热值分析

热值分析（精选10篇）

热值分析 篇1

0 引言

针对大多数火电厂, 入厂煤与入炉煤之间, 容易存在热值差偏大的现象。本文从煤质、存放、设备差异和人员采制化水平等方面, 全面分析了热值差产生的原因, 并讲述了控制热值差的办法, 阐述了热值差偏大给企业带来的经济损失和危害。

1 电厂燃煤管理中控制热值差指标的重要性

燃煤是我国的基础主要能源, 在国民经济中具有重要的战略地位, 更是电厂的主要生产原料。对于火电厂, 燃料成本占发电成本的60%左右, 燃料成本与电厂的效益息息相关, 因此, 做好煤炭管理工作是我们火电厂的重要工作之一。在当前市场煤、计划电的体制下, 燃煤供应较为紧张, 燃煤质量难以保证, 燃煤价格居高不下, 使得火力发电企业成本大幅增加。因此, 在企业不断深化管理、提高效益、落实节能减排工作中, 入厂煤与入炉煤的热值差已成为火力发电企业重要的经济管理指标之一。将入厂煤、入炉煤热值差控制在一定范围内可以体现出燃料管理和采制化工作的水平。

1.1 指标统计与分析

通过对热值差数据进行跟踪统计、分析总结, 及每周内各煤矿热值差变化趋势进行分析, 变化较大的矿点及时查找原因, 确保热值差可控在控。作为两个重要部门, 燃料部和运行部须紧密联系, 做到热值差和供电煤耗同步对比, 遇有异常及时分析查找原因。有关部门报表和数据应协调一致, 出现不一致时, 应及时分析, 如涉及到数据调整时, 要附调整依据和文字说明, 从而从另一角度验证热值差的准确性。

1.2 产生热值差的常见原因

产生较大热值差的原因有多种因素, 主要涉及进厂煤和入炉煤两方面的问题, 具体包括:煤质均匀性的影响;计算热值差的入厂煤和入炉煤不是同一批次;采制化人员不规范操作, 采样、制样、化验过程中的偏差超过允许值;数据统计人为调整, 煤耗计算不准确;煤炭中转、运输及长时间存放发生氧化的影响。可以肯定的是, 热值差主要还是取决于采制化工作, 是否能够真正体现入厂煤和入炉煤煤样的代表性和准确性。因此, 燃煤采制化工作的好坏直接影响入厂煤、入炉煤热值差的控制效果, 两者是紧密联系的。从抓好采制化管理工作这一关键点入手, 来最大程度地降低热值差的产生, 是应该重点注意的。

1.3 煤场管理的影响

如果来煤直接向煤仓上煤, 就不会有热值差。如果来煤先存煤场, 这样的热值差必然会有的。挥发份高容易氧化损失;水分大容易蒸发损失;硫份大也易氧化损失, 硫氧化变二氧化硫, 二氧化硫与水产生酸放热, 容易自燃。煤场受客观因素影响, 长时间煤场不置换, 风吹、日晒、雨淋、自燃, 必然会加剧热值差增大。

1.4 加强煤场管理和配煤工作

故应特别加强煤场管理, 从源头减少存煤热值差的损失。在煤场管理方面, 严格按照煤场结构图定点分类存放, 并用推煤机层层压实。同时, 按照“烧旧存新”的原则, 全面规划煤场存煤管理和置换工作, 避免气温升高后露天存放造成的燃煤热值损失。对煤场煤质进行动态管理, 月底盘煤工作, 通过正反平衡计算比对, 用煤耗差异情况反过来检查煤质验收管理工作, 及时发现问题, 及时分析, 及时纠正, 加强过程管理。

1.5 加强采制化环节管理

采样方面:由于入厂煤采样机设计及安全方面的原因, 采样头不能完全采到车厢底部的煤, 大约有10cm~20cm的煤不能采到。这就给不法发煤、运煤单位造成可乘之机, 有的采用在车厢底部装约30cm高左右的矸石或劣质煤, 然后再在上面装质量好的煤, 致使采样机所采煤样发热量偏高, 给电厂造成经济上的损失, 由此便产生了热值差;当日的入厂煤进入一个煤场, 而入炉煤却从另一个煤场取得, 不是同一个批次, 显而易见地产生了热值差。人工制样如果不按标准操作也可产生较大的误差。

针对以上原因, 入厂煤应做到车车采样, 天天化验;入炉煤中部采样机应加强管理, 出现故障及时维修, 保障采样的可靠性。在煤场管理上, 及时烧旧存新, 减少煤的热量损失。这对于以煤为主要能源来源的发电行业, 降低燃料成本, 提高发电经济效益, 具有较高可操作性。

1.6 加强对有关设备的维护和保养

机采设备必须经权威部门鉴定采样无系统偏差后才能使用。对检定结果及结论要有适用性分析。比如可采煤的最大粒度。加强对采制设备的维护及管理, 降低设备故障率;定期对仪器进行采样精密度校验和偏倚实验, 确保设备符合国标要求, 提高采制化的科技含量, 保证煤质验收的准确性, 才能有效降低入厂、入炉煤热值差。

1.7 加强煤质监督

发电用煤的质量直接对电厂的安全经济运行和经济效益产生重要影响, 做好入厂煤和入炉煤的煤质监督, 是电厂燃料全过程管理中的重要环节。加强监督, 需制定热值差控制考核制度, 将责任分解到各部门、各岗位, 保证了责任有人抓、指标有人盯, 力争在最短的时间内将问题整改到位。以信息化为手段, 充分利用燃料自动监管系统, 实现燃料采制化全过程控制, 完成相关数据收集、统计分析, 把效能监察的“触角”延伸至各个环节。

2 结论

控制好燃煤热值差对降低发电成本、促进电厂安全稳定运行有着积极的意义.煤源管理方面, 注重加强对燃料市场的研判, 主动深入煤矿, 努力寻找性价比高的煤源, 并慎重选择供应商, 加强与大型煤矿企业的合作。通过科学划分燃料管理各环节的管理职能, 将采购和验收分离、采制化分离、入厂和入炉分离、管理和监督分离管理分解到燃料管理部、运行部、监察审计部等相关部门, 明确分工, 各司其责。加大执行力和监管力度, 达到相互制约、相互监督、相互促进的目的, 从而堵塞管理漏洞, 确保热值差指标的准确性, 促进燃料管理水平提高。

参考文献

[1]曹长武.电力用煤采制化技术及其应用.中国电力出版社.

[2]曹长武.火力发电厂燃料试验方法及应用.中国电力出版社.

[3]GB/T19494.1-2004.煤炭机械化采样第1部分:采样方法[S].

[4]GB/T19494.2-2004.煤炭机械化采样第2部分:煤样的制备[S].

热值分析 篇2

【教学目标】

知识与技能

(1)了解热量的概念，知道热量是在热传递过程中物体内能改变的多少。

(2)知道当质量一定时，水吸收的热量跟温度的升高成正比；升高的温度相同时，水吸收的热量跟它的质量成正比。

(3)了解热值的概念，会根据热值来计算燃料完全燃烧放出的热量，会根据实际需要选择燃料。

过程与方法

经历探究水的吸热与其质量、温度变化的关系的活动过程，进一步熟悉其中的控制变量法。

情感、态度与价值观

(1)通过“选择燃料”、“饮食与运动”等学生活动，阅读有关“西气东输”的信息，激发学习物理的兴趣，并使学生逐步树立理论联系实际的观念，养成用科学知识分析和看待生活中事物的习惯。

（2）培养学生关注饮食与健康意识，帮助他们树立合理利用能源的科学发展观念。

【教学重点】

热量的概念。“探究水的吸热与其质量、温度变化的关系”活动。热值以及如何选择燃料与生活实际联系密切。

【教学难点】

热量的概念。

【教学过程】

引入：复习内能引入。

新课教学：

一、热量

思考：内能改变多少可以用什么来量度呢？

1、定义：热传递过程中物体 内能改变的多少叫热量。

2、符号：Q 吸热时Q吸，放热时Q放。

3、单位：焦（J）。

4、一根火柴完全燃烧放出的热量约为1000J。

5、热量是一个过程量，它对应于热传递的过程 一个物体的温度即使很高，也不能说它含有的热量多

不能说：一个物体含有多少热量

只能说：一个物体吸收了多少热量或放出了多少热量。

二、物体放出或吸收热量的多少

跟物体的质量大小成 正比，

跟物体温度的变化多少成 正比

英国物理学家焦耳经过长期的实验研究得出：

1千克水温度升高1℃,所需吸收的热量是4.2×103J。

1千克水温度降低1℃,所需放出的热量是4.2×103J。

三、热值

1、定义：在物理学中，把1kg某种燃料在完全燃烧时所放出的`热量叫做这种燃料的热值。

2、单位及符号

热值的符号：q 单位：J/kg（J/m3）。

3、意义

（1）无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示的含义：

表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。

（2）液化气的热值为4.9×107J/m3，表示的含义：

表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。

4、公式：

由热值所表示的物理意义可得出：

燃料燃烧放热计算公式 Q=qm Q=qV

四、燃料燃烧燃料利用效率

在实际利用燃料中，燃料很难完全燃烧，而且放出的内能不能被完全利

用，有效利用的只是其中一部分。

1、炉子的效率：有效利用的热量与完全燃烧时放出的热量的比值。

2、提高燃料利用率的措施

（1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧。

（2）尽可能减少各种热量损失。

五、课堂小结：老师问学生，我们这一堂课讲了哪些内容，由学生总结，老师做补充。

虚拟煤气热值仪 篇3

关键词：以太网；西门子；套接字

ABSTRACT：With the increasing scale of industrial control， fast， real-time network communication has become the only way which must be passed of modern manufacturing industry development. Communication programming technology has great potential in the application of industrial production， reflected in the application platform widely， low investment cost， does not require specialized software platform occupy less system resources， to achieve rapid and efficient.

