发热量计算与换算.pdfVIP

煤的发热量是单位质量的煤完全燃烧时所放出的热量，

以符号Q表示。

发热量的国际单位是J（焦耳）／g，中国过去使用cal（卡）／g。

(1J/g=0.239Cal/g)

煤的发热量是评价煤质和热工计算的重要指标。在煤的燃烧或

转化过程中，常用煤的发热量来计算热平衡、耗煤量和热效率。

对动力用煤，其发热量是确定价格的主要依据。在国际和中国煤

炭分类中，煤的发热量还是低煤化度煤的分类指标之一。

1煤发热量的测定方法

国家标准（GB213）规定用氧弹量热法测定煤的发热量。

（1）氧弹量热法的测定原理

将l～1.1g空气干燥煤样放入不锈钢制的耐压氧弹中，用氧

气瓶将氧弹充氧至2.6～2.8MPa利用电流加热弹筒内的金属丝使

煤样着火，试样在压力和过量的氧气中完全燃烧，产生CO2和

H2O，灰和燃烧产物被水吸收后生成H2SO4和HNO3。

燃烧产生的热量被内套筒中的水吸收，根据水温的上升并进

行一系列温度校正后，可计算出单位质量煤燃烧所产生的热量，

称为弹筒发Qb.ad。

由于弹筒发热量是在恒定容器下测定的，所以它是恒容发热

量。

(2)煤的恒容高位发热量

在弹筒内煤的燃烧是在高温高压下进行，所以试样中的氮和

弹筒内氧气生成氧化物并溶解在水中变为稀硝酸；若试样是在空

气中燃烧，其中的氮则成为游离氮逸出。煤中的硫在空气中燃

烧只生成SO2逸出，而在弹筒内则生成稀硫酸。上述稀HNO3

及稀H2SO4的生成及溶解于弹筒内的水中均为放热反应。

从上述弹筒发热量中减去硝酸、硫酸的生成热和溶解热后即

得到煤的恒容高位发热量，

其代表符号为Qgr.v.ad

,计算式如下：Qgr.v.ad=Qb.ad—(95Sb.ad+a.Qb.ad)

式中

Qgr,v,ad——煤的空气干燥基恒容高位发热量，J/g；

Qb.ad——煤的空气干燥基弹筒发热量，J/g；

Sb,ad——由弹筒洗液测得的煤的空气干燥基硫含量，％；

95——煤中每1％的硫的校正值，J（硫酸生成热校正系

数）；

a——硝酸生成热校正系数，无烟煤为0.0010，对其他煤

为0.0015。

3)煤的恒容低位发热量

上述高位发热量中包含水的冷凝热，而煤在常规燃烧时水呈

蒸汽状态随燃烧废气排出，因此需从高位发热量中减去煤燃烧后

水的蒸发热，得出工业上实用的恒容低位发热量Qnet,v,ad。

Qnet.v.ad可用下式计算

Qnet.v.ad=Qgr.v.ad－25(Mad+9Had)

式中Had——分析煤样中氢的含量，％；

25——常数，相当于0.0lg水的蒸发热，J；

9——氢含量换算成水的系数。

煤在实际燃烧中处于恒压状态而不是恒容状态，故工业计算

中应采用恒压低位发热量（通常采用收到基）。可用高位发热

量按下式换算：

Qnet,p,ar=(Qgr.v.ad－212Had－0.80Οad)×100－Mt,ar/100－

Mad－24.5Mt,ar

Qnet,p,ar——收到基恒压低位发热量，J/g；

Qgr,v,ad——空气干燥基恒容高位发热量，J/g；

Had——空气干燥基氢含量，％

Οad——空气干燥基氢含量，％

Mt,ar——收到基全水分，％

Mad——空气干燥基水分，％

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--计算煤发热量的新公式

国家煤炭院于60年代推出了烟煤、无烟煤、褪煤空气干燥基

低位发热量的计算公式，经过一段时间的应用，发现存在一

定的缺陷和局限性。如烟煤的发热量与水分、灰分、挥发分

和焦渣特征有关，但当时推导这一公式时，没有把焦渣特征

定量化纳入公式中，而是根据焦渣特征的大小分组列出K值。

在计算烟煤的发热量时，根据焦渣特征大小，查出K值再纳

入公式。这不仅计算麻烦，而且K值呈台阶式变化，对于某

些挥发分在边界处的煤样，其计算误差就会增大，为此，国

家煤炭院陈文敏教授领导的“七五”科技攻关项目，收集了全

国大量煤样数据，利用多元回归法，采用电子