Steenkoolwarmte (ook bekend als calorische waarde) is de kernindicator om de kwaliteit van steenkool te meten, die direct de gebruikswaarde en economische waarde van steenkool bepaalt. Het wordt veel gebruikt in handelsafwikkeling, productieverhouding en kostenbeheersing in elektrische energie, metallurgie, chemische industrie, verwarming en andere industrieën. Voor bedrijven kan het nauwkeurig beheersen van de kennis van kolenwarmte-assay niet alleen economische verliezen als gevolg van testfouten voorkomen, maar ook de regelingen voor kolengebruik optimaliseren en de productie-efficiëntie verbeteren. Dit artikel legt in detail de kernpunten en standaardprocessen van kolenwarmte-assay uit, evenals gemeenschappelijke technische problemen en oplossingen in de praktijk, en biedt praktische referentie voor bedrijven om te testen.

De essentie van kolenwarmte is de warmte die vrijkomt per massa-eenheid steenkool na volledige verbranding. De veelgebruikte eenheid is kcal / kg (kcal / kg) of kilojoule / kg (kJ / kg). De industrie detecteert voornamelijk twee indicatoren: hoge warmteopwekking en lage warmteopwekking. Hoge warmteopwekking is de totale warmte nadat de waterdamp in de verbrandingsproducten condenseert tot water en latente warmte afgeeft nadat de steenkool volledig is verbrand; lage warmteopwekking is de werkelijk beschikbare warmte na aftrek van de latente warmte van waterdamp. Het is ook de meest gebruikte referentie-index in de productie van bedrijven, die rechtstreeks verband houdt met het verbrandingsrendement van ketels, energieopwekking en kolenkosten.
Het standaardproces van calorische assay voor kolen moet strikt GB / T 213-2008 "Methoden voor de bepaling van de calorische waarde van kolen" volgen, en de kernstappen omvatten de voorbereiding van kolenmonsters, instrumentkalibratie, verbranding van zuurstofbommen, temperatuurmeting en resultaatberekening. Ten eerste moet het kolenmonster worden voorbereid in een luchtgedroogd kolenmonster met een deeltjesgrootte van minder dan 0,2 mm om ervoor te zorgen dat het monster uniform en representatief is, om onvolledige verbranding als gevolg van ongelijke deeltjesgrootte te voorkomen en de detectieresultaten te beïnvloeden; ten tweede is het, voordat u de
calorimeter van de zuurstofbom gebruikt, noodzakelijk om benzoëzuur (standaard calorische waarde-stof) te gebruiken om de warmtecapaciteit van het instrument te kalibreren om ervoor te zorgen dat de nauwkeurigheid van het instrument aan de vereisten voldoet, wat het uitgangspunt is van nauwkeurig testen; weeg vervolgens een bepaalde kwaliteit kolenmonster in de zuurstofbom, vul het met hogedrukzuurstof (drukregeling bij 2.8-3 MPa), stop het in de binnencilinder van de calorimeter en verbrand het kolenmonster volledig door het ontstekingsapparaat om de verandering van de watertemperatuur van de binnencilinder te registreren; tenslotte, volgens de warmtecapaciteit, de kwaliteit van het kolenmonster en watertemperatuurverandering, bereken de hoge calorische waarde van de steenkool en combineer vervolgens het vocht- en waterstofgehalte van het kolenmonster om de lage calorische waarde om te zetten
In het daadwerkelijke testproces zullen veel bedrijven verschillende technische problemen tegenkomen, resulterend in een buitensporige afwijking van testresultaten, die productie- en handelsbeslissingen beïnvloeden. Hier zijn de vier meest voorkomende soorten technische problemen en gedetailleerde oplossingen:
Een daarvan is de fout die wordt veroorzaakt door de onregelmatige bereiding van kolenmonsters. Dit is het meest voorkomende probleem, dat zich voornamelijk manifesteert als de deeltjesgrootte van het kolenmonster niet 0,2 mm bereikt, het mengen niet uniform is of het waterverlies en de vervuiling van het kolenmonster tijdens het voorbereidingsproces. Sommige bedrijven verpulveren het kolenmonster bijvoorbeeld niet volledig om tijd te besparen en het kolenmonster met grote deeltjes kan niet volledig worden verbrand in de zuurstofbom, wat zal leiden tot een lage calorische waardemeting; als onzuiverheden worden gemengd tijdens de bereiding van het kolenmonster, of het water verdampt als gevolg van langdurige blootstelling aan de lucht, zal de werkelijke calorische waarde van het kolenmonster niet overeenkomen met de gedetecteerde waarde. Oplossing: Bereid kolenmonsters in strikte overeenstemming met GB / T 474-2008 "Preparation Method of Coal Samples" om een uniforme deeltjesgrootte en geen onzuiverheden te garanderen. Verzegel en bewaar ze op tijd na bereiding om vochtverlies en oxidatie te voorkomen.