KEY WORDS：Ethernet；Siemens；Socket

中图分类号：TQ542 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2015）05-0194-02

前言

安钢热处理车间，加热炉由于使用的煤气热值仪，煤气检测设备不够稳定或损坏时，很难准确获得煤气热值信息，就不能将煤气热值信息发送给热处理炉，热处理炉无法获取煤气热值的准确信息，按照自动控制系统设定，热处理炉是必须停止生产的，从而直接影响生产，对热处理钢的质量和生产效率都是有很大影响。我们有三种对策可供选择，更换新设备，经济性不好；人工计算录入数据，劳动量大；计算机编程，完全自动化，经济可靠，便与实施。

随着自动化和控制工程师需要与网络打交道的机会越来越多，联网的愿望和需要也正在逐渐高涨。在数据采集和数据传输应用中，大多数工程师已将以太网协议应用于数据采集与监视控制系统和工厂的诊断、测试及维护。由此产生了人机界面及各种组态软件产品，这些产品的出现简化了对PLC的控制、操作，使PLC的应用更加方便。但也有其共同的缺点，价格普遍偏高和可二次开发性较差。VB作为“原始”的编程语言，兼具了上述两方面的优势。本文是一个技改项目来讨论如何通过VB实现PC机与PLC的以太网通信问题。

一、概况

热处理炉是我厂重要的设备，由国外厂商设计，自动化控制技术复杂，热处理炉在工作时对煤气热值要求严格，控制系统设定正常煤气热值在1500到3000，低于或超过这个范围热处理炉就会停炉保护。由于热处理炉的煤气热值仪工作不稳定，引起向热处理炉自动控制系统提供的数据不稳定，导致停炉影响生产。

二、存在的问题及原因分析

热处理炉自2009年投产至今，已有5年的时间，煤气热值仪是其重要的设备之一，煤气热值仪是通过将化学反映转化为电信号的仪器，其正常工作期限只有2年，现今故障频发，导致停炉停产故障。

通过对我厂热处理炉停炉原因的调查，发现：1、热处理炉故障频发，每月故障率超过车间指标要求。2、煤气热值仪故障是造成加热炉故障停炉的主要原因，约占故障停炉总次数的80%以上。

三、研究对策

有三种方案可供选择：

1.更换新设备，经济性不好；

2.人工计算录入数据，劳动量大；

3.计算机编程，完全自动化，经济可靠，便与实施。

最终选择使用计算机编程，来解决煤气热值数据不稳定的问题。安钢计量管理信息系统网站，有着实时的煤气加压站数据信息。这样我们就省去了设备，减少了人力维护，编程做出的是一台“虚拟煤气热值仪”。

其中以太网通讯编程是整个系统的核心，以是研究的以太网通讯系统的数据流程图，我们将按照这个方案进行实施。

四、解决方案

1.西门子以太网通讯。

（1）TCP/IP以太网： TCP/IP传输控制协议，提供了数据流通信，但并不将数据封装成消息块，因而用户并不接收到每一个任务的确认信号。支持面向TCP/IP的Socket，支持给予TCP/IP的发送和接收，使得设备在工业以太网上的通信非常容易。该协议支持大数据量的数据传输。通过该以太网，SIMATIC S7可以通过建立TCP连接来发送/接收数据。

（2）S7 工业以太网：主要底层还是基于ISO传输或者ISO on TCP以太网的协议，该以太网在ISO/OSI的第7层应用层上确认对方的数据传输该连接，可用于所有S7/M7设备。 SIMATIC S7/M7-300/400站之间数据的可靠传输（使用“BSEND/BRCV”或“PUT/GET” SFB）。 高速，不可靠数据传输取决于对方与时间相关的操作（使用“USEND/URECV”SFB）。

（3）ProfiNet以太网：PROFINET囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等功能，可以更好的兼容工业以太网和现场总线PROFIBUS技术。PROFINET其功能包括8个主要的模块，依次为实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、IT标准和信息安全、故障安全和过程自动化。

在众多西门子以太网方案中，最为简单方便的TCP/IP以太网来完成此项目。

2.西门子通讯功能块FC5和FC6。

通信功能块 FC5 "AG_SEND" 和 FC6 "AG_RECV"的特点：

（1）FC5和FC6是异步通信方式。

（2）通过OB1调用这些功能块 。

（3）它们的执行可能需要多个OB1循环。

（4）FC5通过输入参数 "ACT"激活。

（5）由"DONE"或 "ERROR"表示任务结束。

（6）AG_SEND 和 AG_RECV能够同时通过同一连接通信。

（7）最新版本的功能块 FC5 "AG_SEND" 和 FC6 "AG_RCV"

S7程序包含从SIMATIC_NET_CP 库中对通信功能块FC5 "AG_SEND" 和 FC6 "AG_RCV"的调用。FC5 "AG_SEND"用于向另外的S7站、计算机站或者第三方的系统发送数据。FC6 "AG_RECV" 用于从另外的S7站、计算机站或者第三方的系统接收数。

3.编程。

计算机编程使用模块化，把软件分为3个部分：网站数据抓取模块；数据转换及运算模块；连接西门子PLC通讯模块。3个部分分别独立编程，然后单独测试，最后整合所有模块，形成完整的程序，这样的编程方案好处在于，每个模块以后都可以变化成为新的软件。

（1）网站数据抓取模块：

网站获取数据是通过将网站在程序内运行，通过抓包的方式，将数据提取下来。

（2）数据转换及运算模块。

（3）连接西门子PLC通讯模块：

使用TCP/IP通讯协议，编程软件端作为服务器端侦听，如果和西门子PLC工业以太网络连通，西门子PLC就作为客户端，接收软件发送的数据包。

4.虚拟煤气热值仪。

虚拟煤气热值仪不仅实现了以太网通讯，并且做到了同时连接两个不同的以太网， 实时的获取数据和发送数据，做到了设计之初设定的目标，使用以太网通讯的“虚拟煤气热值仪”。

五、结语

我们对2014年7月份至2015年2月份热处理炉故障原因及频次进行统计汇总，使用了计算机与西门子PLC以太网通讯编程模块后，再次调查，发现：1、热处理炉故障减少，每月故障率低于车间指标要求。2、煤气热值仪故障为零的已不构成主要原因，约占故障停炉总次数的0%。

因煤气热值而引起的故障为零，症结已经解决，效果显著。通过使用“虚拟煤气热值仪”系统，热处理炉不再因煤气热值问题而停炉停产了。经用户单位检验，燃气热值信息与计算值及检验值几乎一致，改进使系统的可靠性、准确性得以加强，不但满足了用户的工艺技术要求，年经济效益费用在108万元，同时大大减轻了现场维护人员的工作量。

参考文献：

[1]CSND论坛[A/OL]bbs.csdn.net/forums/VB_Network，2014-04。

热值分析 篇4

关键词：LNG热值,注入空气法,调整技术

近年来国民经济的快步发展, 使得我国对天然气资源与市场需求之间的缺口越来越大, 从而引进国外天然气量将逐年加大。引进国外天然气有两种方法, 一种是管道输送, 另一种方法就是通过船运进口LNG (液化天然气) , 在国内建设LNG接收站。气化后通过管道供给下游用户使用。因为引进的LNG热值高于我国管输天然气热值, 所以要对LNG接收站输出的燃气进行热值调整, 使引进的LNG再气化后的天然气热值与国产天然气热值相当。为提高经济效益, 需要研究调整热值在技术上是否可行、经济上是否合理。因此, 统一天热气热值标准就是非常重要的。

1 LNG气化后的天然气热值调整方法

天然气热值调整系统是天然气调配系统的关键之处, 其主要满足各用户生产工艺对天然气供气稳定性、安全性、气体热值及成分等的特殊要求。热值是一个热量计量单位, 是指lkg或1m3。燃料完成燃烧时放出的热量, 其分为高热值和低热值。单位容积含氢燃料完全燃烧时放出的热量, 将所产生水蒸气的气化潜热计算在内时为高热值。低热值是指在标准状态下lm3燃气完全燃烧时所放出的热量, 不包括水蒸气气化潜热。华白指数是燃气的发热指数, 是判断物性相近的两种燃气能否互换的指标, 它可以通过对热值进行密度修正而计算, 故热值调整系统也可设计为华白指数调节系统。LNG气化后的天然气热值调整的主要方法:一是向LNG气化后输出的天然气中加入其他介质, 即注入法, 注入介质一般为空气、氮气或者液氮;二是提取天然气中的重组分, 作为石油化工原料使用, 即重烃脱离法。

1.1 注入空气法

在LNG气化后的天然气中补充空气, 以此改变天然气的组成而降低热值。具体方式有两种:一是, 在LNG被气化时, 在接收站利用压缩机补充空气, 将天然气热值降至符合要求后通过管道外输;二是, LNG气化后的天然气在管道分输站利用压缩机补充空气, 将天然气热值降至符合要求后再进行计量交接输往门站。

系统分两路设计, 分别为气化后的天然气和空气, 混气过程设计为等压混气。天然气和空气分别经过调压器稳压后, 进入混合器进行充分混合后, 进入下游管道。

1.2 注入氮气法

注入氮气法是将氮气作为一种惰性组分注入到LNG气化后的天然气中, 以降低天然气的热值, 可以避免过高的氧含量可能导致燃气有燃烧或爆炸的危险。这需要在接收站内自建空分装置, 制得氮气, 加入LNG气化后的天然气中进行热值调整。同时, 也加大了外输管道的操作负荷。

