正确使用绝热式热量计测定发热量方法

当采用传统热量计与微机热量计测定发热量时，其测定方法有所不同，而且在选用不同的冷却校正值计算公式时，其测定操作也略有差异。

1.恒温式传统热量计测定

应用恒温式传统热量计测定煤的发热量，必须在内筒水的温升上加一个校正值，即冷却校正值。现以应用最为准确的冷却校正值公式瑞—方公式为例，对煤的发热量的测定方法加以说明。

在燃烧皿中准确称取分析煤样1～1.1g。量取一定长度的点火丝，将其两端拴结于氧弹两根电极柱上，燃烧皿平稳地置于燃烧皿支架上，使点火丝与煤样稍许接触。

往氧弹中加入10mL水，拧紧氧弹盖。往氧弹中缓慢地充入氧气，直至压力达到2.6～2.8MPa，对不易燃烧完全的煤样，充氧压力可达3.0MPa，充氧时间控制在30～60s。适当调节内筒水温，使内筒温度低于外筒温度0.6～0.8℃。称量内筒水，精确到1g，将内筒置于热量计中。把氧弹放进装好水的内筒中，如氧弹漏气，则有气泡自水中逸出，应取出氧弹，消除漏气，重新充氧；内筒水也应重新称量。

将氧弹上的点火线接通，装上搅拌器与量热温度计。温度计应垂直插入水中，其水银球中心应位于氧弹中部。温度计和搅拌器均不得接触氧弹和内筒。

接通电源，热量计外壳不允许带电。开动搅拌器，按初期、主期、末期三个阶段记录温度。当搅拌5min后，每隔1min观察内筒温度的变化，直至前后两次温差小于0.003℃时，即为初期开始，并记录温度。以后每隔1min记录一次温度，5min共记录6次。按下点火电钮，初期阶段的最后一个温度，即点火温度，点火后则进入主期。在主期阶段，也是每隔1min记录一次温度，直至出现温度下降，以第一个下降温度为终点温度tn。此时，主期结束，末期开始。在末期阶段，仍每隔1min记录一次温度，5min共记6次。在读取温度时，初期、末期及主期中缓升阶段均应读到0.001℃，且每次读数前，应振荡温度计3～5s。停止搅拌，取出温度计、内筒及氧弹。

开启氧弹排气阀，在用氧弹洗涤液测硫时，放气时间应不少于1min，并在水中加入0.1mol/L的氢氧化钠标准溶液（如准确加入2mL）来吸收排出的气体。在滴定弹筒硫时，应将此氢氧化钠体积计入总消耗量内。打开氧弹，仔细检查弹筒内部，如发现有残存煤粉或炭黑存在，说明试样未能燃烧完全，则上述试验作废。

用水洗净氧弹各部及燃烧皿，将洗涤液并入上述排气吸收液中，供测硫使用。量取残存点火丝的长度。为了测定弹筒洗液中的硫，可把洗液煮沸1～2min，取下稍冷后，然后以甲基红亚甲基蓝为指示剂，用氢氧化钠标准溶液滴定，以求出洗液中的总酸量，最后计算出弹筒硫含量Sb，ad（%）。

2.恒温式微机热量计测定

所谓微机热量计，只是温度的观测及数据的记录处理借助微机系统来完成，氧弹热量计仍是微机热量计的主机，氧弹仍是核心部件。如应用恒温式微机热量计测定煤的发热量，对试样的称量、点火丝的连接、水温的调节与称量、氧弹充氧等操作均与恒温式传统热量计相同。

将氧弹放进内筒后，将氧弹上点火线接通，装上搅拌器，插上铂电阻温度计，其后的操作计算均由微机完成。不同型号的微机热量计，操作有所不同，例如，有的先要输入热容量及试样量数据，有的则在末期结束后输入上述参数；有的热量计全部温度数据在显示屏上显示出来，最后集中打印；有的则是每个温度值由数码管显示出来，随即打印出该数据，试验全过程中，所有数据随时打印，最后打印出测定结果。只要试验人员输入相应的值，微机热量计一般均能提供高、低位发热量的计算结果。

由于采用了微机热量计，免除了试验人员频繁地观测与记录温度，冷却校正值及发热量的计算也均由微机完成，并能打印出结果，因此，微机热量计在电力系统中被广泛使用。

但必须指出，不能认为使用微机热量计就能消除发热量测定操作中的人为误差。在热量测定全过程中，读取内筒温度前的全部操作仍和恒温式传统热量计一样，均靠人工来进行，人为误差依然可能产生，且上述各个环节操作不当，有可能影响微机热量计的正常运转。因此，应将微机热量计看成一个整体，按照标准规定的要求及热量计说明书上的规定正确操作，才有可能对发热量测出准确结果。

