张思朦
大唐国际托克托发电有限公司 内蒙古 呼和浩特 010000
摘要：火电厂媒质化验室发热量的测定是媒质化验的重要内容之一,其质量关系到整个媒质化验的结果,因而必须做好火电厂煤化验室发热量测定质量控制.本文主要结合笔者多年工作经验,阐述了火电厂煤质化验室恒温式氧弹式量热仪发热量测定中的质量控制措施,希望能够为同行借鉴和参考。
关键词：火力发电厂；煤发热量测定；质量控制
一、火力发电厂简介
火力发电厂简称火电厂，是利用可燃物(如煤)作为燃料生产电能的工厂。其基本生产过程是：燃料在燃烧时加热水生成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。其具有以下特点：①布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。②动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，厂用电量和运行人员较多，并且运行费用高。③对空气和环境污染大。
二、火电厂煤炭发热量测定概述
煤炭的发热量是火电厂煤炭利用的一个重要特性指标，但发热量不仅仅只是一项想要的媒质特性指标，也是火电厂重要的经济、技术指标，因而对煤炭发热量进行准确的测定，对火电厂的安全生产和运行具有巨大的意义。
煤炭发热量的测量通常采用氧弹式量热仪进行测量，主要方法是选取一定量的煤样，将其放置在氧弹中，往氧弹中冲入过量的氧气，之后再将氧弹放置在一定梁的水中，使煤样在氧弹中完成燃烧，再采用一定量的水对释放出的热量进行吸收，对水的温度升高的数值进行准确测量。在一定温度下，吸收热量的水及各个器件构成的量热体系的热容量是一个常数，根据水温度升高的数值，计算煤样的发热量。
三、恒温式量热仪的测量原理
称取1±0.1g(精确度为0.0002g)，0.2mm空干基煤样，置于氧弹内，向氧弹内充加一定压力的氧气，使煤样在氧弹内完全燃烧，燃烧释放的热量使量热计的温度升高。修正燃烧过程中量热体系与恒温环境间的热交换，从而计算出煤样发热量。由于测热过程中恒温式热量计的内外筒温度存在热交换，因此需进行冷却校正。
4影响恒温式量热仪对煤发热量测量质量的因素
4.1外筒的温度
温室测量设备在设备的外筒和内筒之间会频繁的产生热量传输，但是在实际的实验工作当中，在整个热量传输工作当中会产生外界因素的干扰，主要表现在冷热交换过程当中的冷热不均问题，如果在测量设备的外壁温度控制不稳定，那么会直接造成内外冷热不均，或者是测得的放热量产生不良波动问题。在对温度进行校验过程当中，主要针对是外筒温度的补充以及在热量调整过程当中参数的设定，如果整个温度的控制产生了不稳定性波动，很有可能会对整个煤炭燃烧放热量的大小产生不良的影响。
4.2内筒中的水量
内存当中的水体热容量大小在恒温测量仪器当中有着非常重要的作用，由于水体在设备当中所占的比重相对较大，因此如果不能有效的确定设备内筒当中的水量大小，会直接造成仪器内部的热量产生大幅度的转变，进而会造成整个煤炭发热量的测定出现较大的偏差。比如在设备内筒当中的水体质量出现了不良变化，那么仪器当中的热容量大小也会出现一定的转变，如果实时性状态为300℃的温度提升，那么在整个发热量的误差值大小可以达到将近63JK。因此针对这一数据的分析和研究，对煤炭发热量的测定工作当中需要通过称量法来对内筒当中的水体含量大小来进行设定，并且需要和热容量和发热量之间的水体含量保持相同。
4.3热容量影响
在针对测量仪器的热容量进行标准校验过程当中，主要是针对煤炭的实际燃烧发热量的测定标准来进行测定，这也是提高煤炭发热量测定准确度的重要条件。在针对仪器设备的热容量进行设定过程当中，相关工作人员需要通过计量设备对仪器内部的基准热量物质多少来进行判断，在此过程当中还需要充分注重仪器内部的温度计算准确度，热容量的标准测定当中不能充分的展现出整个设备的发热量大小，同时在对发热量进行测定缓解当中，如果在设备内部的水容量和热容量之间出现差异，那么很有可能会造成热容量的大小不适用于煤炭发热量的测定实验。
5 煤化验室发热量测定质量的控制措施
5.1 控制室内温度
室内温度的控制应该从以下几个方面着手：一是，加强对内筒水温的及时调控，控制内外筒温度上下幅度在1℃之内；二是，控制室内与外筒温度之间的温差上下幅度在4.5℃之内；三是，适当调节内筒水温，控制内、外筒温度之间的温差上下幅度在1℃之内。连续媒体质量化验工作多次测量，势必会受到室外温度、内外筒水温等因素影响。因此，也要根据标定热容量时的室内温度、外部环境温度的变化等方面进行调节，以规避由于不良因素而造成室内温度变化影响，以致于影响到实验数据。
5.2 热容量标定
就当前国内火电厂所使用量热系统来看，所使用的自动化水平程度高，但其系统的热容量往往胡随着温度变化而受到影响，这就造成在实际运营过程中，热容量的测量不够精准。通常在这种情境下，需要及时标定热容量的应用范畴，并基于不同实验温升条件下，及时标定实际热容量，其相应的标定频率控制每3个月进行1次。
5.3 控制搅拌速度
在对煤发热量进行测定时，由于搅拌器机械故障或者搅拌不均匀而造成的实验结果误差是最为常见的原因。所以，在实际测量时，要加强对控制热容量的变化范围，探讨上下变化幅度较大，就易于造成实验结果偏差较大。一旦发生此种情况，就需要及时检查搅拌速度以及搅拌器，如果判断由于搅拌器机械故障或者搅拌不均匀而造成的问题，需要及时对其进行处理，并重新标定热容量。
5.4 控制好化验环境
加强对化验环境的控制，需要从以下几个方面进行着手：
（1）定期检查设备。要组织技术人员定期对化验室内的照明、通风、检测仪器等进行系统检查，并做好相关记录工作，以保证化验室内设备运转正常；
（2）加强对影响检验因素的核查。一是，有效控制电源电压、噪声、灰尘、振动水平以及电磁干扰等方面的影响，确保达到检验要求；二是，每月要对热量检验室温度进行定期监控，保存相应的监控记录。电子天平同样要配备稳压器装置，定期清晰操作平台。同时，每周要定期检定电子天平、温度计等计量工具。
（3）加强设备维护保养。确保化验室内所有仪器装备处于合规、可控状态，并在仪器设备前张贴相应的维修状态、使用说明标签等，组织专业人员对其进行定期维护保养，按时按规填写相应的维护记录，并且利用标准物质每2个人对其进行1次核查，确保仪器符合测量要求。例如某火电厂为了加快自动化化验流程改造，近年来不断加大对化验仪器设备的投入力度，引进了工业分析仪、量热仪、测硫仪等仪器设备，实现了电脑自动化控制状态，最大限度的减少了职工的劳动强度，提高了工作效率，能够较大程度的规避测量误差，但也对其管理、保养提出了较高要求。
总之，在煤炭发热量测定过程中，很多因素都会对测定结果产生影响，煤化验室的质量管理是一项长期、细致的工作，要求化验人员严格遵守各项操作规定，并通过定期标定仪器、控制标煤样等方式来减少误差，以此保证测定结果的准确性。
参考文献
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[2] 陈家兴, 吴玉娟, 秦岭. 煤中发热量测定质量控制及结果审查[J]. 化工管理, 2018, (021):112-115.