在燃气中加入惰性组分, 例如氮气等。当其随同天然气一起输送时, 必然会增加管道的输送费用, 为了减少输送惰性组分消耗的费用, 管道燃气规格中一般都对惰性气体的含量有所限定。

通过注入液氮或氮气可以降低LNG热值。生产氮气的方式有多种, 通常, 液氮的生产需要冷冻系统, 生产成本较高。但液氮易储存和使用, 有助于生产灵活操作。

注入氮气法需要增加的主要设备有制氮系统、冷水泵、板框换热器、缓冲罐和燃气换热器等。一般来讲, 当LNG液化时的进料没有预先进行过丙烷和较重组分的抽取处理时, 这样的LNG气源, 在接收站简单地注入氮气, 并不能充分满足管道燃气热值调整的要求。

1.2.1 氮气介质

当采用氮气作为注入介质时, 可以采用下列方案:一是将氮气压缩后, 与从蒸发气压缩机输出的蒸发气相混合, 将混合后的气体送至再冷凝器, 在再冷凝器中混合气体被冷凝, 然后经由高压泵和气化器送往燃气输送管道;二是将氮气压缩到燃气输送管道中的压力, 按所要求的比例, 与从气化器输出的再气化天然气相混合, 然后送往外输管道。

1.2.2 液氮介质

当采用液氮作为注入介质时, 可以采用下面的方案:注入液氮通常是用泵使液氮达到气化器的入口压力来完成的。在进入气化器之前, 高压的液态氮与高压LNG混合, 热值调整后的燃气被送往外输管道。

1.3 重烃脱离法

将LNG气化后的天然气中较重的、高热值的组分 (C2、C3等) 除去, 以降低天然气中重组分的含量及热值。脱除的重组分可以作为LPG (液化石油气) 的商品气进行销售。

为了降低LNG热值而脱除较重的天然气液相组分, 可以采用多种不同的工艺来实现。但每一种方案, 都涉及增加少量的、通常在接收站中没有的附加设施, 这些设施构成一个分离系统, 其主要由一个或两个分馏塔单元组成, 其原理也是利用LNG冷量再液化来达到分离的目的, 并且都必须考虑增加投资及分离出的乙烷和LPG的用途。

重烃脱离法流程主要设备是C2H6分馏塔和LPG分馏塔。采用LNG部分气化, 利用未气化的LNG与气化后气体直接接触换热的方式进行CH4与C2及以上组分分离。然后从凝析液中分离出LPG, 实现C2H6与LPG的分离。流程充分利用了LNG自身的冷量, 采用低温LNG泵加压与输送, 省去了气体压缩机。

重烃脱离法需要增加的主要设备有提取加料泵、回热器、分馏塔、换热器、LPG产品泵、缓冲罐、LPG储罐和C2H6储罐等。

重烃脱离法进行热值调整的效果主要取决于原料LNG中重烃组分的含量 (此处重烃指原料LNG中超过C1的组分) 。重烃的含量越高、所含组分越“重”, 采取这一方法所得效果越好。

2 方法比选

对注人空气法、注入氮气法、重烃脱离法的优缺点进行比较。

2.1 注入空气法优缺点及适用范围

优点:一是运行费用低;二是占地面积较小, 工艺装置紧凑;三是注入系统简单, 便于实施;四是设备简单, 维修方便;五是注人技术成熟。缺点:一是投资较高;二是一旦操作失灵, 危险性极大;三是将来不实施注入法时设备无法再利用。适用于外输气体压力相对较低的情况。

2.2 注入氮气法优缺点及适用范围

优点:一是注入技术成熟;二是将来不实施注人法时设备仍然可以生产副产品, 能够带来经济效益;三是可以利用冷能来降低制取氮气的能耗。缺点:一是投资高;二是运行费用高;三是占地面积较大;四是注入系统复杂, 维修量大。注人氮气法是可行有效的工艺方案, 尤其对于氮气含量较低的LNG资源更有优势。

2.3 重烃脱离法优缺点及适用范围

优点:一是重烃脱除后可得到的乙烷气体和LPG产品;二是对氮气含量、C2及以上组分较多的LNG组分适宜采用此方法。缺点:一是投资非常高;二是占地面积大;三是运行费用高;四是脱除的重组分产品 (乙烷、LPG) 有待寻求销售市场。重烃脱离法工艺方案可使LNG接收站能够更宽范围地接收不同组成的LNG, 同时满足严格的燃气热值规格要求。

注入空气法运行费用低, 适用于电费较低的地区;注入氮气法投资较高且运行成本也高, 但是由于国内冷能的利用技术不成熟, 在掌握了冷量利用的基础上该注入方案较为经济;重烃脱离法设备投资高、占地面积大且运行成本高, 属于不经济方案。

3 结束语

3.1 以上组分较多的LNG产品, 注入空气法和注入氮气法的热值调整方案的主要缺点是热值降低的范围受到限制。

3.2 气含量较高的LNG气源, C2及以上组分较多的LNG产品, 适宜采用重烃脱离法热值调整方案。

3.3 热值调整系统的LNG接收站和外输系统设计中, 为降低运输成本, 必须考虑限制“惰性”气体组分量的问题。

3.4 调高介质的选择应结合最低环境温度进行, 避免介质冷。

集团公司热值差管理规定 篇5

大唐集团燃〔2005〕412号

关于印发《加强入厂入炉煤热值差

管理有关规定》的通知

集团公司各分支机构、子公司，各直属企业：

入厂入炉煤热值差是火电厂反映入厂煤入炉煤采制化准确性和煤炭储存热值损失的一项重要燃料管理指标。集团公司对入厂入炉煤热值差管理非常重视，将其列为创一流和扭亏增盈考核指标。为了规范和加强入厂入炉煤热值差的管理，制定本规定。

一、正确统计入厂入炉煤热值差

入厂入炉热值差是指统计期进厂煤实际验收加权平均热值与入炉煤实际检测加权平均热值之间的正负差值，是一项月统计、年累计，以为考核周期的燃料管理指标。

二、加强入厂入炉煤的采制化管理，保证入厂入炉煤热值的

－ 1 － 真实性和准确性

（一）要加强入厂煤验收管理，严格按照国标规定做好入厂煤的质量验收工作。采样的子样数、重量，采样点布置、深度应符合国标规定；对诚信差的供煤企业的到货，应根据实际情况确定和增加采样点，以确保所采煤样的代表性。严格按制样流程制样，全水分煤样要快速制备，并立即送化验室化验，以防止入厂煤水分的流失。要定期对化验设备进行检定和标定，严格按照国标做好煤质化验工作，保证化验结果的准确性。有条件的电厂要安装使用入厂煤机械化采样装置，新安装的机械化采样装置在投用前应做好综合性能鉴定，以保证所采、制样品的精密度。

（二）要切实抓好入炉煤的采制化工作，要保证入炉煤检测数据的准确性。入炉煤应在输煤皮带上使用自动采样装置采取煤样。要做好输煤皮带自动采样装置的精密度试验，以确保所采样品的代表性。入炉煤必须严格执行国标，保证化验结果的准确性。入炉煤化验化验室设施、设备应符合国标或行业标准要求，并按规定定期校验、检定。

三、做好入厂入炉煤热值差的统计分析和整改工作

（一）集团公司燃料月报表增设《入厂入炉煤热值差统计分析表》（见附件），以做好入厂入炉煤热值差的统计和分析，并采取有效措施控制和降低入厂入炉煤热值差。

（二）为正确分析入炉入厂煤热值差产生的原因，在进行热值差分析时应将入炉煤热值换算为与入厂煤同水分时的热值，换 － － 2 算公式为：

换算后的入炉煤Qnet.ar =统计期加权平均入炉煤Qnet.ar×(100-入厂煤Mar)/(100-入炉煤Mar)水分差换算后的入炉煤热值，不得用于计算煤耗，仅做为热值差管理在统计对比分析时使用。

（三）《入厂入炉煤热值差统计分析表》由各分、子公司汇总后于每月5日前报到集团公司燃料管理中心（直属发电企业报集团公司燃料管理中心）。在燃料统计信息系统修改前暂用电子邮件上报。

（四）各企业要认真做好产生入厂入炉煤热值差的原因分析，及时查找出存在的问题并采取有效措施，将热值差控制在允许范围内。热值差过大及长期居高不下的企业，在上报《入厂入炉煤热值差统计分析表》的同时，还应做出书面分析报告，制定出整改措施。整改措施要明确整改的预期效果、完成时间和责任人，集团公司将对整改措施的执行落实情况进行跟踪检查。

（五）各企业要实事求是填报《入厂入炉煤热值差统计表》，如发现弄虚作假，集团公司除进行通报批评外还将追究有关人员的责任。

四、本办法作为集团公司燃料效能监察的依据。

联系人及电话：谢本生 刘长胜

010-66586516 66586528

－ 3 － E-mail：liuchangsheng@china-cdt.com

附件：入厂煤入炉煤热值差统计分析表

二○○五年八月二十三日

主题词：煤炭

管理

通知

－ － 4

中国大唐集团公司总经理工作部

2005年8月23日印发

热值分析 篇6

近年来全球能源紧缺,环境污染问题日益严峻。 各国在积极开发新能源的同时,也在努力开展能源的再利用工作,最大限度地节约能源。燃烧低热值燃料的燃气轮机,将钢厂排放的高炉煤气、化工厂排放的低热值尾气等作为燃料,不仅提高了能源的利用率,而且降低了对原生能源的需求,减小了大气污染,越来越受到人们的广泛重视[1]。燃料根据发热量的大小一般分为三类,发热量大于15. 07 MJ/m3为高热值燃料,发热量在6. 28 ~ 15. 07 MJ/m3为中热值燃料,发热量小于6. 28 MJ/m3时为低热值燃料[2]。我国中低热值燃气不仅种类繁多,而且总量非常巨大,在煤炭生产、煤化工、石油化工、钢铁、冶金等工业生产过程中都会产生一些低热值气体燃料[3]。所以,发展中低热值燃料燃气轮机对经济和环境具有重要的意义。

