根据天然气供出能量计算公式E=H×Q,测定发热量(H)的分析测试系统测量误差及其不确定度与体积流量(Q)测定结果的不确定度同样对能量结算有重大影响。在天然气体积流量标准装置(溯源链)建设方面,中国石油天然集团公司选择了适合我国国情的m-t法原级装置和音速喷嘴次级装置,在设计压力为10MPa和4MPa的操作条件下,其测量不确定度分别达到0.1%与0.25%的国际先进水平,并形成了较完善的溯源体系。
目前天然气工业中应用于发热量测定的方法可以分为两大类。一类是以气相色谱法测定天然气的组成,然后根据组成分析数据计算发热量(简称间接法);另一类则是以各种类型的标准热量计直接测定天然气发热量(简称直接法)。国外应用于天然气能量计量现场的在线连续测定仪器,1990年以前使用的都是基于直接法测定原理,此后则大多改为间接法原理。
根据分析数据计算发热量的间接方法是通过多元标准气混合物(RGM)进行溯源,即将测量结果的溯源还原为RGM的溯源。但由于溯源链最终只能溯源至(由室间循环比对试验确定的)“公议值”,未能实现溯源至SI制单位,故就计量学溯源性而言存在缺陷。鉴此,美国在能量计量实施过程中进一步提出了以供出能量为基准的原则,即能量计量过程中的发热量(H)是指单位量天然气在燃烧过程中实际释放的能量,而不是以其中可燃组分含量在规定条件下计算的能量。
根据国际标准ISO15971“天然气发热量和沃泊指数的测定”的规定,0级热量计通过电学校准的方法直接溯源至SI制单位(焦耳,J)。从计量学溯源性的角度考虑,作为发热量测定的基准装置必须采用0级热量计法。因此,建设准确度至少能满足能量计量需要的0级热量计是当前开发的关键之一。
对于间接法测定天然气发热量,西南油气田分公司天然气研究院已经在标准方法研究方面取得了一系列成果。但由于我国化学测量不确定度评定的标准化工作相对滞后,迄今尚未发布有关天然气分析溯源准则的国家标准。另一方面,多元RGM制备是天然气组分分析溯源性获得的关键步骤。但我国当前应用于间接法测定天然气发热量的、准确度优于0.5%的十元RGM尚需依赖进口。这是另一个开发能量计量配套技术过程中必须引起充分重视的问题。
氧弹量热法测定煤的高位发热量
GBT213标准规定了用氧弹量热法测定煤的高位发热量的原理,试验条件,试剂和材料,仪器设备,测定步骤,测定结果的计算,热容量,仪器常数标定和方法精密度等,以及低位发热量的计算方法。本标准适用于煤炭,烟煤,无烟煤,焦炭,碳质页岩等固体矿物燃料及水煤浆。
弹筒发热量:单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其燃烧后的物质组成为氧气、氮气、二氧化碳、硝酸和硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量。
高位发热量原理:煤的发热量在氧弹热量计中进行测定,一定量的分析试样在氧弹热量计中,在充有过量氧气的氧弹内燃烧,热量计的热容量通过在相近条件下燃烧一定量的基准量热物苯甲酸来确定,根据试样燃烧前后量热系统产生的温升,并对点火热等附加热进行校正后即可求得试样的弹筒发热量。从弹筒发热量中扣除硝酸形成热和硫酸校正热即得高位发热量。
煤的发热量测定方法
1.范围
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、无烟煤和碳质页岩,以及焦炭的发热量测定。
2.引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文,本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T212--91煤的工业分析方法
GB/T214-83煤中全硫的测定方法
GB/T476--91煤的元素分析方法
GB483--87煤质分析试验方法般规定
3.定义
3.1热量单位
热量的单位为J(焦耳1J=1N.m(牛顿●米)=10erg(尔格)
注:我国过去惯用的热量单位为20C卡,以下简称卡(eal)leal(20C)=4.1816J.
3.2发热量的表示方法
发热量测定结果以M]/kg(兆焦/千克)表示。
3.2.1弹简发热量
单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、硝酸和硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量称为弹简发热量。
注:任何物质(包括煤)的燃烧热,随燃烧产物的最终温度而改变,温度越高.燃烧热越低。因此,一个严密的发热量
定义,应对燃烧产物的最终温度有所规定。但在实际发热量测定时,由于具体条件的限制,把燃饶产物的最终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消,而无需加以考虑。
3.2.2恒容高位发热量
单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化
硫、液态水以及固态灰时放出的热量称为恒容高位发热量。
高位发热量也即由弹简发热量减去硝酸和硫酸校正热后得到的发热量。
煤炭发热量单位换算
煤的发热量是单位质量的煤完全燃烧时所放出的热量,以符号Q表示。发热量的国际单位是J(焦耳)/g,中国过去使用Cal(卡)/g,英国使用Btu(英国热量单位)/Lb,它们之间的换算式是:1J/g=0.239Cal/g=0.43Btu/Lb。
煤炭发热量怎么算出来的
煤炭的发热量是指单位质量的煤炭完全燃烧所释放出的热量。通常用卡路里或焦耳表示,煤炭的发热量是衡量煤炭质量的重要指标之一,也是煤炭定价和使用的重要参考依据。煤炭的发热量可以通过多种方法进行测量。
一、恒温式热量计法:这是一种常用的测量煤炭发热量的方法。通过将一定质量的煤炭放入热量计中,在恒定的温度和压力下进行燃烧,测量释放出的热量。这种方法测量结果准确,但设备成本较高。
二、绝热式热量计法:这种方法是将煤炭放入一个绝热的容器中,通过测量容器内的温度变化来计算煤炭的发热量。这种方法设备简单,但测量结果相对不太准确。
三、灼烧法:这种方法是将煤炭放入坩锅中,在高温下进行灼烧,测量煤炭燃烧后产生的残渣质量和温度变化来计算煤炭的发热量。这种方法设备简单,但测量结果也相对不太准确。
四、元素分析法:这种方法是通过分析煤炭中的元素组成,如碳、氢等来计算煤炭的发热量。这种方法需要专业的分析设备和技术,但测量结果比较准确。需要注意的是,不同的测量方法可能会得到不同的结果。