煤炭院推導(dǎo)出計(jì)算煤炭發(fā)熱量的新公式

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)我國國家煤炭院推導(dǎo)出計(jì)算煤炭發(fā)熱量的新公式國家煤炭院于60年代推出了煙煤、無煙煤、褪煤空氣干燥基低位發(fā)熱量的計(jì)算公式，經(jīng)過一段時(shí)間的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)存在一定的缺陷和局限性。如煙煤的發(fā)熱量與水分、灰分、揮發(fā)分和焦渣特征有關(guān)，但當(dāng)時(shí)推導(dǎo)這一公式時(shí)，沒有把焦渣特征定量化納入公式中，而是根據(jù)焦渣特征的大小分組列出K值。在計(jì)算煙煤的發(fā)熱量時(shí)，根據(jù)焦渣特征大小，查出K值再納入公式。這不僅計(jì)算麻煩，而且K值呈臺(tái)階式變化，對(duì)于某些揮發(fā)分在邊界處的煤樣，其計(jì)算誤差就會(huì)增大，為此，國家煤炭院陳文

2、敏教授領(lǐng)導(dǎo)的“七五”科技攻關(guān)項(xiàng)目，收集了全國大量煤樣數(shù)據(jù)，利用多元回歸法，采用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理，研究推導(dǎo)出一套計(jì)算煙煤、無煙煤、褐煤低位發(fā)熱量經(jīng)驗(yàn)公式。 新公式有兩種計(jì)算方法，一是利用元素分析結(jié)果計(jì)算各種煤的低位發(fā)熱量，二是利用煤的工業(yè)分析結(jié)果計(jì)算煙煤、無煙煤、褐煤低位發(fā)熱量。利用元素分析結(jié)果計(jì)算發(fā)熱量更為準(zhǔn)確，但目前企業(yè)均未開展這一工作。因此，這里僅介紹利用煤的工業(yè)分析結(jié)果計(jì)算煤低位發(fā)熱量的新公式。 （1）計(jì)算煙煤空氣干燥基低位發(fā)熱量公式： Qnet,ad = 35859.973.7Vad395.7Aad702.0Mad + 173.6CRC 以焦耳表示的計(jì)算方式：Qnet.ad

3、35859.9-73.7Vad-395.7Aad-702.0Mad+173.6CRC焦/克或用卡制表示的計(jì)算式：Qnet.ad8575.63-17.63Vad-94.64Aad-167.89Mad+41.52CRC卡/克（2）計(jì)算無煙煤空氣干燥基低位發(fā)熱量公式： Qnet,ad = 34813.724.7Vad382.2Aad563.0Mad 以焦耳表示的計(jì)算方式：Qnet.ad=34813.7-24.7Vad-382.2Aad-563.0Mad焦/克或者以卡制表示的計(jì)算式：Qnet.ad=8325.46-5.92Vad-91.41Aad-134.63Mad卡/克如果有條件能測定H值，或者從固

4、定用煤礦區(qū)取得礦區(qū)以往H值的平均值，用下式計(jì)算的無煙煤低位發(fā)熱量結(jié)果精度更高。以焦耳表示的計(jì)算式：Qnet.ad=32346.8-161.5Vad-345.8Aad-360.3Mad+1042.3Had焦/克或者用卡制表示的計(jì)算式：Qnet.ad=7735.52-38.63Vad-82.70Aad-86.16Mad+249.27Had卡/克（3）計(jì)算褐煤空氣干燥基低位發(fā)熱量公式： Qnet,ad = 31732.970.5Vad321.6Aad388.4Mad 以焦耳表示的計(jì)算式：Qnet.ad=31732.9-70.5Vad-321.6Aad-388.4Mad焦/克或者用卡制表示的計(jì)算式：Q

5、net.ad=7588.69-16.85Vad-76.91Aad-92.88Mad卡/克 式中：Qnet,ad煤的空氣干燥基低位發(fā)熱量，Jg； Mad煤的空氣干燥基水份，；Aad煤的空氣干燥基灰分，； Vad煤的空氣干燥基揮發(fā)分，； CRC煙煤的焦渣特征。 利用上述三個(gè)公式計(jì)算出來的煤低位發(fā)熱量，與舊公式計(jì)算出來的低位發(fā)熱量相比，精度有較大提高，其中煙煤計(jì)算的低位發(fā)熱量標(biāo)準(zhǔn)偏差為372Jg，精度比舊公式提高15%，無煙煤計(jì)算的低位發(fā)熱量標(biāo)準(zhǔn)偏差為305Jg，精度比舊公式提高34%，褐煤計(jì)算的低位發(fā)熱量標(biāo)準(zhǔn)偏差為393Jg，精度比舊公式提高36%。新公式的誤差與灰分有關(guān)，如灰分（干基）大于40%