目前,中低热值燃料燃气轮机的研究着重于燃气轮机燃烧特性和运行工况的研究。Raik等人[4]对单轴燃气轮机在非设计工况下燃用低热值燃料的性能进行研究并指出,由于热值较低及气体成分变化,燃机性能和稳定性会变差。Nikpey等人[5]利用ANN模型进行模拟,研究生物质气与天然气以不同比例混合而成的低热值燃料对微型燃气轮机运行参数和排放性能的影响。Sharif等人[6]对基于天然气和新能源的能量利用提出新的节能方案,以提高燃气轮机的性能和降低排放。Liu[7]等人研究了燃料组分和热值的变化对SGT - 400干式低排放燃气轮机燃烧性能的影响,研究表明H2对火焰传播速度的影响较大,CO对火焰温度影响较大。Jaber等人[8]对来源于油页岩的气体燃料( 属于低热值燃料) 应用于重型燃气轮机联合发电装置进行研究分析,得出由于燃料流量增大需要重新设计燃烧室。Dieter等人[9]研究中低热值燃料对燃气轮机的影响,得出: ( 1) 透平入口处燃气流量的不同,会给压气机和透平的匹配带来影响; ( 2) 在透平膨胀过程中由于燃气成份的不同会导致焓降不同。

由于中低热值燃料的热值和组分多种多样,其燃烧稳定性及燃烧后的工质成分有较大差异,造成透平中膨胀做功的焓降发生变化。本文基于热力学理论,根据燃气的热力性质,建立膨胀功计算模型, 分析燃料热值和组分对燃气轮机运行特性的影响, 为燃气轮机设计和提高总体性能提供理论依据。

1热力计算模型

1.1燃气热力性质计算

空气和二氧化碳等多种气体热力性质的统一计算公式[10],如下

定压比热容

焓

温度函数

燃气热力性质由各组成气体热力性质按理想气体混合规则求得[11],即

1.2燃气轮机膨胀功计算

本文考虑压气机、燃烧室和透平各自的工作特性以及三者之间的相互联系,利用C + + 编写了膨胀功计算程序。该程序考虑到中低燃料热值低、燃料组分差异,以及由热值低和组分不同引起的压气机和透平匹配问题,能更好模拟燃气轮机工作状况, 更真实反应燃气轮机运行特性。

通过压气机部件计算压气机出口温度t2,燃烧室部件计算燃料系数 β,透平部件计算透平出口温度t4,从而建立膨胀功w计算模型。

1.2.1压气机部件计算

压气机通用特性曲线包含压气机效率 ηc、压气机压比 π、相似流量和相似转速) 四个参数,已知任意两个参数可确定其他参数。

根据压气机的通用特性曲线,设定空气进气流量q1和转速n,利用Lagrange插值法,确定对应压气机压比 πc( 当地大气压为p0,温度为t0) 。

空气在压气机中定熵压缩,定熵过程满足[12]

由公式( 7) 迭代法计算压气机出口温度t2。其迭代公式如下

1.2.2燃烧室部件计算

燃烧室出口温度t3,一般由材料的性质决定。 根据燃烧室进出口温度t2、t3,燃烧室燃烧效率 ηB, 燃料低位热值Q,燃料各组分体积比,迭代法计算燃料系数 β。

不同的中低热值燃料,组成成分不同,一般燃料是由CH4、CO、H2、N2和CO2按照不同的体积比组成的混合气体。为了计算方便,根据各组分的体积比求出燃料化学通式CxHyOzNuSv,燃料系数为 β 的CxHyOzNuSv燃料与理论空气量完全燃烧的反应方程为

理论空气量摩尔数为

理论燃气量摩尔数为

燃料系数为 β 的燃气摩尔数为

燃料系数为 β 的燃气摩尔成分为

式中d———空气的氮氧比,d = 3. 77382。

对于燃烧室,忽略燃烧室本身对外的散热,根据能量守恒定律: Qin= Qout,整理得燃料系数 β 的表达式

式中QL,T'———燃料在T'时的摩尔低位发热值/k J·kmol- 1;

T'———测定燃料发热值的基点温度 / ℃ ,通常为25℃。

1.2.3涡轮部件计算

涡轮通用特性曲线与压气机通用特性曲线一样是根据相似原理,将表征涡轮工作特性的参数,整理出的涡轮变工况性能曲线[13]。该参数包含 πT、、ηT四个参数,当其中两个参数确定后,其余两个参数也相应确定了,这时透平就有一个完全确定不变的工况。

燃烧室部件的计算得出燃料系数 β,根据 β 和压气机进气流量qc,求出透平的燃气流量qf,再由透平的通用特性曲线,利用Lagrange插值法计算透平膨胀比 πc。燃气在透平中定熵膨胀做功,由定熵公式求出透平出口温度t4。透平进出口燃气温度t3、t4都已知,而焓只是温度的函数,因此可求得透平进出口燃气的焓值,定熵膨胀功w = h3- h4。

2计算结果与分析

本文分别对燃用天然气和合成气燃料燃气轮机进行计算。天然气属于高热值燃料,合成气包含三类: 高热值的焦炉煤气、中热值合成气和低热值合成气。合成气燃料热值及组分如表1[14]。

在分别对供给天然气和合成气燃料燃气轮机进行计算时,维持透平前燃气初温不变,计算结果如表2。

为进一步分析,本文选取了14种不同组分、不同热值的中低热值燃料,燃料热值范围为4 240 ~ 16 780 k J / kg,分析燃料热值对燃料系数、涡轮出口温度、燃料流量及膨胀功的影响规律。

图1、图2给出燃料流量和膨胀功分别随燃料热值的变化关系。图1表明,在维持透平前燃气初温不变的条件下,燃料热值越低燃料流量越大; 图2表明,该条件下透平膨胀功也随着燃料热值的降低而增大。这是由于中低热值燃料热值低,要维持透平前燃气初温不变,根据能量平衡方程,必然要增加燃料流量。燃料流量的增加使燃气流量增加,燃气在透平中的膨胀功增加。

在相同的工况下,计算不同热值燃料对应的透平出口温度,得到如图3所示的变化关系。从图3可以看出,相同工况下,透平出口温度随着燃料热值的增大呈下降趋势,且由于燃料组分的变化其值会出现波动。

在达到燃烧室出口温度为1 348℃,同时其它条件保持相同时,计算得到不同燃料对应的燃料系数。 图4给出燃料系数与燃料热值的关系,由图可以看出,燃料系数随着燃料热值的增大呈下降趋势,同时也会随着燃料组分的变化出现波动。这说明,燃料热值越低,要达到同样的燃烧室出口温度,需要的燃料量越大; 燃料组分也会对燃料系数产生影响,这是由于燃料组分不同,燃烧特性也不同造成的。

3结论

本文基于热力学理论,根据燃气轮机压气机特性曲线、涡轮特性曲线和热力循环过程,考虑燃料的组分和热值,分析计算燃气的热力性质,建立膨胀功计算模型。分析燃料热值对燃料系数、涡轮出口温度、燃料流量及膨胀功的影响规律,得出以下主要结论:

( 1) 在维持透平前燃气初温不变的条件下,燃料流量和膨胀功都随燃料热值的降低而增大,因此通过调整燃料热值,可以提高燃料利用效率;

( 2) 燃料系数会随着燃料热值的降低而增大, 根据燃料系数的变化,对空气流量和燃料流量进行适当调整,使压气机和透平达到最佳匹配;

( 3) 燃料热值的降低,会使透平出口温度升高, 由此采取有效措施,以改善燃气轮机排放特性。

符号表

cp,200℃———200℃ 时的摩尔定压比热容/k J·kmol- 1· C- 1;

cp———摩尔定压比热容/k J·kmol- 1·C- 1;

s0m———以T0为基准温度的摩尔熵/k J·kmol- 1;

H———摩尔焓 / k J·kmol- 1;

Ha———空气摩尔焓/k J·kmol- 1;

Hβ———燃料系数为 β 的燃气的焓/k J·kmol- 1;

Q———燃料低位热值 / k J·kg- 1;

R———摩尔气体常数 / k J·kmol- 1·℃- 1;

S———摩尔熵 / kJ·kmol- 1·℃- 1;

β———燃料系数;

πc———压气机压比;

πT———透平膨胀比;

w———功 / MW;

ac,i———摩尔定压比热容公式系数;

As,as,i,bs———摩尔熵公式系数;

r———燃气摩尔成分;

ηB———燃烧室效率;

ηc———压气机效率;

ηT———透平效率;

t0———当地大气温度/℃;

t2———压气机出口温度/℃;

t3———燃烧室出口温度/℃;

t4———透平出口温度/℃;

p0———当地大气压力/Pa;

q1———压气机进气流量/kg·s- 1;

qc———压气机相对流量/kg·s- 1;

qf———燃气流量/kg·s- 1;

n———转速 / r·min- 1;

