Analisi completa del saggio termico del carbone, problemi tecnici comuni e soluzioni
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Data di pubblicazione : 2026-04-18
Il calore del carbone (noto anche come potere calorifico) è l'indicatore centrale per misurare la qualità del carbone, che determina direttamente il valore d'uso e il valore economico del carbone. È ampiamente utilizzato nell'insediamento commerciale, nel rapporto di produzione e nel controllo dei costi nell'energia elettrica, nella metallurgia, nell'industria chimica, nel riscaldamento e in altre industrie. Per le imprese, padroneggiare accuratamente la conoscenza del test del calore del carbone può non solo evitare perdite economiche causate da errori di test, ma anche ottimizzare gli schemi di utilizzo del carbone e migliorare l'efficienza produttiva. Questo articolo spiega in dettaglio i punti fondamentali e i processi standard del test del calore del carbone, nonché i problemi tecnici e le soluzioni comuni nella pratica, fornendo un riferimento pratico per le imprese da testare.
L'essenza del calore del carbone è il calore rilasciato per unità di massa di carbone dopo la combustione completa. L'unità comunemente usata è kcal / kg (kcal / kg) o kilojoule / kg (kJ / kg). L'industria rileva principalmente due indicatori: alta generazione di calore e bassa generazione di calore. L'alta generazione di calore è il calore totale dopo che il vapore acqueo nei prodotti di combustione si condensa in acqua e rilascia calore latente dopo che il carbone è stato completamente bruciato; la bassa generazione di calore è il calore effettivamente disponibile dopo aver dedotto il calore latente del vapore acqueo. È anche l'indice di riferimento più comunemente usato nella produzione delle imprese, che è direttamente correlato all'efficienza di combustione delle caldaie, alla generazione di energia e ai costi del carbone.
Il processo standard del saggio calorifico del carbone dovrebbe seguire rigorosamente GB / T 213-2008 "Metodi per la determinazione del potere calorifico del carbone" e le fasi principali includono la preparazione del campione di carbone, la calibrazione dello strumento, la combustione della bomba di ossigeno, la misurazione della temperatura e il calcolo dei risultati. In primo luogo, il campione di carbone deve essere preparato in un campione di carbone essiccato all'aria con una dimensione delle particelle inferiore a 0,2 mm per garantire che il campione sia uniforme e rappresentativo, in modo da evitare una combustione incompleta dovuta a dimensioni delle particelle irregolari e influenzare i risultati del rilevamento; in secondo luogo, prima di utilizzare il calorimetro della bomba di ossigeno, è necessario utilizzare l'acido benzoico (sostanza con potere calorifico standard) per calibrare la capacità termica dello strumento per garantire che l'accuratezza dello strumento soddisfi i requisiti, che è la premessa di test accurati; quindi, pesare una certa qualità del campione di carbone nella bomba di ossigeno, riempirlo con ossigeno ad alta pressione (controllo della pressione a 2.8-3 MPa), metterlo nel cilindro interno del calorimetro e bruciare completamente il campione di carbone attraverso il dispositivo di accensione per registrare la variazione della temperatura dell'acqua del cilindro interno; infine, in base alla capacità termica, al carbone e alla qualità del campione e al campione variazione della temperatura dell'acqua, calcolare l'alto potere calorifico del carbone, quindi combinare l'umidità e il contenuto di idrogeno del campione di carbone per convertire il basso potere calorifico
Nel processo di test effettivo, molte aziende incontreranno vari problemi tecnici, con conseguente deviazione eccessiva dei risultati dei test, influenzando la produzione e le decisioni commerciali. Ecco i quattro tipi più comuni di problemi tecnici e soluzioni dettagliate:
Uno è l'errore causato dalla preparazione irregolare dei campioni di carbone. Questo è il problema più comune, che si manifesta principalmente come la dimensione delle particelle del campione di carbone non raggiunge 0,2 mm, la miscelazione non è uniforme o la perdita d'acqua e l'inquinamento del campione di carbone durante il processo di preparazione. Ad esempio, alcune aziende non polverizzano completamente il campione di carbone per risparmiare tempo e il campione di carbone di grandi particelle non può essere completamente bruciato nella bomba all'ossigeno, il che porterà alla misurazione del basso potere calorifico; se le impurità vengono mescolate durante la preparazione del campione di carbone o l'acqua evapora a causa dell'esposizione a lungo termine all'aria, il potere calorifico effettivo del campione di carbone non corrisponderà al valore rilevato. Soluzione: Preparare campioni di carbone in stretta conformità con GB / T 474-2008 "Metodo di preparazione dei campioni di carbone" per garantire una dimensione uniforme delle particelle e nessuna impurità. Sigillarli e conservarli in tempo dopo la preparazione per evitare la perdita di umidità e l'ossidazione.