3.绝热式热量计测定(https://www.xing528.com)

绝热式热量计的内筒被装有循环水的绝热外套和顶盖包围。利用水泵让外套水高速循环，在绝热外套内装有加热电极及冷却管，在整个测定过程中，外套温度能自动地跟踪内筒温度的变化而达到绝热的目的。绝热式热量计除多一套自动控温装置外，其他部件基本上与恒温式热量计相同。

由于不同类型的热量计在其结构上的差异，因此其调节与使用方法也有所不同。下面以国产绝热式热量计为例，阐述其使用中所特有的问题。

（1）各条件参数的控制。使用绝热式热量计测定燃料发热量时，将遇到室温、内筒水温、外套水温、冷却水温、冷却水流速、加热电流等参数。搞清楚对各参数的要求及其相互间的关系，是正确掌握绝热式热量计调节与使用方法的必要前提之一。

1）各温度参数的控制。利用绝热式热量计测定燃料发热量，较为理想的是内筒水温低于室温1～1.5℃，外套水温低于内筒水温0.5～3℃，冷却水温低于内筒水温3℃以上。

2）对外套水导电性能的要求。外套水应具有一定的导电能力，其导电性能决定极板加热电流的大小。外套水导电性能是否合适，由试验来决定。

首先需要确定最大加热电流，将平衡调节钮旋到最大刻度处，逐步调节外套水的导电性能，以电流不超过12A为宜。由于外套水中加入电解质，因此对设备的腐蚀性较大。为延长换水周期及减轻对热量计的腐蚀，也可改用纯水中掺加部分自来水的办法来满足外套水导电性能的要求。如果加热电流太小，在确定的时间（5～8min）内，外套水温跟不上内筒水温，则说明外套水导电能力太差。这时可排掉部分外套水，而以自来水来补充，直至外套水调节到导电性能合适为止。

3）冷却水流速的控制。冷却水的流速应根据内筒水温与冷却水温温差的大小来控制。温差越大，应将流速减小；反之，则加大流速。一般平衡点确定以后，可以保证内筒水温的基本稳定。对冷却水流速的控制，有助于内筒水温的进一步稳定，因此在发热量测定过程中，一般不要变动平衡调节钮的位置。测热时，由于内筒水温要稍高于外套水温，开始时内筒温度会有所下降，但随着外套水温跟踪上内筒水温，内筒及外套之间的热交换趋近于零，因而内筒温度得以保持恒定。如果在开始搅拌5～8min后，内筒水温缓缓下降，则说明内筒与外套水温温差较大，此时应适当地降低冷却水流速，以减少冷却水所带走的热量，从而加速内筒水温的稳定。

（2）平衡点的调节。国产绝热式热量计采用晶闸管控制线路实现温度的自动控制，可使外套温度跟踪内筒温度的变化。在绝热式热量计的内筒及外套中各插入一支高灵敏度的铂丝电阻，它与两个性能稳定的固定电阻构成一交流电桥桥路，并用一电位器调节电桥平衡。当内筒与外套温度一致时，电桥处于平衡状态。当电位器调到某一位置，可使得点火前内筒水温保持恒定，并在点火后一定时间（5～8min）内，外套温度跟上内筒温度，且实现内筒温度的恒定。这时电位器的调定点，称为平衡点。如果外套温度跟不上内筒温度，可适当旋转平衡调节钮，增大加热电流，一般控制6～8A为宜。当外套温度与内筒温度达到一致，这就消除了内筒及外套温差而达到绝热的目的。

平衡点一旦调节好，一般不要再变动其位置。如果重新调节平衡点，就得重新标定热容量。

平衡点的调节可参照下述步骤进行：

在已确定外套水导电能力的条件下，控制内筒水温稍高于外套水温（0.5～3℃均可），根据冷却水温与内筒水温的温差，控制冷却水流速在适当范围内。

按照热容量标定要求，将准备好的氧弹放在内筒水中，盖上盖，使热量计处于运转状态。打开加热开关，5min后开始记录内筒与外套温度，而后每隔1min记录一次，如连续三次温度不变或变化不超过0.001℃，则说明内筒已经稳定，可以点火。否则，再按前所述，进一步调节平衡钮的位置，直到内筒温度达到完全稳定为止。平衡点调好，终点与点火时一样，同样能够实现内筒温度的稳定。

在热容量标定时，如果内筒温度计指示的温升与外套温度计指示的温升相等，或者在终点时内、外温差与点火时的内、外温差相等，则表明平衡点确已调节好。但实际上，总不能达到如此理想的程度。有时两者之差可达0.1℃，而更多的时候是介于0.01℃与0.1℃之间。