热值分析 篇7

关键词：栓皮栎,树龄,干重热值,去灰分热值,碳含量

栓皮栎是我国分布十分广泛的落叶乔木,树皮灰褐色,木栓层发达,主根发达,抗旱、抗火、抗风、耐低温,造林成本低,热值高,耐燃烧,是良好的薪炭树种,也被纳入能源林的研究范畴。在国内,有关栓皮栎的研究主要集中在其生物学基本特征、生理、生态等方面,而对其不同树龄热值、碳含量的研究很少。

植物热值是植物能量代谢水平的一种度量,反映绿色植物在光合作用中转化日光能的能力[1]。国外学者对植物热值的研究已有数十年历史,其研究集中在20世纪60~80年代,我国学者关于植物热值的研究起步较晚,在20世纪80年代初才见端倪[2,3,4,5,6]。早期的研究侧重于热值的季节变化、植物各器官的热值差异、灰分含量对热值的影响等,深入研究植物热值的差异规律以及各种物质成分对热值的影响是从20世纪80年代后期、90年代初才开始的,90年代中后期是植物热值研究迅速发展的时期,此后的热值研究开始转向于物质组成和环境因素等对热值的影响,植物热值的研究呈现了多样化的发展[4,5,6,7,8,9,10]。

植物碳含量是植物碳贮量的一种度量,反映绿色植物在光合作用中固定贮存碳元素的能力,任何一类有机质均由碳素构成骨架,碳素含量是反映物质组分的一个综合指标[11,12]。随着能源危机的加剧,开展能源树种热值与碳含量的研究对生物质能源的发展具有重要的理论意义和实践指导价值。

该研究以北京林业大学妙峰山实验林场6个不同树龄的栓皮栎为研究对象,分叶、枝、皮、干4个器官,对不同树龄、不同器官栓皮栎的热值与碳含量进行测定,系统研究不同树龄栓皮栎的热值与碳含量的关系,为栓皮栎能源的选择、开发和利用,了解不同树龄栓皮栎的热值、碳含量提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集地概况

栓皮栎样品采集自北京林业大学实验林场。该林场位于北京市西北郊太行山北部,燕山东端,N39°54′,E116°28′,属华北大陆性季风气候,春季干旱多风,夏季炎热多雨,冬季干燥寒冷,植被属于温带落叶林带的山地栎林和油松林带。年均温12.2℃,最高气温39.7℃,最低气温-19.6℃,降雨量近700 mm,多集中在7、8月份。

1.2 栓皮栎树龄的确定与样品的制备

栓皮栎树龄的确定,按照栓皮栎的胸径进行采样,对栓皮栎进行解析木分析,在试验地选择样地,进行每木检尺调查,建立胸径-树龄函数关系,计算出样木的树龄。用SPSS软件对胸径与树龄进行曲线估计分析,取相关系数最高(0.996)且为增函数的三次方模型,栓皮栎胸径-树龄方程为:y=0.004x3-0.161x2+4.012x+3.168,可将测量的胸径代入方程求解树龄。

研究选取的6个树龄栓皮栎(Quercus Variabilis)样品于2006年秋季(9月)按胸径采样于相同立地条件下,每2个相邻树龄之间相隔约8 a,按照公式计算其树龄,胸径与树龄对应(见表1)。

每个树龄的测试样品均采于栓皮栎的不同器官(树叶、树枝、树皮和树干),采样分别在胸径处采树皮、树干,叶片和树枝按冠幅不同层次和方位混合取样。样品采后分别装入纸袋封好,称重,将装有叶、枝、皮、干的纸袋带回实验室,在80℃的恒温箱内烘干至恒重,然后将烘干的样品用高速粉碎机粉碎、过100目筛之后装入自封袋以备用分析。

1.3 测定方法

1.3.1 热值测定

采用美国PARR6300氧弹量热仪测定热值,得到被测试样的干重热值。样品用压片机压成药片状后,万分之一天平精确称量(约0.5~1.0 g),重复取样进行3次测量,前后2次测量误差不超过20 Cal·g-1,3次测定结果平均值即为样品的干重热值。

去灰分热值=干重热值/(1-灰分含量)。灰分含量的测定用干灰化法,即550℃恒重法,样品放入坩埚中,加盖隔绝空气,在马弗炉550℃下灰化6 h,测定其灰分含量。每个样品重复测定3次,3次测定结果平均值即为样品的灰分含量。

1.3.2 全碳含量的测定

采用K2Cr2O7容量法测定全碳含量,用远红外消煮炉外加热法进行消煮,用硫酸亚铁的标准溶液滴定。根据碳被K2Cr2O7氧化前后重铬酸离子数量的变化,可算出碳的含量(每样品重复测定3次,取平均值)。

2 结果与分析

2.1 不同树龄和器官栓皮栎干重热值的比较

干重热值是指1 g植物干物质在恒容条件下完全燃烧后所释放出的热量值,它较有机物重量能更直接地反映绿色植物通过光合作用固定太阳辐射能的能力。不同树龄不同器官栓皮栎的干重热值见表2。

注:表中数据为均值±标准误差,数据后不同大写字母(A,B,C,D)表示同一树龄不同器官在0.01水平上的差异显著性,字母相同表示差异不显著(P>0.01),字母不同表示差异显著(P<0.01)。下同。

从表2可以看出:各树龄栓皮栎树叶干重热值的高低顺序是:24 a>48 a>32 a>39 a>55 a>16 a。树枝干重热值的高低顺序是:39 a>24 a>32 a>16 a>48 a>55 a。树皮干重热值的高低顺序是:48 a>55 a>39 a>32 a>24 a>16 a。树干干重热值的高低顺序是:24 a>16 a>32 a>39 a>48 a>55 a。

不同树龄栓皮栎树叶、树枝、树皮、树干的干重热值表现为不同树龄同一器官干重热值之间均具有极显著差异(P<0.01)。说明单个器官的干重热值与树龄有一定的相关性,树龄对树叶、树枝、树皮、树干的干重热值均有一定的影响。通过相关分析表明,叶的干重热值与树龄呈不显著正相关(P>0.05);枝的干重热值与树龄呈极显著负相关(r=-0.650,P<0.01);皮的干重热值与树龄呈极显著正相关(r=0.911,P<0.01);干的干重热值与树龄呈极显著负相关(r=-0.774,P<0.01)。

不同器官的干重热值从高到低依次为:16 a为叶>皮>枝>干,24 a为叶>皮>干>枝,32、39和48 a为皮>叶>枝>干,55 a为皮>叶>干>枝。总体上,不同器官的干重热值为皮>叶>枝>干。不同器官的干重热值之间均具有极显著差异(P<0.01)。植物体器官间热值存在差异,一般来说,各器官热值大小顺序为叶>枝>干>,也有部分树种具体顺序略有不同。从植物解剖学和植物生理学角度看,叶是植物体生理活动最活跃的器官,含有较多的高能化合物如蛋白质和脂肪等物质,另外它自身还能合成高能有机物,因此,叶的干重热值一般较高,而干、枝为支持器官,含纤维素成分多,故热值较低[13,14]。另外,各器官热值大小除与各自有机成分相关外,还与营养物质的运输过程关系密切。光合器官合成有机物,沿枝送入茎干中,最后流入根中。在营养物质的输送过程中,高能产品,如脂类和蛋白质的输送速率要低于低能产品,如碳水化合物;而积累速率却要高于低能产品。因此,高能产品在输送过程中的积累浓度由叶→枝→干逐渐降低,故热值也相应逐渐减小,形成叶>枝>干的顺序[14]。官丽莉等对我国不同气候区一些树种不同器官的热值研究中,位于暖温带针阔混交林中的青、牛皮桦,以及位于热带山地雨林的山月桂,皮的干重热值均大于叶的干重热值,尽管树种不同,但是仍然可以看出,叶的干重热值并不一定是所有植物器官中最高的。该研究中干重热值基本为皮>叶>枝>干,叶、枝、干的顺序与多数研究一致,但是树皮的干重热值很高,皮的干重热值大部分大于叶,由以上分析推断,这很可能跟栓皮栎树皮中的筛管是光合产物向下传递的载体有关。

2.2 不同树龄和器官栓皮栎去灰分热值的比较

去灰分热值是去掉灰分含量后求算的热值,能比较正确的反映单位有机物中所含的热量,消除灰分对热值的干扰,比干重热值能更加客观地反映能量含量的真实情况[15]。

从表3可以看出:各树龄栓皮栎树叶去灰分热值的高低顺序是:48 a>55 a>24 a>32 a>39 a>16 a。树枝去灰分热值的高低顺序是:39 a>24 a>32 a>16 a>48 a>55 a。树皮去灰分热值的高低顺序是:39 a>55 a>48 a>32 a>24 a>16 a。树干去灰分热值的高低顺序为24 a>32 a>16 a>39 a>55 a>48 a。

不同树龄栓皮栎树叶、树枝、树皮、树干的去灰分热值表现为不同树龄栓皮栎叶、枝、皮和干的去灰分热值之间分别均具有显著差异(P<0.01),说明单个器官的去灰分热值与树龄有一定的相关性。通过相关分析表明,叶的去灰分热值与树龄呈极显著正相关(r=0.713,P<0.01);枝的去灰分热值与树龄呈不显著正相关(P>0.05);皮的去灰分热值与树龄呈极显著正相关(r=0.666,P<0.01);干的去灰分热值与树龄呈不显著正相关(P>0.05)。

