حرارة الفحم (المعروف أيضا باسم القيمة الحرارية) هو المؤشر الأساسي لقياس نوعية الفحم ، والذي يحدد مباشرة قيمة الاستخدام والقيمة الاقتصادية للفحم. ويستخدم على نطاق واسع في تسوية التجارة ، ونسبة الإنتاج ومراقبة التكاليف في الطاقة الكهربائية والمعادن والصناعات الكيماوية والتدفئة وغيرها من الصناعات. بالنسبة للمؤسسات ، فإن إتقان معرفة مقايسة حرارة الفحم بدقة لا يمكن فقط تجنب الخسائر الاقتصادية الناجمة عن أخطاء الاختبار ، ولكن أيضًا تحسين مخططات استخدام الفحم وتحسين كفاءة الإنتاج. تشرح هذه المقالة بالتفصيل النقاط الأساسية والعمليات القياسية لمقايسة حرارة الفحم ، فضلاً عن المشكلات والحلول التقنية الشائعة في الممارسة العملية ، مما يوفر مرجعًا عمليًا للمؤسسات للاختبار.

جوهر حرارة الفحم هو الحرارة المنبعثة لكل وحدة كتلة من الفحم بعد الاحتراق الكامل. الوحدة شائعة الاستخدام هي kcal / kg (kcal / kg) أو kilojoule / kg (kJ / kg). تكتشف الصناعة بشكل أساسي مؤشرين: توليد الحرارة العالية وتوليد الحرارة المنخفضة. توليد الحرارة العالية هو الحرارة الكلية بعد أن يتكثف بخار الماء في منتجات الاحتراق في الماء ويطلق الحرارة الكامنة بعد حرق الفحم بالكامل ؛ توليد الحرارة المنخفضة هو الحرارة الفعلية المتاحة بعد خصم الحرارة الكامنة لبخار الماء. وهو أيضًا المؤشر المرجعي الأكثر استخدامًا في إنتاج الشركات ، والذي يرتبط ارتباطًا مباشرًا بكفاءة احتراق الغلايات وتوليد الطاقة وتكاليف الفحم.
يجب أن تتبع العملية القياسية لفحص الفحم الحراري بدقة GB / T 213-2008 "طرق تحديد القيمة الحرارية للفحم" ، وتشمل الخطوات الأساسية إعداد عينة الفحم ، ومعايرة الأجهزة ، واحتراق قنبلة الأكسجين ، وقياس درجة الحرارة ، وحساب النتيجة. أولاً ، يجب تحضير عينة الفحم في عينة فحم مجفف بالهواء بحجم جسيم أقل من 0.2 مم للتأكد من أن العينة موحدة وتمثيلية ، وذلك لتجنب الاحتراق غير الكامل بسبب حجم الجسيمات غير المتكافئ والتأثير على نتائج الكشف ؛ ثانيًا ، قبل استخدام
مسعر قنبلة الأكسجين ، من الضروري استخدام حمض البنزويك (مادة ذات قيمة حرارية قياسية) لمعايرة السعة الحرارية للأداة للتأكد من أن دقة الأداة تلبي المتطلبات ، وهي فرضية الاختبار الدقيق ؛ ثم ، قم بوزن عينة معينة من الفحم في قنبلة الأكسجين ، واملأها بالأكسجين عالي الضغط (التحكم في الضغط عند 2.8-3 ميجا باسكال) ، وضعها في الأسطوانة الداخلية للسعر ، وحرق عينة الفحم بالكامل من خلال جهاز الإشعال لتسجيل تغير درجة حرارة الماء في الاسطوانة الداخلية ؛ أخيرًا ، وفقًا للقدرة الحرارية وجودة عينة الفحم و تغيير درجة حرارة الماء ، وحساب القيمة الحرارية العالية للفحم ، ومن ثم الجمع بين محتوى الرطوبة والهيدروجين من عينة الفحم لتحويل القيمة الحرارية المنخفضة
في عملية الاختبار الفعلية ، ستواجه العديد من الشركات مشكلات فنية مختلفة ، مما يؤدي إلى انحراف مفرط في نتائج الاختبار ، مما يؤثر على قرارات الإنتاج والتجارة. فيما يلي الأنواع الأربعة الأكثر شيوعًا للمشاكل الفنية والحلول التفصيلية:
واحد هو الخطأ الناجم عن التحضير غير المنتظم لعينات الفحم. هذه هي المشكلة الأكثر شيوعًا ، والتي تتجلى بشكل أساسي في أن حجم الجسيمات لعينة الفحم لا يصل إلى 0.2 مم ، أو الخلط غير موحد ، أو فقدان الماء وتلوث عينة الفحم أثناء عملية التحضير. على سبيل المثال ، لا تقوم بعض الشركات بسحق عينة الفحم بالكامل لتوفير الوقت ، ولا يمكن حرق عينة الفحم الجسيمية الكبيرة بالكامل في قنبلة الأكسجين ، مما سيؤدي إلى انخفاض قياس القيمة الحرارية ؛ إذا تم خلط الشوائب أثناء تحضير عينة الفحم ، أو تبخر الماء بسبب التعرض الطويل الأجل للهواء ، فإن القيمة الحرارية الفعلية لعينة الفحم لن تتطابق مع القيمة المكتشفة. الحل: إعداد عينات الفحم بما يتفق بدقة مع GB / T 474-2008 "طريقة تحضير عينات الفحم" لضمان حجم جسيمات موحد وعدم وجود شوائب. ختم وتخزينها في الوقت المناسب بعد التحضير لتجنب فقدان الرطوبة والأكسدة.
