)熱量準確度的因素，由于較強的技術性和標準性，需要對其中一些測定的數(shù)據(jù)進行精準的校正。

4 總結

綜上所述，煤炭發(fā)熱量測量精度一般有重要的意義。在進行具體測定的過程中，相關的工作人員需要結合實際情況，提升自身的操作水平，減小外界

環(huán)境的影響。