胡宝忠[16]等对白三叶(Trifolium repens)种群的能值测定表明,能值与树龄相关,特别是根的能值与树龄显著相关,树龄越大,能值越高。刘庆[17]等对斑苦竹(Pleivblastus maculata)无性系种群的能量结构研究表明,竹子的树龄对能值有一定影响,斑苦竹无性系分株的平均能值随着树龄级的增加,呈Logistic曲线变化[11]。除这些研究之外,其它有关热值与树龄关系的详细研究极少,对栓皮栎的热值与树龄的关系研究更是缺乏。该研究不同于胡宝忠、刘庆等的研究,是针对乔木地上部分进行的研究,没有涉及到地下部分,无论是从树种类型还是研究部位来看,该文研究内容均与胡宝忠、刘庆等的研究很不相同,因此,栓皮栎4个器官的热值与树龄的相关性与这些研究结果也是不同的;栓皮栎的叶、皮的干重热值均与树龄呈正相关,枝、干的干重热值均与树龄呈显著负相关;叶、皮的去灰分热值均与树龄呈极显著正相关,枝、干的去灰分热值均与树龄呈不显著正相关。干重热值、去灰分热值与树龄的相关性不完全相同,其中枝和干的干重热值、去灰分热值与树龄的相关性差异最大,前者呈显著负相关,后者呈不显著正相关,灰分含量的差异是造成这一不同的重要影响因素。灰分含量的差异是干重热值差异的重要原因,植物样品的灰分含量直接影响了植物干重热值。植物热值既与有机物含量有关,也与矿物质成分有关[11]。因此,从以上分析可以看出,该研究栓皮栎的4个器官中,灰分含量对树枝、树干热值的影响要大于对树叶、树皮热值的影响。

不同器官的去灰分热值从高到低依次为:16、24 a为叶>皮>枝>干,24 a为叶>皮>干>枝,32、39、48 a为皮>叶>枝>干,55 a为皮>叶>干>枝。总体上,不同器官的去灰分热值为皮>叶>枝>干。不同器官的去灰分热值之间均具有极显著差异(P<0.01)。王立海等对小兴安岭主要树种的热值研究表明,去灰分热值按叶、枝、干、皮的顺序相应逐渐减小[13],其主要树种中有与栓皮栎同属的蒙古栎。Golley曾说过,热值是生物体的遗传特性、养分条件和生活史的综合体现[18]。因此可以说热值受制于多种因素,具有变动性。这些差异和波动与植物体内含能物质的分配和储运规律有密切关系,而这些又进一步受到植物本身的遗传特性与植物的生长状况的制约[11]。热值会因气候、立地条件、人为干扰、胁迫环境的变异而变化。虽然王立海等研究中的蒙古栎与该文中的栓皮栎同是栎属的树种,但蒙古栎在小兴安岭生长,栓皮栎在北京妙峰山生长,因其不同的生长环境等多种复杂原因而热值又受制于多种因素,因此,两个同属树种不同器官的去灰分热值顺序很有可能不同。即使是同种植物,由于受时间、空间的差异,气候、土壤等因素的影响,其有机化学组分含量也会不同,这些都会影响植物的热值。该研究中栓皮栎树皮的去灰分热值整体上很高,基本上高于叶的去灰分热值,这很可能跟栓皮栎具有很厚很发达的木栓层,而木栓层可能含有一些含能物质以及与栓皮栎特定的立地条件有关。

2.3 不同树龄和器官碳含量的比较

植物碳含量是植物碳贮量的一种度量,反映绿色植物在光合作用中固定贮存碳元素的能力,任何一类有机质均由碳素构成骨架,碳素含量是反映物质组分的一个综合指标[11,12,19]。

从表4可以看出:皮碳含量最小为47.52%,最大为54.78%,各树龄栓皮栎树皮碳含量的高低顺序是:48 a>32 a>39 a>24 a>55 a>16 a。叶碳含量最小为45.49%,最大为51.17%,各树龄栓皮栎树叶碳含量的高低顺序是:48 a>32 a>24 a>39 a>55 a>16 a。干碳含量最小为46.32%,最大为50.09%,各树龄栓皮栎树干碳含量的高低顺序是:24 a>39 a>55 a>32 a>48 a=16 a。枝碳含量最小为41.89%,最大为50.03%,各树龄栓皮栎树枝碳含量的高低顺序为24 a>39 a>32 a>48 a>16 a>55 a。

不同树龄栓皮栎树叶、树枝、树皮的碳含量表现为不同树龄栓皮栎叶、枝和皮的碳含量之间均分别具有显著差异(P<0.05),不同树龄树干的碳含量之间无显著差异(P>0.05)。说明单个器官的碳含量与树龄有一定的相关性。相关分析表明,树皮的碳含量与树龄呈不显著正相关(r=0.465,P>0.05);树叶的碳含量与树龄呈显著正相关(r=0.488,P<0.05);树干的碳含量与树龄呈不显著负相关(r=-0.190,P>0.05);树枝的碳含量与树龄呈不显著负相关(r=-0.414,P>0.05)。研究结果表明,树龄对碳含量的多少影响很微弱。

不同器官的碳含量从高到低依次为:16 a为皮>干>叶>枝,24、32、39、48、55 a为皮>叶>干>枝。总体上,不同器官的碳含量为皮>叶>干>枝。部分树龄不同器官的碳含量之间具有显著差异(P<0.05)。郑帷婕等[12]对陆生高等植物碳含量及其特点进行的研究表明,由于枝干含有较多的木质素,木质素的碳含量较高,所以枝干的碳含量高于叶;王立海、孙墨珑[13]对小兴安岭主要树种的碳含量研究表明,小兴安岭主要树种不同器官碳含量表现为干>枝>皮>叶。但是该文中栓皮栎树皮、树叶的碳含量都很高,基本高于树枝和树干,这很可能跟栓皮栎不同器官特殊的功能和生理特点有关,需进一步研究证实。

2.4 热值与碳含量的相关性

通过相关分析表明,皮的干重热值与碳含量呈不显著正相关(r=0.746,P>0.05),去灰分热值与碳含量呈不显著正相关(r=0.593,P>0.05);叶的干重热值与碳含量呈显著正相关(r=0.923,P<0.01),去灰分热值与碳含量呈不显著正相关(r=0.770,P>0.05);干的干重热值与碳含量呈不显著正相关(r=0.685,P>0.05),去灰分热值与碳含量呈不显著正相关(r=0.711,P>0.05);枝的干重热值与碳含量呈显著正相关(r=0.890,P<0.05),去灰分热值与碳含量呈显著正相关(r=0.868,P<0.05)。虽然不同器官的热值与碳含量的某些相关性不显著,但从相关系数看来,各个相关系数均很高,表明整体上热值与碳含量呈显著正相关。这与很多研究结果基本一致。官丽莉等认为,任何一类有机质均由碳素构成骨架,在一般植物中,碳和氧元素占干重的大部分,所以碳素含量越高,热值可能越高[14]。鲍雅静等认为,碳浓度的高低决定了植物物质中有机物的总含量,碳浓度越高,表明植物物质中有机物的含量越高,往往决定了植物具有较高的热值[11]。

因此,可以根据碳含量高低来估计热值高低,从而为生物质能源的利用提供一定的理论依据。同时,由于植物碳含量是植物碳贮量的一种度量,可根据这些分析结果来度量不同树龄栓皮栎不同器官在光合作用中固定贮存碳元素的能力。

3 结论

通过对6个树龄栓皮栎不同器官的热值、碳含量进行比较研究以及对热值与碳含量相关性研究,可得出结论为:

6个树龄栓皮栎叶、皮的干重热值均与树龄正相关,枝、干的干重热值均与树龄呈显著负相关;叶、皮的去灰分热值均与树龄呈极显著正相关,枝、干的去灰分热值均与树龄呈不显著正相关。不同器官的干重热值和去灰分热值总体上均表现为皮>叶>枝>干。不同器官的干重热值、去灰分热值之间均具有极显著差异(P<0.01)。

热值分析 篇8

关键词：火力发电厂,入厂煤,入炉煤,热值差

入场煤与入炉煤热值差 (简称燃煤热值差) 是火力发电厂经济性考核指标之一, 对火力发电厂生产及发展都有较大的影响。燃煤热值差大是电厂燃料管理工作中的通病, 不仅影响生产成本, 还影响着生产过程中的耗煤计算。合理地管理热值差可以加强电厂的成本控制, 对促进电厂的管理、实现对生产过程的有效监督、确保生产安全和生产质量等具有重要意义。

一、燃煤热差值偏大的原因

(一) 煤质不均匀

煤质的均匀性由煤的颗粒的大小以及分布决定, 一般煤粒越大, 煤质越不均匀, 并且一般较大的颗粒都是煤矸石。煤质不均匀容易导致入厂煤的精密度与入炉煤的精密度不匹配, 从而影响燃煤热值差的真实性和准确性。

(二) 入厂煤的采样子数不合理

如果煤质不均匀性增加却未增加采样子数, 会影响入场煤热值的真实性。煤炭的均匀性较差, 要想测得真实、真确的热值, 就必须按照国家的相关规定及标准进行操作, 尽量避免验收工作中的随意性。很多供应商为了谋取经济利益, 在煤样中掺假, 避开采样的部位而大量掺混煤矸石, 导致入厂煤煤质下降, 相应的热值也严重偏离真实性。

(三) 采样缺乏代表性

传统的人工采样很难做到对整车厢深度开挖采样, 一般采集到的都是最上部的煤样, 采得的煤样缺乏代表性, 致使入厂煤热值虚高。而绝大部分入厂煤的机械采样装置都采用螺杆采样头, 在采样过程中需要与箱底保持一定的距离, 采样时无法采集到箱底的煤样, 且采样轴占据了较大的空间, 使得采样头对大颗粒的煤粒的适应性较差, 机械采样装置的采样缺乏代表性, 入厂煤热值虚高。