De tweede is dat de kalibratie en het onderhoud van de calorimeter van de zuurstofbom niet op hun plaats zijn. Het instrument wordt niet regelmatig gekalibreerd, de afwijking van de warmtecapaciteit is te groot of de afdichting van de zuurstofbom is niet strikt en het falen van het ontstekingssysteem zal de testresultaten beïnvloeden. De veroudering van de ring van de zuurstofbomafdichting leidt bijvoorbeeld tot luchtlekkage en het kolenmonster wordt verbrand met onvoldoende zuurstof, wat een onvolledige verbranding en een lage calorische waardemeting zal veroorzaken; de waterkwaliteit van de binnencilinder van de calorimeter verslechtert en het mengsysteem faalt, wat zal leiden tot een onnauwkeurige meting van de watertemperatuur, wat vervolgens de resultaatberekening zal beïnvloeden. Oplossing: Kalibreer de warmtecapaciteit van het instrument minstens één keer per maand met benzoëzuur, controleer de verzegeling van de zuurstofbom vóór elke test, vervang de verzegelingsring en de ontstekingsdraad regelmatig, maak de binnencilinder schoon en vervang het binnencilinderwater tijdig om ervoor te zorgen dat het instrument in
De derde is een onjuiste controle van de laboratoriumomgeving. Volgens de vereisten van de nationale norm moet de kamertemperatuur van de calorimeterruimte op 15-30 ° C worden gehouden en mag de verandering van de kamertemperatuur voor elke meting niet hoger zijn dan 1 ° C, en vermijd direct zonlicht, overmatige luchtconvectie en sterke magnetische veldinmenging. Als de omgevingstemperatuur te veel fluctueert, zal de warmteafvoer van de calorimeter veranderen en zullen de meetresultaten worden afgeweken; in een omgeving met hoge luchtvochtigheid is het kolenmonster gemakkelijk vocht op te nemen, wat ook zal leiden tot een afname van de gemeten waarde van de calorische waarde. Oplossing: Installeer een zeer nauwkeurig airconditioning- en temperatuur- en vochtigheidscontrolesysteem in de calorimeterruimte, bewaak en pas de omgevingstemperatuur en vochtigheid in realtime aan, vermijd direct zonlicht en luchtconvectie en blijf weg van sterke magnetische veldapparatuur (zoals lasmachines
De vierde is de resultaatberekeningsfout. Sommige laboratoriummedewerkers zijn niet bekend met de conversieformule van hoge en lage calorische waarde, of negeren de invloed van vocht en waterstofgehalte van kolenmonsters, wat resulteert in verkeerde berekeningsresultaten. Als u bijvoorbeeld de latente warmte die overeenkomt met vocht en waterstofgehalte van kolenmonsters niet aftrekt, wordt de berekeningswaarde van een lage calorische waarde te hoog, waardoor bedrijven misleiden om de kolenverhouding te gebruiken. Oplossing: Beheers de conversieformule, bepaal nauwkeurig het vocht- en waterstofgehalte van kolenmonsters, vervang relevante parameters strikt bij het berekenen en doe goed werk bij het bepalen van parallelle monsters om nauwkeurige resultaten te garanderen (de toegestane fout van parallelle monsters overschrijdt niet 120J / g).
Daarnaast moeten bedrijven ook aandacht besteden aan het bewaren van kolenmonsters. Luchtgedroogde kolenmonsters moeten worden verzegeld en niet langer dan 7 dagen in een droger worden bewaard om een afname van de calorische waarde als gevolg van oxidatie te voorkomen. Tegelijkertijd moet laboratoriumpersoneel een professionele opleiding volgen om bekend te zijn met de werking van het instrument en de nationale standaardspecificaties om fouten als gevolg van bedieningsfouten te voorkomen. Het beheersen van de bovenstaande kennis kan de nauwkeurigheid van het testen van kolenwarmte effectief verbeteren, bedrijven helpen de kolenkwaliteit nauwkeurig te controleren, productiekosten te verlagen en handelsgeschillen te voorkomen.