入炉煤的发热量，又称热值，是指单位质量的煤在完全燃烧时所释放出的热量。它是评价煤炭经济价值和使用价值的最核心指标之一，直接关系到火力发电厂、工业锅炉等燃煤设备的燃料成本、燃烧效率、热力计算、污染物排放控制以及锅炉的经济性与安全性。准确测定入炉煤的发热量对优化配煤、控制燃料成本、提高燃烧效率、减少污染物排放和保证设备稳定具有极其重要的意义。
检测项目
入炉煤发热量检测的核心项目就是确定其不同基准下的热量值，主要包括：
1. 弹筒发热量： 在氧弹热量计中，在有过剩氧气存在的条件下，按规定条件（在氧弹中）燃烧单位质量煤样所产生的热量。这是实测的基础值。
2. 高位发热量： 由弹筒发热量减去硝酸生成热和硫酸校正热（由弹筒洗液测得的硫含量计算）后得到的发热量。它表示煤在空气中、在大气压条件下完全燃烧时所释放的热量（假设燃烧产物中的水以液态形式存在）。高位发热量是评价煤质和计算热平衡常用的基准。
3. 低位发热量： 由高位发热量减去煤样燃烧后产生的水（包括燃料中的氢燃烧生成的水和燃料中原有的水分）的汽化潜热后得到的发热量。它表示煤在实际燃烧装置（如锅炉）中燃烧时，扣除烟气中水蒸气带走的热量后，真正可被利用的热量。低位发热量是锅炉热力计算、燃料消耗量计算和经济性分析的基础。
4. 不同基准的发热量： 根据煤样状态（水分、灰分的影响），发热量通常需要换算到特定的基准，便于比较和应用。最常见的是：
收到基低位发热量： 这是煤在实际使用状态（包含全水分、全灰分）下的低位发热量，是计算燃料实际输入热量的依据。
空气干燥基高位/低位发热量： 以与空气湿度达到平衡状态的煤样（即分析煤样）为基准计算的发热量，是实验室分析报告的基础。
干燥基高位发热量： 以假想无水状态（干基）为基准计算的发热量，用于评价煤中有机质的本质热值，排除水分影响。
干燥无灰基高位发热量： 以假想无水无灰状态（可燃基）为基准计算的发热量，用于评价煤中有机质的本质热值，排除水分和灰分的影响。
检测仪器
入炉煤发热量测定的核心仪器是氧弹热量计，主要类型包括：
1. 恒温式热量计： 其基本结构包括：
氧弹： 耐高压、耐腐蚀的合金钢容器，是煤样在其中进行高压充氧燃烧的核心部件。
内筒（量热筒）： 通常由不锈钢制成，盛放一定量的水，将氧弹浸没其中。煤样在氧弹内燃烧释放的热量通过氧弹壁传递给内筒水，引起水温变化。
外筒（水夹套）： 包围内筒，通过恒温水循环保持其温度基本恒定（恒温环境），以减少内筒与外界的热交换。
搅拌器： 使内筒水温快速均匀分布。
温度测量系统： 高精度的温度计（如铂电阻温度计或贝克曼温度计）和精密测温电路，用于精确测量内筒水温的微小变化（通常精确到0.001℃）。
点火装置： 提供电能点燃氧弹内的点火丝，引燃煤样。
充氧装置： 用于向氧弹内充入高压氧气（通常约2.8-3.2 MPa）。
2. 绝热式热量计： 结构与恒温式相似，但其外筒温度能够自动跟踪内筒温度的变化，理论上消除内筒与外筒之间的热交换（绝热条件），简化了计算过程，精度更高，但仪器更复杂昂贵。
3. 微机全自动热量计： 目前主流设备。它是在恒温式或绝热式热量计基础上，集成了自动充氧、自动点火、自动测温、自动搅拌、自动控制水温和自动计算处理数据等功能，并由计算机（微机）进行控制和数据处理，自动化程度高，操作简便，结果准确可靠。
辅助仪器与试剂： 分析天平（精度0.0001g）、压饼机、点火丝（镍铬或铂金丝）、苯甲酸（标准物质，用于标定热量计的热容量）、氧气（纯度≥99.5%）、蒸馏水等。
检测方法
入炉煤发热量的测定主要依据国家标准GB/T 213《煤的发热量测定方法》。以使用微机全自动恒温式热量计为例，基本步骤如下：
1. 准备工作：
* 使用标准物质苯甲酸标定热量计的热容量（量热系统温度每升高1℃所需的热量，单位J/K）。这是计算样品发热量的基础，需定期标定（尤其当环境条件或仪器状态发生显著变化时）。
* 将分析煤样（粒度<0.2mm，空气干燥状态）在空气中混合均匀。
2. 试样称量与放置：
* 用分析天平精确称取一定量（通常1g左右，精确至0.0001g）的煤样于预先干燥称重的燃烧皿（如石英皿、铂金皿或瓷皿）中。
* 对于不易燃烧完全的煤（如高灰分、低挥发分煤），可用已知质量的擦镜纸包裹试样或与适量已知热值的标准物质（如苯甲酸）混合后压饼。
* 将装有试样的燃烧皿小心放入氧弹的坩埚支架上。
3. 安装氧弹：
* 在氧弹电极柱上连接一根已知长度的点火丝，确保点火丝与试样良好接触但不触碰燃烧皿。
* 向氧弹中加入10mL蒸馏水（吸收燃烧生成的酸性气体）。
* 小心拧紧氧弹盖。
4. 充氧： 将氧弹置于充氧器上，缓慢充入氧气至压力2.8-3.2 MPa，并保持此压力至少15秒。注意避免过快充氧导致煤粉飞溅。
5. 安装热量计与注水：
* 将充好氧的氧弹小心放入热量计内筒的支架上。
* 向内筒中注入一定量（通常2000-3000g，精确称量）的蒸馏水，确保氧弹完全浸没。
* 盖上热量计盖。
6. 测定： 启动微机控制程序。程序将自动：
* 开始搅拌内筒水，使温度均匀。
* 进入初期（温度平衡期）：监测水温变化，确定初期温度变化趋势。
* 自动点火：通电引燃点火丝和煤样。
* 进入主期（燃烧反应期）：水温因燃烧放热而迅速上升。
* 进入末期（温度稳定期）：水温上升变缓并趋于稳定。
* 持续监测并记录整个实验过程的内筒水温变化。
7. 结束与取出： 试验结束后，程序自动计算并显示结果（通常是弹筒发热量）。停止搅拌，小心打开热量计盖。
8. 后处理与计算：
* 取出氧弹，缓慢释放内部压力（排气）。
* 打开氧弹盖，检查燃烧是否完全（若有未燃尽的碳黑或煤样，试验作废）。
* 用蒸馏水冲洗氧弹内壁、坩埚及所有部件，收集所有洗液（用于测定弹筒洗液中的硫含量）。
* 微机根据记录的温升数据、已标定的热容量、试样质量
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