(四) 采样方式不合理

较好的采样方式是按照时间和质量进行系统采样。车辆载重尤其是汽车运载的重量不可能保持一致, 参与运煤的车辆的实际载重量也存在较大差异。如果每辆车采煤的数量固定不变, 且不同载重量的车运载的煤质差异较大时, 如果采用载重量较小的汽车运好煤, 而用载重量大的车运载差煤, 会导致入场煤的热值虚高。

(五) 采样人员操作不规范

采样过程中, 采样人员缺乏责任心, 没有严格按照国家的相关规定进行采样, 采样的子样数量以及重量均不满足要求;制样过程中没有严格地对煤样进行反复破碎、过筛以及掺和、缩分等, 都会影响验收结果。

(六) 煤样水分损失

煤样水分损失使入厂煤热值虚高是导致燃煤热值差偏大的主要原因之一。在干旱季节进行人工采样时, 如果没有严格按照国家的相关标准及采样规定, 在深挖4米以下进行采样, 采集的煤样水分含量偏低, 致使煤样缺乏代表性。使用机械装置采样时, 如果没有按照季节或者煤种水分的不同, 分别对煤种进行水分损失测定, 没有及时地修复水分损失, 也会导致入厂煤的热值虚高。在制样过程中操作不规范, 会导致水分损失, 从而影响煤样的代表性。在煤样的化验过程中, 没有按照相关的要求进行化验, 也会导致水分测量结果不准确, 从而影响入厂煤热值。

(七) 煤场管理不规范

煤在储运过程中会有不同程度的氧化情况, 造成部分热量损失, 同时, 煤储存的时间越长, 能量耗损越大。如果对煤场的管理不合理, 没有对煤进行分层压实和定期测量温度, 存煤可能会出现发热以及自燃等现象, 导致热值损耗。

(八) 入炉煤的采样管理不到位

目前, 许多厂家都将工作的重点放在了入厂煤的管理上, 而放松了对入炉煤的管理, 管理上存在一系列问题:一是采样的间隔时间太长, 采样子数没有达到国家的相关标准;二是对采样机的维护不足, 致使采样机没有很好的投入使用;三是没有及时地修复入炉煤采样装置的故障, 导致入炉煤的采样工作无法正常进行,

从而使得入炉煤的热值不准确。

二、控制燃煤热值差的措施

(一) 建立健全相关的规章制度和监督机制

应根据实际需要, 结合相关的标准针对燃料管理的各个部分制定详细的管理制度, 提高采样及制样的质量。加强检查力度, 实行抽查和复检制度, 确保化验数据准确可靠。同时, 应健全有效的监督机制, 加大观测落实力度, 对燃料验收的各个环节进行严格监控。

(二) 加强人员的培训管理工作

应加强对燃料管理相关人员的素质教育及业务能力培训, 提高燃料管理及验收的知识水平、管理能力以及实践操作技术等, 并提高相关人员对国家相关标准和规范的理解和掌握, 提高燃料管理验收人员的责任心和廉洁意识, 提高燃料管理验收业务水平。

(三) 加强设备管理

定期对入厂煤以及入炉煤的采样装置进行维护与检修, 保证采样质量符合生产要求。定期检查破碎机的运行状况和性能状况, 及时地维护和检修故障。同时, 应按季节和煤种水分的不同分别检查采样及制样设备的性能, 修正煤的水分损失, 以避免水分损失导致燃煤热值偏高。

(四) 做好燃料的验收采样工作

1、实现入场验收采样机械化

对于已经安装了入厂煤机械采样设备的电厂, 应认真分析已安装的设备是否能够满足生产的需要, 同时, 应定期检查设备的性能, 确保其性能合格、稳定。

2、规范人工采样

人工采样必须严格按照国家的相关标准及规则进行操作。例如在火车车厢上采样时, 如果采集的煤灰分变化较大, 应适量增加子样的数量, 确保所有的煤颗粒都能进入到采样设备子样数及子样量中。

3、合理确定子样数及子样量

对于载重量一样的车辆, 应尽量保证采样的子样量一致;而对于载重量不同的车辆尤其是汽车, 如果各车的载重量差异较大, 则载重量大的车辆所采用的子样数以及子样量应高于载重量较小的车辆, 且各车采集的样品质量应与车辆的载重量比例相同。

4、提高煤样的代表性

煤质较为均匀时, 采得的样品具有较好的代表性。而当煤质极不均匀时, 应在确保满足国家标准的前提下, 根据实际情况合理地调整采样方法。例如对于火车或汽车存煤时存在的堆放不同质量的煤甚至掺假的情况, 可以分别对煤堆的上、中、下部进行分别采样然后汇总的方法, 以提高煤样的代表性。

三、结束语

深入地了解和分析燃煤热值差偏大的原因, 并相应地提高管理、操作人员的职业素养和专业技能, 不断地改造和完善各项设施设备, 建立健全相关的规章制度, 加强制度建设和监督管理, 才能有效地改善热值差指标, 促进火电厂的发展。

参考文献

[1]杨劲, 等.火电厂入厂煤与入炉煤热值差原因分析[J].湖南电力, 2009, 29 (1) :21-23.

甲醇汽油热值研究 篇9

燃料的热值是指单位质量的该燃料完全燃烧放出的热量,是燃料燃烧特性的重要参数,也是燃油品质的重要指标。燃料的热值直接影响它的使用性能,比如发动机的动力性能和经济性能。甲醇汽油作为一种新能源,其清洁、环保、经济的特点已经被大家所认可,其作为车用燃料在发动机内燃烧的燃料技术性能也已经成熟。随着甲醇汽油在我国大多数城市的大力推广,人们对于甲醇汽油的了解也逐渐增多,但是作为清洁替代燃料,关于其动力性和使用汽油时一样,不会有所下降这一问题一直存有疑问。甲醇汽油的热值,以前更多的是根据燃料中的碳氢元素的质量百分比进行估算的,而当甲醇作为车用燃料,热值上升为甲醇的主要参数时,进行甲醇热值的实验测定与建立醇类燃料理论热值的估算关系式,具有重要的指导意义。

1 实验原理和试验方法

1.1 实验仪器及工作原理

本实验所用主要仪器见表1。

其中氧弹热量计5次苯甲酸标定的仪器热容量误差不超过5%,苯甲酸是国家GBW(E)130035中规定的标准物质,热值26 466 J/g。测定的苯甲酸的热值与给定的热值数据误差不超过60 J/g。

氧弹量热计测定燃料发热量的基本原理是:称取一定质量的试样置于充以纯氧的氧弹中燃烧,该氧弹浸没在一定质量的内桶中,并放在充满一定质量保持内桶温度相对稳定的外桶中。根据燃烧完毕后释放出的热量使水温升高的情况计算出试样的燃烧热值。燃烧测定值即为弹热值。

1.2 试验方法

在实验中,由于要测定的甲醇、汽油以及甲醇汽油属于挥发性物质,因此采用胶囊密封之后放在燃烧皿上固定的方式进行试验,代替国标GB384-81中用聚乙烯制备的安瓿密封,因为如果选用这种塑料,还需要用棉线进行捆绑固定,棉线的热值同样需要测定。因此,直接用胶囊进行密封挥发性的试样,用镍铬丝固定进行试验,而且镍铬丝的热值是已知的,因此这种方法方便而且成本不高。胶囊属于塑料制品,在燃烧中同样会带来附加热,因此对胶囊的热值提前进行了测定。

关于胶囊热值的测定方法概述:把胶囊掰成碎片,装入完整的空胶囊内,称好质量,并将胶囊放进燃烧皿进行固定,并绑好点火丝放进氧弹进行充氧燃烧即可。同样的实验重复进行三次,结果取三次的平均值。胶囊热值的数据记录见表2。

三次试验误差最大为57 J/g,因此在国标规定的误差不超过60 J/g的范围内,实验数据可靠,因此所用胶囊的热值为18 506 J/g。

甲醇汽油的热值测定方法如下:选取密封性能合适的胶囊两个,用分析天平称取其质量,记为M1,用注射器吸入适量的甲醇汽油分别注入两个胶囊中,称取注射甲醇汽油后的胶囊的质量,记为M2,用温度计测量量热体系外桶的温度,记录下来,并调节内桶水的温度低于外桶1℃左右,记录其温度;把称好的装有甲醇汽油的胶囊用镍铬丝固定好,放置于燃烧皿中,并接好点火丝,放入提前盛好10 m L水的氧弹内,拧紧氧弹盖,将充氧器接在氧气瓶上,对氧弹充氧30 s,氧气阀压力在2.4~3.0 MPa范围内,将内桶放在外桶的绝缘支架上,插好点火线,盖好外桶桶盖。按照仪器操作界面输入相应的样品质量、仪器热容值(提前标定好的)、附加热(镍铬丝的燃烧热,也是测定过的)确定即可。测量结束。

2 试验中用到的计算公式

2.1 试样弹热值计算公式

仪器所测量出来的样品弹热值记为H,它是包括胶囊热值在内的总热值,因此应该扣除胶囊燃烧所带来的热值,胶囊的热值记为H1,也就是18 506J/g,试样弹热值记为QD,计算公式如下:

