煤炭微机制冷量热仪

本标准规定了煤的高位发热量的测定方法和低位发热量的计算方法，适用于泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤和炭质页岩的发热量测定。

1 定义

1.1 热量单位

热量的单位为J〔焦(耳)〕。
1J〔焦(耳)〕=1N·m(牛顿·米)=107erg(尔格)。
我国过去惯用的热量单位为20℃卡，以下简称卡(cal)。

1cal(20℃)=4.1816J。

1.2 发热量的表示方法

发热量测定结果以kJ/g(千焦/克)或MJ/kg(兆焦/千克)表示。

1.2.1 弹筒发热量

在氧弹中，在有过剩的氧的情况下〔氧气初始压力2.6～3.0MPa(26～30atm)〕，燃烧单位质量的试样所产生的热量称为弹筒发热量。
燃烧产物为二氧化碳、硫酸、硝酸、呈液态的水和固态的灰。

注：任何物质(包括煤)的燃烧热，随燃烧产物的终温度而改变，温度越高，燃烧热越低。
因此，一个严密的发热量定义，应对烧烧产物的温度有所规定。
但在实际测定发热量时，由于具体条件的限制，把终点温度限定在一个特定的温度或一个很窄的范围内都是不现实的。
温度每升高1K，煤和苯甲酸的燃烧热约降低0.4～1.3J/g。
当按规定在相近的温度下标定热容量和测定发热量时，温度对燃烧热的影响可近于完全抵销，而无需加以考虑。

1.2.2 恒容高位发热量

煤在工业装置的实际燃烧中，硫只生成二氧化硫，氮则成为游离氮，这是同氧弹中的情况不同的。
由弹筒发热量减掉稀硫酸生成热和二氧化硫生成热之差以及稀硝酸的生成热，得出的就是高位发热量。
因为弹筒发热量的测定是在恒定容积(即弹筒的容积)下进行的，由此算出的高位发热量也相应地称为恒容高位发热量，它比工业上的恒压(即大气压力)状态下的发热量约低8～16J/g，一般可忽略不计。

1.2.3 恒容低位发热量

工业燃烧与氧弹中燃烧的另一个不同的条件是：在前一情况下全部水(包括燃烧生成的水和煤中原有的水)呈蒸汽状态随燃烧废气排出，在后一情况下水蒸气凝结成液体。
由恒容高位发热量减掉水的蒸发热，得出的就是恒容低位发热量。

1.3 热容量

量热系统在试验条件下温度上升1K 所需的热量称为热量计的热容量，习惯上也叫做水当量，以J/K(或cal/℃)表示。

2 试验室条件

2.1 试验室应设在一单独房间，不得在同一房间内同时进行其他试验项目。

2.2 室温应尽量保持恒定，每次测定室温变化不应超过1K，通常室温以不超出15～35℃范围为宜。

2.3 室内应无强烈的空气对流，因此不应有强烈的热源和风扇等，试验过程中应避免开启门窗。

2.4 实验室好朝北，以避免阳光照射，否则热量计应放在不受阳光直射的地方。

3 仪器设备

3.1 热量计

通用的热量计有两种：恒温式和绝热式。
它们的差别只在于外筒及附属的自动控温装置，其余部分无明显区别。
热量计包括以下主件和附件：

3.1.1 氧弹

由耐热、耐腐蚀的镍铬或镍铬钼合金钢制成，需要具备三个主要性能：a.不受燃烧过程中出现的高温和腐蚀性产物的影响而产生热效应；