GBT 213-2003 煤的发热量测定方法.pdf

GB/F213-2003
前言
本标准对应于1SO1928:1995《固体矿物燃料氧弹量热法高位发热量的测定和低位发热量的计
算》(英文版)。本标准与ISO1928:1995的一致性程度为非等效,其主要差异如下
增加了对实验室的要求
一用推算法代替实测法计算内筒温度变化速度;
冷却校正公式中的经验公式以中国公式代替美国公式( Dickinson外推法);
增加了具体的硝酸校正热经验计算公式;
将一个高位发热量计算公式分解为弹筒发热量和高位发热量两个计算公式;
删去了不必要的章节和附录,将其中实质性内容移至其他有关章节中。
本标准代替GB/T213-1996《煤的发热量测定方法》
本标准与GB/T213-1996相比。主要变化如下:
一增加了恒压低位发热量的定义和计算举例(本版的3.5和附录B.6);
热容量标定重复性由极差4?J/K改为相对标准差0.20%(1996年版的10.8,本版的10.8
一删去第11章“关于自动量热仪”,内容移至“热量计”条款,同时增加更详细的规定(1996年版
的11,本版的7.1.1);
一方法的精密度中重复性限由150J/g改为120J/g(1996年版的13,本版的12);
恒压低位发热量计算公式中增加氮的修正项(1996年版的14.2,本版的13.2);
增加了不同基低位发热量的换算公式(本版14.2);
增加了对试验报告的要求(本版15);
增加计算相对标准差方法的描述(本版附录A);
一增加一个测定弹筒洗液硫的方法(本版附录C);
本标准的附录A为规范性附录,附录B和附录C为资料性附录。
本标准由中国煤炭工业协会提出。
本标准由全国煤炭标准化技术委员会归口。
本标准起草单位:煤炭科学研究总院煤炭分析实验室
本标准主要起草人:李英华、皮中原。
本标准所代替的历次版本和发布情况为:
GB213-63,GB213-74,GB213-79,GB213-87,GB/T2131996。
GB/T213--2003
煤的发热量測定方法
范?
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。
本标准适用于泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤、焦炭及碳质页岩。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有
的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究
是否可使用这些文件的最新版本,凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准
GB/T211煤中全水分的测定方法
GB/T212煤的工业分析方法(GB/T212-2001, eav ISO11722:1999; eav ISO1171:1997;eav
ISO562:1998)
GB/T214煤中全硫的测定方法(GB/T214-1996, eqv ISO334:1992)
GB/T476煤的元素分析方法(GB/T476-2001, eav ISO625:1996; ea ISO333:1996)
GB/T483煤炭分析试验方法一般规定
GB/T15460煤中碳和氢的测定方法电量-重量法
3单位和定义
热量单位 heat unit
热量的单位为焦耳(J)。
1焦耳(J)=1牛顿(N)×1米(m)=1牛?米(N?m)
发热量测定结果以兆焦每千克(MJI/kg)或焦耳每克(J/g)表示。
3.2
弹筒发热量 bomb calorific value
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筒发热量。
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,燃烧熱越低。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(ISO1928规定为25℃)。但在实际发热量测定时,由于具体条件的限
制,把燃烧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(0.4J/g~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
恒容高位发热量 gross calorific value at constant volume
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
恒容高位发热量即由弹衛发热量减去硝酸生威热和硫酸校正热后得到的发热量。
恒容低位发热量 net calorific value at constant volume
GB/T213--2003
单位质量的试样在恒容条件下,在过量氧气中燃烧,其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧
化碗,气态水以及固态灰时放出的热量。
恒容低位发热量即由高位发热量减去水(煤中原有的水和煤中氢燃烧生成的水)的气化热后得到的
发热量
恒压低位发热量 net calorific value at constant pressure
单位质量的试样在恒压条件下,在过量氧气中燃烧,其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧
化硫、气态水以及固态灰时放出的热量。
热量计的有效热容量 effective heat capacity of the calorimeter
量热系统产生单位温度变化所需的热量(简称热容量)。通常以焦耳每开尔文(J/K)表示
4原理
4.1高位发热量
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,氧弹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生成热和碗酸校正热(硫酸与二氧化硫形成热之差)即得高位发热量
4.2低位发热量
煤的恒容低位发热量和恒压低位发热量可以通过分析試样的高位发热量计算。计算恒容低位发热
量需要知道煤样中水分和的含量。原则上计算恒压低位发热量还需知道煤样中氧和氮的含量。
5试验室条件
进行发热量测定的试验室,应为单独房间,不得在同一房间内同时进行其他试验项目。
室温应保持相对稳定,每次测定室温变化不应超过1℃,室温以不超过15℃~30℃范围为宜。
室内应无强烈的空气对流,因此不应有强烈的热源、冷源和风扇等,试验过程中应避免开启
门窗。
一试验室最好朝北,以避免阳光照射,否则热量计应放在不受阳光直射的地方。
6试剂和材料
6.1氧气(GB3863)99.5%纯度,不含可燃成分,不允许使用电解氧。
6.2氢氧化钠标准溶液c(NaOH)≈0.1moi/L
称取优级纯氢氧化钠(GB/T629)4g,溶解于1000mL经煮沸冷却后的水中,混合均匀,装人塑料
瓶或塑料筒内,拧紧盖子。然后用优级纯苯二甲酸氢钾(GB/T1257)进行标定
6.3甲基红指示剂2g/L。
称取0.2g甲基红(HG3-958-76),溶解在100mL水中。
6.4苯甲酸基准量热物质,二等或二等以上,经权威计量机关检定或授权检定并标明标准热值
6.5点火丝直径0.1mm左右的铂、铜、镍丝或其他已知热值的金属丝或棉线,如使用棉线,则应选<