式中,QD为试样的弹热值,J/g;M1为胶囊的质量,M2为装试样后的胶囊质量。

2.2 总热值计算公式

式中,QZ为试样的总热值,J/g;QD为试样的弹热值,J/g;94.20为硫含量每1%相当于产生热量为94.20 J;S为试样的硫含量,%;N为硝酸的生成剂溶解于水的热量,对于文中的甲醇或汽油均属于轻质燃料,经验数值为50.24 J/g。对于硫含量不大于0.2%的燃料,酸的总修正数可以采用62.80 J/g,即:

2.3 氢含量gh(%)估算

式中0.005和41.4分别为经验系数,QD为试样的弹热值,J/g。

2.4 低热值的计算

式中,QZ为试样的总热值,J/g;25.12为水蒸气每1%(0.01g)的汽化潜热,J/g;9为氢含量百分数换算为水含量百分数的系数;gh为试样中的氢含量,%。

3 实验结果分析

实验对M0(93号汽油),M15,M25,M50,M85,M100甲醇汽油的热值进行了测定。其中的甲醇均为分析甲醇,测定的高热值为22 768 J/g,低热值为19 959 J/g。甲醇汽油的基础油均是市场销售的车用93号汽油。为了排除添加剂对甲醇汽油热值的影响,甲醇汽油中都没有加入添加剂。其中低比例甲醇汽油可以互溶,高比例甲醇汽油也没有发现分层,只是中等比例的M50甲醇汽油出现了不能互溶的现象。因此针对M50甲醇汽油采取了用注射器按量注射的方式。每个试样进行三次试验,两两之间误差不超过60 J/g。结果均保留整数。实验结果见表3。

因为没有专门的汽油产品分析仪来测定试样中的硫元素和氢元素,加上试样中的硫元素含量较小,而且对热值的影响不大,因此按照公式(3)来计算试样的高热值。通过计算,我们得出甲醇汽油的热值,见表4。

从表4我们可以看出,甲醇汽油的热值随着添加的甲醇比例的增加而降低,氢元素的含量也呈降低的趋势。高热值比低热值高2 760~3 400 J/g。

根据实验数据,利用EXCEL里面的回归方法,对测定的甲醇汽油的低热值进行回归分析,得到相关系数RR2为1,因此线性相关,并得出其回归方程式如下:

Q代表燃料的低热值,MJ/kg;gc为燃料中的碳元素的质量百分含量,%;gh为燃料中氢元素的质量百分含量,%;47.38和97.29为回归系数。

从燃烧本质上来说,甲醇和汽油的燃烧就是碳和氢的高温化学反应,这两个化学反应都属于放热反应。△H为负值表示放出热量。化学反应方程式为:

因此,完全燃烧1 kg的碳放出32 993 k J的热量,完全燃烧1 kg的氢放出121 004 k J的热量。用公式表示就是:

Q表示燃料的理论热值,J/g;gc表示燃料中碳的百分含量,%;gh表示燃料中氢的百分含量,%。

公式(6)是燃料中碳和氢完全燃烧释放出的热量,不代表实际燃烧状况。我们平时都是用下面的公式估计某种燃料的热值。

式中,Q为某种燃料的热值,MJ/kg;gc为燃料中碳元素的质量比,%;gh为燃料中氢元素的质量比,%;其中8 100和24 600为估算的经验系数。

由上面三个公式我们可以看出,碳、氢元素含量不同的燃料其热值也会不同。用公式(7)估算的热值记为Q1,公式(8)估算出来的热值记为Q2,根据重新拟合的公式(6)估算出来的热值记为Q3,把Q1、Q2,Q3与实验测定的数值对比见表5、表6、图1,并计算了估算值与实验值之间的误差,发现Q1>Q2>Q3。根据重新拟合的公式计算出来的热值与实验值最接近,误差也最小,Q3的误差最大为2.9%。

4 结论

a.笔者利用氧弹热量计测定甲醇汽油的热值的方法是可行的,符合GB/T384-81的要求,为了保证试样材料的密封,研究采用了胶囊注射法。试验误差小于60 J/g,在国家标准规定的120 J/g范围之内。证明采用胶囊注射对液体燃料进行热值测定的方法是可行的。

b.采用液体燃料理论分析公式估算热值,其误差范围为4.8%~37.8%;采用传统拟合公式的误差范围为0.6%~28.2%;采用本实验新推论的计算公式,误差范围为0.2%~2.9%。这说明了新推论的计算公式能够作为估算燃料热值的一般公式使用。

摘要：用氧弹热量计对甲醇、汽油以及甲醇汽油的热值进行了测定,误差控制在国家标准GB/T384-81要求的范围内。通过实验,得出甲醇汽油的热值随着甲醇比例的增加而降低。采用理论分析公式计算的热值与实验值的误差范围为4.8%37.8%,采用传统拟合公式的误差范围为0.6%28.2%,采用本实验新推论的拟合公式误差范围为0.2%2.9%。

关键词：甲醇汽油,热值研究

参考文献

[1]GB/T384-91,石油产品热值测定法[S].

[2]DL/T567.8-95,燃油发热量的测定[S].

混合煤气热值对折算标煤的影响 篇10

山东石横特钢集团有限公司是集焦化、炼铁、炼钢、轧钢及机械制造为一体的大型钢铁企业。近年来, 随着集团公司煤气回收技术的提高, 煤气管线网络的完善和对燃煤、燃油加热炉的技术改造, 煤气作为清洁能源逐步取代煤炭、煤焦油, 在集团公司生产中得到普遍应用。

1 问题的提出

目前, 公司轧钢厂高线车间加热炉主要将由高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气组成的混合煤气作为燃料, 其煤气混配管网流程如图1所示。

标煤消耗是轧钢生产车间的重要指标之一, 其消耗的高低直接影响车间的成本核算。以高线车间为例, 在计算车间标煤消耗时, 混合煤气消耗量由煤气混配站计量得出。而对混合煤气热值数据的取用, 车间采用混配站对混合煤气的化验热值, 而计控部门采用公式计算混合后热值。两种不同热值的取用, 最终导致标煤消耗计算值存在差异。通过对高线车间采集两个月的数据并分别采用两种热值对高线车间标煤耗进行计算, 两种计算结果对比如表1所示。

从表1可以看出, 在相同钢材产量, 相同混合煤气用量前提下, 由于混合煤气的热值取用途径不同, 一、二月采用公式计算所得标准煤消耗与化验热值标准煤消耗的差值为2.78%, 3.57% 。因此选择合适的热值的计算方法是计算标煤耗的关键。

2 问题的分析与解决

2.1 混合煤气折标准煤及热值的计算方法

混合煤气折标准煤的计算式:

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式中:T— 标准煤质量, kg;

QJ—混合煤气的热值, kcal/m3;

QV—混合煤气的用量, m3;

S—产量, t。

其中煤焦油每m3平均发热量折成标准煤相当于7000kg, 折算标准煤系数取1.143kg标准煤/kg煤焦油。

由式 (1) 可以看出, 混合煤气的用量QV为混合站高炉、转炉、焦炉的用量之和, S为车间钢材产量;而混合煤气的热值QJ, 表1中有两种计算方法:车间是采用混配站的化验热值数据, 该热值数据是通过化验出取样组分的多种气体的化学含量, 再根据计算式 (2) 得出:

(2)

式中:V1、V2、V3、V4分别为CO、H2、CH4及CmHn气体的体积百分比, %。

计控部门是采用混配前单一介质的流量和热值利用式 (3) 计算得出混合热值:

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式中:QV1、QV2、QV3分别为高炉、焦炉、转炉煤气用量, m3;QJ1、QJ2、QJ3为相应煤气热值, kcal/m3。

2.2 结合混合煤气取样及工况变化运用比对法分析

(1) 煤气混配站的气体分析仪是通过检测煤气中各成分的体积百分比来测定热值。化验人员每隔2h整点从图1中取样点取样1次, 1天共取12次, 取样地点距离煤气的混合处3m左右。化验人员化验出煤气组分后, 再通过式 (2) 算出混合煤气的热值, 车间以此热值作为当日标煤消耗的计算依据。

煤气混配站的煤气工况较为复杂。3种煤气分别来自不同的发生系统, 高炉煤气进入混配站之前未通过稳压装置。3种煤气压力存在较大差异, 高炉煤气压力10～15kPa, 温度180℃;焦炉煤气压力7～8kPa, 温度常温;转炉煤气压力9～10 kPa, 温度常温。3种煤气未按一定比例混入, 因而当3种煤气混合在一起时, 尤其是高炉煤气压力存在较大波动时, 混合站的操作人员需要不断调节各系统阀门的开度来平衡煤气之间的压力。此时工况的变化较为复杂, 容易造成取样处煤气组分变化较快, 加之取样次数较少、取样地点较近, 得不到理想的取样组分。因而在这种情况下取得的混合煤气成分并不能真正反映出该段时间内混合煤气热值。

(2) 虽然3种煤气分别来自不同的发生系统, 但单独成分的化验相对稳定, 且该系统采用混合前的单独计量, 在确保流量计正常运行的前提下, 计控部门采用式 (3) 计算得出混合煤气热值。事实上每种煤气的用量就是混合比。

由于混配站取样点距离煤气混合处较近, 煤气混合不充分, 在使用混配站同一化验设备正常运行的前提下, 计控部门采取更换取样地点的策略, 从高线车间加热炉取样化验, 并与公式计算的方法进行比对, 对比结果如表2所示。

通过表2数据比对不难看出, 两种混合煤气热值计算办法得出的结果确实存在偏差, 四组热值的平均相对误差在1.06%左右。由于相对误差较小, 在这种情况下, 考虑到煤气工况的特殊性, 采用公式计算法来计算混合热值更为适当, 使标煤耗计算值更具代表性。

3 结论