煤的發(fā)熱量及換算

1、煤的發(fā)熱量及換算煤的發(fā)熱量，又稱為煤的熱值，即單位質(zhì)量的煤完全燃燒所發(fā)出的熱量。煤的發(fā)熱量 是煤按熱值計價的基礎(chǔ)指標(biāo)。煤作為動力燃料，主要是利用煤的發(fā)熱量，發(fā)熱量愈高，其 經(jīng)濟(jì)價值愈大。同時發(fā)熱量也是計算熱平衡、熱效率和煤耗的依據(jù)，以及鍋爐設(shè)計的參數(shù)。煤的發(fā)熱量表征了煤的變質(zhì)程度（煤化度），這里所說的煤的發(fā)熱量，是指用 1.4 比 重液分選后的浮煤的發(fā)熱量（或灰分不超過10%的原煤的發(fā)熱量）。成煤時代最晚煤化程度最低的泥炭發(fā)熱量最低，一般為20.925.1MJ/Kg，成煤早于泥炭的褐煤發(fā)熱量增高到2531MJ/Kg,煙煤發(fā)熱量繼續(xù)增高，到焦煤和瘦煤時，碳含量雖然增加了，但由于揮發(fā)分 的減少，特

2、別是其中氫含量比煙煤低的多，有的低于1%，相當(dāng)于煙煤的 1 /6 ，所以發(fā)熱量最高的煤還是煙煤中的某些煤種。鑒于低煤化度煤的發(fā)熱量，隨煤化度的變化較大，所以，一些國家常用煤的恒濕無灰 基高位發(fā)熱量作為區(qū)分低煤化度煤類別的指標(biāo)。我國采用煤的恒濕無灰基高位發(fā)熱量來劃 分褐煤和長焰煤。（1）發(fā)熱量的單位熱量的表示單位主要有焦耳（J）、卡（cal ）和英制熱量單位Btu。焦耳，是能量單位。1焦耳等于1牛頓（N）力在力的方向上通過1米的位移所做的功。1J=1NX 0J1MJ=1000KJ焦耳時國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）所采用的熱量單位，也是我國1984年頒布的，1986年7 月 1 日實施的法定計量熱量的

3、單位。煤的熱量表示單位：J/g 、KJ/g 、MJ/Kg卡(cal )是我國建國后長期采用的一種熱量單位。leal是指1g純水從19.5C加熱到 20.5C 時所吸收的熱量。歐美一些國家多采用15Ceal，即1g純水從14.5C加熱到15.5C時所吸收的熱量。1cal(20Ccal)=4.1816J1eal(15Ceal)=4.1855J1956年倫敦第誤解蒸汽性質(zhì)國際會議上通過的國際蒸汽表卡的溫度比 15Ceal 還低， 其定義如下：1eal=4.1866J從上看出， 15Ceal 中，每卡所含熱能比 20Ceal 還高。英、美等國家目前仍采用英制熱量單位(Btu)，其定義是：1磅純水從32

4、F加熱到 212F時，所需熱量的1/180。焦耳、卡、 Btu 之間的關(guān)系1Btu=1055.79J(1.055 X 1000J)1J=9471.58 X 10 的負(fù) 7 次方 Btu20Ceal/g 與 Btu/1b 的換算公式：因為 1Btu=1055.79J,1B=453.6g所以 1Btu/1b=1/1.8cal/g 1cal/g=1.8Btu/1b由于 cal/g 的熱值表示因 15Ccal 或 20Ccal 等的不同而不同， 所以國際貿(mào)易和科學(xué)交 往中，尤其是采用進(jìn)口苯甲酸（標(biāo)明其 cal/g ）作為熱量計的熱容量標(biāo)定時，一定要 了解是什么溫度（C）或條件下的熱值（cal/g ）,

5、否則將會對燃燒的熱值產(chǎn)生系統(tǒng)偏 高或偏低。為了使熱量單位在國內(nèi)外統(tǒng)一，必須以 J 取代 cal 作為煤的發(fā)熱量表示單位。（ 2） 煤的各種發(fā)熱量名稱的含義a. 煤的彈筒發(fā)熱量（ Qb）煤的彈筒發(fā)熱量，是單位質(zhì)量的煤樣在熱量計的彈筒內(nèi)， 在過量高壓氧（2535個大 氣壓左右）中燃燒后產(chǎn)生的熱量（燃燒產(chǎn)物的最終溫度規(guī)定為25C）。由于煤樣是在高壓氧氣的彈筒里燃燒的， 因此發(fā)生了煤在空氣中燃燒時不能進(jìn)行的熱 化學(xué)反應(yīng)。如：煤中氮以及充氧氣前彈筒內(nèi)空氣中的氮，在空氣中燃燒時，一般呈氣 態(tài)氮逸出，而在彈筒中燃燒時卻生成 N2O5或N02等氮氧化合物。這些氮氧化合物溶 于彈筒稅種生成硝酸，這一化學(xué)反應(yīng)是放