والثاني هو أن معايرة وصيانة مسعر قنبلة الأكسجين ليست في مكانها. لا يتم معايرة الأداة بانتظام ، أو أن انحراف السعة الحرارية كبير جدًا ، أو أن ختم قنبلة الأكسجين ليس صارمًا ، وسيؤثر فشل نظام الإشعال على نتائج الاختبار. على سبيل المثال ، يؤدي تقادم حلقة ختم قنبلة الأكسجين إلى تسرب الهواء ، ويتم حرق عينة الفحم بأكسجين غير كافٍ ، مما يؤدي إلى احتراق غير كامل وقياس قيمة منخفضة السعرات الحرارية ؛ تتدهور جودة المياه في الأسطوانة الداخلية للمسعر ، ويفشل نظام الخلط ، مما يؤدي إلى قياس غير دقيق لدرجة حرارة الماء ، مما سيؤثر بعد ذلك على حساب النتيجة. الحل: معايرة السعة الحرارية للأداة مع حمض البنزويك مرة واحدة على الأقل في الشهر ، والتحقق من ختم قنبلة الأكسجين قبل كل اختبار ، واستبدال حلقة الختم وسلك الإشعال بانتظام ، وتنظيف الأسطوانة الداخلية واستبدال ماء الأسطوانة الداخلية في الوقت المناسب للتأكد من أن الأداة في
والثالث هو التحكم غير السليم في بيئة المختبر. وفقًا لمتطلبات المعيار الوطني ، يجب الحفاظ على درجة حرارة الغرفة في غرفة المسعر عند 15-30 درجة مئوية ، ويجب ألا يتجاوز تغيير درجة حرارة الغرفة 1 درجة مئوية لكل قياس ، وتجنب أشعة الشمس المباشرة والحمل الحراري المفرط وتداخل المجال المغناطيسي القوي. إذا كانت درجة الحرارة المحيطة تتقلب كثيرًا ، فسيؤدي ذلك إلى تغيير تبديد حرارة المسعر وستنحرف نتائج القياس ؛ في بيئة الرطوبة العالية ، من السهل امتصاص الرطوبة لعينة الفحم ، مما سيؤدي أيضًا إلى انخفاض في القيمة المقاسة للقيمة الحرارية. الحل: تثبيت نظام تكييف الهواء ودرجة الحرارة والرطوبة عالية الدقة في غرفة المسعر ، ومراقبة وضبط درجة الحرارة المحيطة والرطوبة في الوقت الحقيقي ، وتجنب أشعة الشمس المباشرة والحمل الحراري ، والابتعاد عن معدات المجال المغناطيسي القوية (مثل آلات اللحام
الرابع هو خطأ حساب النتيجة. بعض العاملين في المختبر ليسوا على دراية بصيغة التحويل ذات القيمة الحرارية العالية والمنخفضة ، أو يتجاهلون تأثير رطوبة عينة الفحم ومحتوى الهيدروجين ، مما يؤدي إلى نتائج حسابية خاطئة. على سبيل المثال ، الفشل في خصم الحرارة الكامنة المقابلة لرطوبة عينة الفحم ومحتوى الهيدروجين سيجعل قيمة حساب القيمة الحرارية المنخفضة مرتفعة للغاية ، والشركات المضللة لاستخدام نسبة الفحم. الحل: إتقان صيغة التحويل ، وتحديد محتوى الرطوبة والهيدروجين في عينات الفحم بدقة ، واستبدال المعلمات ذات الصلة بدقة عند الحساب ، والقيام بعمل جيد لتحديد العينة المتوازية لضمان نتائج دقيقة (الخطأ المسموح به للعينات المتوازية لا يتجاوز 120J / g).
بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج الشركات أيضًا إلى الاهتمام بالحفاظ على عينات الفحم. يجب ختم عينات الفحم المجفف بالهواء وتخزينها في مجفف لمدة لا تزيد عن 7 أيام لتجنب انخفاض القيمة الحرارية بسبب الأكسدة. في الوقت نفسه ، يحتاج موظفو المختبر إلى الخضوع لتدريب احترافي ليكونوا على دراية بتشغيل الأجهزة والمواصفات القياسية الوطنية لتجنب الأخطاء الناجمة عن أخطاء التشغيل. يمكن أن يؤدي إتقان المعرفة المذكورة أعلاه إلى تحسين دقة اختبار حرارة الفحم بشكل فعال ، ومساعدة الشركات على التحكم بدقة في جودة الفحم ، وتقليل تكاليف الإنتاج ، وتجنب النزاعات التجارية.