6、，誤差增大，灰分越高其誤差越大。因此，使用時(shí)應(yīng)注意，當(dāng)干基灰分大于40%時(shí)，應(yīng)另選公式計(jì)算。 空氣干燥基 ad 轉(zhuǎn)換 收到基 ar 公式是: Xar=Xad*(100-Mar)/(100-Mad) 應(yīng)用煤低位發(fā)熱量計(jì)算公式 100-Mad 100-MarQnet.ar=Qnet.ad - 23(MarMad) 焦/克 100-Mad 100-Mad這是我收集到的經(jīng)驗(yàn)公式，據(jù)說比較準(zhǔn)確。請你們用用看，提供一些計(jì)算與測定的比較結(jié)果。單位：千卡/千克褐煤(V37%)Qad,net=7588.69-16.85Vad-76.91Aad-92.88Mad煙煤(v=10-35%)Qad,net=8575.6

7、3-17.63Vad-94.64Aad-167.89Mad+41.52CRC注：CRC是焦渣特征代號(hào)無煙煤(V10%)Qad,net=8325.46-5.92Vad-91.41Aad-134.63Mad（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(jì)的彈筒內(nèi)，在過量高壓氧（2535個(gè)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(shí)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(shí)，一般呈氣態(tài)氮逸出，而在彈筒中燃燒時(shí)卻生成N2O5或NO2等氮氧

8、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)是放熱反應(yīng)。另外，煤中可燃硫在空氣中燃燒時(shí)生成SO2氣體逸出，而在彈筒中燃燒時(shí)卻氧化成SO3，SO3溶于彈筒水中生成硫酸。SO2、SO3,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)鍋爐中燃燒是實(shí)際產(chǎn)生的熱量。為此，實(shí)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(shí)際上是由實(shí)驗(yàn)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

9、下測得的，所以又叫恒容彈筒發(fā)熱量。由恒容彈筒發(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(shí)際中當(dāng)要求精度不高時(shí)，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(shí)際可以使用的熱量。同樣，實(shí)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，

10、它與在空氣中大氣壓條件下燃燒時(shí)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（Qmaf）恒濕，是指溫度30C，相對(duì)濕度96%時(shí)，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(shí)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(gè)指標(biāo)。（3）煤的彈筒發(fā)熱量的測試要點(diǎn)見GB213-87。（4）煤的高位發(fā)熱量計(jì)算煤的高位發(fā)熱量計(jì)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由彈

11、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,ad16700J/g,a=0.00116700J/gQb,ad25100J/g ,a=0.0016當(dāng)Qb,ad16700J/g，或者12500J/gQb,ad16700J/g，同時(shí)，Sb，ad2%時(shí)，可用St,ad代替Sb,ad。（5）煤的低位發(fā)熱量的計(jì)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;Qgr,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a.煤

12、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，每一種發(fā)熱量又有4種基準(zhǔn)，所以煤的不同基準(zhǔn)的各種發(fā)熱量有34=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

13、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（100-Mar）/(100-Mad)Qgr,d=Qgr,ad100/(100-Mad)Qgr,daf=Qgr,ad100/(100-Mad-Aad-CO2,d)式中：CO2,d分析煤樣中碳酸鹽礦物質(zhì)中CO2的含量（%），當(dāng)CO2含2%時(shí)，此項(xiàng)可略去不計(jì)Qgr,maf=Qgr,ad（100-MHC）/(100-Mad-Aad-AadMHC/100)式中：Qgr，maf恒溫?zé)o灰基高位發(fā)熱量；MHC恒濕條件下測得的水分含量，%。恒容高位發(fā)熱量:單位質(zhì)量的試樣在充有過量氧氣的氧彈內(nèi)燃燒，其燃燒產(chǎn)物組成為氧氣、氮?dú)?、二氧化碳、二氧化硫、液態(tài)水以及固態(tài)灰時(shí)放出的熱量。恒容高位發(fā)熱量即由彈筒發(fā)熱量減去硝酸生成熱和硫酸校正熱后得到的發(fā)熱量。恒容低位發(fā)熱量:單位質(zhì)量的試樣在恒容條件下，在過量氧氣中燃燒，其燃燒產(chǎn)物組成為氧氣、氮?dú)?、二氧化碳、二氧化硫，氣態(tài)水以及固態(tài)灰時(shí)放出的熱量。恒容低位發(fā)熱量即由高位發(fā)熱量減去水（煤