6、熱反應(yīng)。另外，煤中可燃硫在空氣中燃燒時 生成SO2氣體逸出，而在彈筒中燃燒時卻氧化成 SO3 S03溶于彈筒水中生成硫酸。S02 S03以及H2SO4溶于水生成硫酸水化物都是放熱反應(yīng)。所以，煤的彈筒發(fā)熱量 要高于煤在空氣中、工業(yè)鍋爐中燃燒時實際產(chǎn)生的熱量。為此，實際中要把彈筒發(fā)熱 量折算成符合煤在空氣中燃燒的發(fā)熱量。b. 煤的高位發(fā)熱量（ Qgr） 煤的高位發(fā)熱量，即煤在空氣中大氣壓條件下燃燒后所產(chǎn)生的熱量。實際上是由實驗 室中測得的煤的彈筒發(fā)熱量減去硫酸和硝酸生成熱后得到的熱量。應(yīng)該指出的是，煤的彈筒發(fā)熱量是在恒容（彈筒內(nèi)煤樣燃燒室容積不變）條件下測得 的，所以又叫恒容彈筒發(fā)熱量。由恒容彈筒

7、發(fā)熱量折算出來的高位發(fā)熱量又稱為恒容 高位發(fā)熱量。而煤在空氣中大氣壓下燃燒的條件濕恒壓的（大氣壓不變），其高位發(fā) 熱量濕恒壓高位發(fā)熱量。恒容高位發(fā)熱量和恒壓高位發(fā)熱量兩者之間是有差別的。一 般恒容高位發(fā)熱量比恒壓高位發(fā)熱量低 8.420.9J/g,實際中當(dāng)要求精度不高時，一 般不予校正。c. 煤的低位發(fā)熱量（ Qnet）煤的低位發(fā)熱量， 是指煤在空氣中大氣壓條件下燃燒后產(chǎn)生的熱量， 扣除煤中水分（煤 中有機(jī)質(zhì)中的氫燃燒后生成的氧化水，以及煤中的游離水和化合水）的汽化熱（蒸發(fā) 熱），剩下的實際可以使用的熱量。同樣，實際上由恒容高位發(fā)熱量算出的低位發(fā)熱量，也叫恒容低位發(fā)熱量，它與在空 氣中大氣壓條

8、件下燃燒時的恒壓低位熱量之間也有較小的差別。d. 煤的恒濕無灰基高位發(fā)熱量（ Qma）f恒濕，是指溫度30C,相對濕度96%寸，測得的煤樣的水分（或叫最高內(nèi)在水分）。 煤的恒濕無灰基高位發(fā)熱量，實際中是不存在的，是指煤在恒濕條件下測得的恒容高 位發(fā)熱量，除去灰分影響后算出來的發(fā)熱量。恒濕無灰基高位發(fā)熱量是低煤化度煤分類的一個指標(biāo)。3） 煤的彈筒發(fā)熱量的測試要點見 GB213-87。4） 煤的高位發(fā)熱量計算煤的高位發(fā)熱量計算公式為：Qgr,ad=Qb,ad-95Sb,ad-aQb,ad 式中：Qgr,ad 分析煤樣的高位發(fā)熱量， J/g;Qb,ad分析煤樣的彈筒發(fā)熱量，J/g;Sb , ad 由

9、彈筒洗液測得的煤的硫含量，%；95煤中每 1%（0.01g） 硫的校正值， J/g;a硝酸校正系數(shù)。Qb,ad< 16700J/g,a=0.00116700J/g<Qb,ad<25100J/g,a=0.0012Qb,ad>25100J/g ,a=0.0016 當(dāng) Qb,ad16700J/g ，或者 12500J/g<Qb,ad<16700J/g ， 同時，Sb, ad<2%寸，可用St,ad代替Sb,ad。（5）煤的低位發(fā)熱量的計算Qnet,ad=Qgr,ad-0.206Had-0.023Mad 式中：Qnet,ad 分析煤樣的低位發(fā)熱量， J/g;Q

10、gr,ad 分析煤樣的高位發(fā)熱量， J/g ；Had分析煤樣氫含量，%Mad分析煤樣水分，%（ 6）煤的各種基準(zhǔn)發(fā)熱量及其換算種發(fā)熱量又有a. 煤的各種基準(zhǔn)得發(fā)熱量如上所述，煤的發(fā)熱量有彈筒發(fā)熱量、高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量，4 種基準(zhǔn)，所以煤的不同基準(zhǔn)的各種發(fā)熱量有 3X 4=12種表示方法， 即：彈筒發(fā)熱量 4 種表示方式：Qb,ad分析基彈筒發(fā)熱量；Qb,d干燥基彈筒發(fā)熱量；Qb,ar 收到基彈筒發(fā)熱量；Qb,daf 干燥無灰基彈筒發(fā)熱量。高位發(fā)熱量 4 種表示形式：Qgr,ad分析基高位發(fā)熱量；Qgr,d 干燥基高位發(fā)熱量；Qgr,ar 收到基高位發(fā)熱量；Qgr,daf 干燥無灰基高位發(fā)熱量。低位發(fā)熱量 4 種表示形式：Qnet,ad 分析基低位發(fā)熱量；Qnet,ar 收到基低位發(fā)熱量；Qnet,daf 干燥無灰基低位發(fā)熱量。b. 煤的各種基準(zhǔn)的發(fā)熱量間的換算煤的各種基準(zhǔn)的發(fā)熱量間的換算公式和煤質(zhì)分析中各基準(zhǔn)的換算公式相似。如：Qgr,ad=Qgr,ad x( 100-Mar) /(100-Mad)Qgr,d=Qgr,ad x 100/(100 -Mad)Qgr,daf