🔥 固体燃料高位发热量的测定和低位发热量的计算——PN-ISO 1928

石油化工 PN-ISO 1928

概述

这是一个关于一对不可混淆的量的条目：高位发热量是测量的，低位发热量是计算的。关于固体燃料质量检测方法的条例在附件第5.2点中直接写明：“Wartość opałową wylicza się w oparciu o oznaczone ciepło spalania pomniejszone o ciepło parowania wody wydzielonej podczas spalania paliwa i powstałej z wodoru zawartego w paliwie.”［低位发热量根据测得的高位发热量，减去燃料燃烧时释放的水以及由燃料中所含氢生成的水的汽化热计算得出。］ 这两个数字之差，就是水蒸气带走的热量。在氧弹量热仪中，水会冷凝，其汽化热保留在结果中——因此得到高位发热量。在炉膛中，水以蒸汽形式随烟气排出，不放出这部分热量——因此得到低位发热量，它总是较小。报告只给出一个数字而不说明是两者中的哪一个，这样的报告无法使用。

使本条目与众不同之处：一项法律文件仍在使用一项已被PKN撤销的标准——而且它对此是知情的。2026年9月22日对照原始文本核实的结论： • PN-G-04513:1981“Paliwa stałe — Oznaczanie ciepła spalania i obliczanie wartości opałowej”［固体燃料——高位发热量的测定和低位发热量的计算］已于2012年12月17日撤销。其目录卡没有指明替代标准——这是一项没有后继标准的已撤销标准。 • 能源部长关于固体燃料质量检测方法的条例（合并文本：《法律公报》2021年第1366项）在附件第5.3点中规定：“Sposób wykonania oznaczenia, sposób przygotowania próbki analitycznej, stosowane odczynniki, rodzaj stosowanej aparatury, kalibrację aparatury, sposób obliczenia i podawania wyników, a także precyzję metody określa norma PN-ISO 1928:2002 albo PN-G-04513:1981.”［测定的实施方式、分析试样的制备方式、所用试剂、所用仪器的类型、仪器的校准、结果的计算和报告方式以及方法的精密度，由标准……或……规定。］ • 2023年12月7日的修订条例（《法律公报》2023年第2661项）自2023年12月9日起生效，赋予该点新的措辞：“w pkt 5.3 wyrazy »PN-ISO 1928:2002 albo PN-G-04513:1981« zastępuje się wyrazami »PN-ISO 1928:2002, PN-G-04513:1981 albo PN-ISO 1928:2020-05«”［w pkt = 在第……点中；wyrazy … zastępuje się wyrazami … = 将……字样替换为……字样；albo = 或］。 由此得出什么，以及为什么这不是疏忽：立法者在2023年12月修改这一点，是为了在其中加入较新的标准——而在同一行为中保留了两项较旧的标准，其中一项早在十一年前就已撤销。如果是疏忽，这一点本会原封不动；而这里它被修改了，却没有删除。 对手持认可范围的读者来说，这意味着：引用PN-G-04513:1981的一行并不是错误。该标准已从波兰标准库中撤销，但在现行法律文件中被指定为固体燃料质量检测的三种允许依据之一。这与我们通常描述的情况正好相反——通常是标准不再使用，而法律文件只描述作业本身。

对认可范围的统计证实，这并不是纸面上的情况（截至2026年9月22日的状态）。2012年撤销的标准被27条记录单独引用，另有29条记录将其与PN-ISO 1928:2020-05一起引用；只引用现行标准的有54条记录。因此，认可范围中有“PN-81/G-04513”的实验室既不是例外，也不是错误：它是几十个实验室中的一个。 关于编号形式的提醒，因为它会给检索带来困难：认可范围把这项标准写作PN-81/G-04513——采用旧的编号方式，缩写年份在前——而PKN目录卡上写作PN-G-04513:1981。这是同一份文件；按卡片上的形式检索的人，在认可范围中一条记录也找不到。 在这里共同引用意味着什么——以及为什么与其他地方不同。同时引用两项标准时，方法的分布与只引用一项时完全相同：“Ciepło spalania”［高位发热量］和“Wartość opałowa (z obliczeń)”［低位发热量（计算值）］。因此，这里不存在文件之间的作业分工——而是指明同一检测的两种等效依据。这使本例区别于氟化氢测定中的共同引用（ISO 15713与CEN/TS 17340），在那里，引用两份文件时出现的方法与引用一份时不同，因为每份文件负责不同的作业。**因此，认可范围一行中仅仅并列两个编号，并不能说明这是分工还是可选方案——只有比较方法才能确定。**

今天适用的是什么——三份文件，各自处于不同的状态： • PN-ISO 1928:2020-05（英文版），等同采用ISO 1928:2009 [IDT]，68页，2020年5月28日发布——现行标准，未撤销； • PN-ISO 1928:2002（波兰文版），曾等同采用ISO 1928:1995 [IDT]——2020年5月28日撤销，被2020-05版取代，但仍在条例第5.3点中被指定； • PN-G-04513:1981——2012年12月17日撤销，卡片上没有后继标准，仍在条例第5.3点中被指定。 因此，实验室可以在三份文件中选择，其中只有一份是现行波兰标准——而三者都符合该条款。