Il secondo è che la calibrazione e la manutenzione del calorimetro della bomba di ossigeno non sono a posto. Lo strumento non è regolarmente calibrato, la deviazione della capacità termica è troppo grande o la guarnizione della bomba di ossigeno non è rigorosa e il guasto del sistema di accensione influenzerà i risultati del test. Ad esempio, l'invecchiamento dell'anello di tenuta della bomba di ossigeno porta a perdite d'aria e il campione di carbone viene bruciato con ossigeno insufficiente, il che causerà una combustione incompleta e una misurazione del basso potere calorifico; la qualità dell'acqua del cilindro interno del calorimetro si deteriora e il sistema di miscelazione fallisce, il che porterà a una misurazione imprecisa della temperatura dell'acqua, che influenzerà quindi il calcolo del risultato. Soluzione: calibrare la capacità termica dello strumento con acido benzoico almeno una volta al mese, controllare la tenuta della bomba di ossigeno prima di ogni test, sostituire regolarmente l'anello di tenuta e il filo di accensione, pulire il cilindro interno e sostituire l'acqua del cilindro interno in tempo per garantire che lo strumento sia in
Il terzo è il controllo improprio dell'ambiente di laboratorio. Secondo i requisiti dello standard nazionale, la temperatura ambiente della stanza del calorimetro dovrebbe essere mantenuta a 15-30 ° C e il cambiamento della temperatura ambiente non dovrebbe superare 1 ° C per ogni misurazione ed evitare la luce solare diretta, l'eccessiva convezione dell'aria e la forte interferenza del campo magnetico. Se la temperatura ambiente fluttua troppo, causerà il cambiamento della dissipazione del calore del calorimetro e i risultati della misurazione saranno deviati; in un ambiente ad alta umidità, il campione di carbone è facile da assorbire l'umidità, il che porterà anche a una diminuzione del valore misurato del potere calorifico. Soluzione: installare un sistema di aria condizionata ad alta precisione e di controllo della temperatura e dell'umidità nella stanza del calorimetro, monitorare e regolare la temperatura e l'umidità ambientale in tempo reale, evitare la luce solare diretta e la convezione dell'aria e stare lontano da apparecchiature a forte campo magnetico (come le saldatrici
Il quarto è l'errore di calcolo del risultato. Alcuni membri del personale di laboratorio non hanno familiarità con la formula di conversione di alto e basso potere calorifico o ignorano l'influenza dell'umidità del campione di carbone e del contenuto di idrogeno, con conseguenti risultati di calcolo errati. Ad esempio, non dedurre il calore latente corrispondente all'umidità del campione di carbone e al contenuto di idrogeno renderà il valore di calcolo del basso potere calorifico troppo alto, fuorviando le imprese a utilizzare il rapporto carbone. Soluzione: padroneggiare la formula di conversione, determinare con precisione il contenuto di umidità e idrogeno dei campioni di carbone, sostituire rigorosamente i parametri pertinenti durante il calcolo e fare un buon lavoro di determinazione del campione parallelo per garantire risultati accurati (l'errore consentito dei campioni paralleli non supera i 120J / g).
Inoltre, le imprese devono anche prestare attenzione alla conservazione dei campioni di carbone. I campioni di carbone essiccati all'aria dovrebbero essere sigillati e conservati in un essiccatore per non più di 7 giorni per evitare una diminuzione del potere calorifico dovuta all'ossidazione. Allo stesso tempo, il personale di laboratorio deve sottoporsi a una formazione professionale per avere familiarità con il funzionamento degli strumenti e le specifiche degli standard nazionali per evitare errori causati da errori di funzionamento. Padroneggiare le conoscenze di cui sopra può migliorare efficacemente l'accuratezza dei test del calore del carbone, aiutare le imprese a controllare accuratamente la qualità del carbone, ridurre i costi di produzione ed evitare controversie commerciali.
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