测量原理，引自现行标准的范围：该方法被定义为固体燃料高位发热量的测定，“w stałej objętości i w temperaturze odniesienia 25 °C, w bombie kalorymetrycznej wykalibrowanej przez spalenie certyfikowanego kwasu benzoesowego”［在恒容和25 °C参比温度下，在通过燃烧有证苯甲酸校准的氧弹量热仪中］。得到的结果是分析试样的恒容高位发热量，包括燃烧产物中所含的液态水。 标准进一步解释了为什么要从这一结果转到另一个量：“W praktyce paliwo spala się przy stałym (atmosferycznym) ciśnieniu, a wody nie skrapla się, lecz usuwa jako parę wraz z gazami spalinowymi. W tych warunkach wytworzone ciepło spalania jest wartością opałową paliwa przy stałym ciśnieniu.”［实际上，燃料是在恒定（大气）压力下燃烧的，水不冷凝，而是以蒸汽形式随烟气排出。在这些条件下放出的燃烧热，就是燃料的恒压低位发热量。］标准给出了计算恒压和恒容低位发热量的公式。

决定结果可靠性的两项要求。第一：通过燃烧有证苯甲酸校准量热仪——这一要求在标准和条例中都有重复（第5.1点：氧弹“skalibrowana w oparciu o testy spalania wzorcowego kwasu benzoesowego”［根据标准苯甲酸燃烧试验进行校准］）。第二：区分量热仪的类型——标准在正文中描述一般原理和校准程序，在附录A–C中描述各类量热仪特有的做法，并在附录D中给出检查清单。

本条目不提供的内容。我们不提供任何计算公式、方法的精密度数值，也不提供各类量热仪的具体程序。三项标准中任何一项的文本我们都没有——方法描述出自PKN目录卡上给出的范围以及条例附件第5.1–5.3点，即出自描述该方法、但不包含该方法的来源。我们也不说明PN-G-04513:1981在实施上与PN-ISO 1928有何不同——这一点我们没有核实，而该条款把它们作为等效依据并列。

引用规模——在认可范围数据库上的统计（2026年9月23日读取，按写法“PN-ISO 1928”的开头匹配，即本条目“实验室”标签页的检索方式）：43个实验室的69条记录。

方法原理

将称量好的燃料分析试样在浸于量热仪中的恒容氧弹内、在氧气气氛中燃烧。根据温升和事先通过燃烧有证苯甲酸测定的体系热容量，计算25 °C参比温度下的高位发热量，其中包括燃烧产物中冷凝的水。低位发热量由高位发热量减去燃料中释放的水以及燃料所含氢燃烧生成的水的汽化热计算得出。

应用领域

• 投放市场的固体燃料的质量检测——依据关于固体燃料质量检测方法的条例进行的检测
• 硬煤和褐煤，包括商品粒级品种（块煤、核桃煤、豆煤、环保豆煤、环保末煤、无烟煤）
• 来自生物质和废物的固体燃料——作为能量值的测定
• 燃料交货的商业结算——价格与低位发热量挂钩
• 排放报告和能量平衡计算，其中低位发热量是输入量
• 按供热设备的要求评定燃料

关键参数

标准

标准编号

PN-ISO 1928:2020-05 (wersja angielska; wprowadza ISO 1928:2009 [IDT])

标准名称（波兰语）

Paliwa stałe — Oznaczanie ciepła spalania metodą spalania w bombie kalorymetrycznej i obliczanie wartości opałowej

标准名称（英语）

Solid mineral fuels — Determination of gross calorific value by the bomb calorimetric method and calculation of net calorific value

分步操作程序

1. 制备分析试样

   按所选标准规定的方式制备试样。条款明确把这项作业交由标准规定——本身不作描述。

2. 校准量热仪

   通过燃烧有证苯甲酸测定体系的热容量。条例也重复了这一要求。

3. 称量试样并准备氧弹

   将称量好的试样放入坩埚，固定点火丝，向氧弹中加水，并充入加压氧气。

4. 燃烧

   将氧弹放入量热仪并点火，同时记录温度变化过程。

5. 测定高位发热量

   根据温升和体系的热容量，计算25 °C参比温度下的恒容高位发热量，并进行校正——其中包括点火丝燃烧热和所生成酸的校正。

6. 计算低位发热量

   从高位发热量中减去燃料燃烧时释放的水以及由其所含氢生成的水的汽化热。标准给出了恒压和恒容低位发热量的公式；选用哪一个取决于结果的用途。

7. 报告结果时注明量和燃料状态

   报告中要明确：给出的是高位发热量还是低位发热量，在什么条件下（恒容还是恒压），以及结果以燃料的何种状态为基准。仅凭以兆焦每千克表示的数字，这三点一项也确定不了。

8. 注明参考文件

   注明测定是按第5.3点允许的三项标准中的哪一项进行的。由于其中两项已从波兰标准库中撤销，仅写“按PN”是不够的——需要编号及年份。

所需设备与仪器

试剂、培养基与耗材

职业健康与安全

• 氧弹在高压氧气下工作——泄漏或试样装量过多可能导致爆裂；允许的试样质量和充氧压力由标准和制造商说明书规定
• 加压氧气与有机物、油或油脂接触会产生着火危险——螺纹和阀门应保持无油脂
• 燃烧后，氧弹内含有加压气体以及生成的硝酸和硫酸——应缓慢泄压；冲洗及处理洗液时应按腐蚀性试剂对待
• 粉状燃料试样易燃，并会使工位产生粉尘——制备试样时应采用局部排风
• 氧气瓶必须固定，并须遵守单独的存放规定；减压器仅限用于氧气
• 作为标准物质的苯甲酸有刺激性——尽管其作用是标准物质，也应按试剂对待

常见问题