各種發(fā)熱量的含義

煤的各種發(fā)熱量名稱的含義煤的彈筒發(fā)熱量（Qb）煤的彈筒發(fā)熱量，是單位質量的煤樣在熱量計的彈筒內，在過量高壓氧（25?35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行的熱化學反應。如：煤中氮以及充氧氣前彈筒內空氣中的氮，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NO2等氮氧化合物。這些氮氧化合物溶于彈筒稅種生成硝酸，這一化學反應是放熱反應。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,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。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。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。應該指出的是，煤的彈筒發(fā)熱量是在恒容（彈筒內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8.4?20.9J/g,實際中當要求精度不高時，一般不予校正。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（煤中有機質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件下燃燒時的恒壓低位熱量之間也有較小的差別。煤的恒濕無灰基高位發(fā)熱量（Qmaf）恒濕，是指溫度30C，相對濕度96%時，測得的煤樣的水分（或叫最高內在水分）。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。（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,adW16700J/g,a=0.00116700J/g<25100Jg,a=〃0.0012Qb,ad>25100J/g,a=0.0016當Qb,ad〉16700J/g，或者12500J/g<16700JPg，同時，Sb，adW2%時，<>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;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）煤的各種基準發(fā)熱量及其換算a.煤的各種基準得發(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，所以煤的不同基準的各種發(fā)熱量有3X4=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.煤的各種基準的發(fā)熱量間的換算煤的各種基準的發(fā)熱量間的換算公式和煤質分析中各基準的換算公式相似。如：Qgr,ad=Qgr,adX(100-Mar)/(100-Mad)Qgr,d=Qgr,adX100/(100-Mad)Qgr,daf=Qgr,adX100/(100-Mad-Aad-CO2,d)式中：CO2,d——分析煤樣中碳酸鹽礦物質中CO2的含量（%），當CO2含W2%時，此項可略去不計Qgr，maf=Qgr,adX（100-M）/（100-Mad-Aad-AadXM/100）式中：Qgr,maf恒溫無灰基高位發(fā)熱量；M恒濕條件下測得的水分含量，％。發(fā)熱量是指單位質量的煤完全燃燒時所發(fā)出的熱量。煤炭發(fā)熱量是動力用煤最重要的一項指標，發(fā)熱量的高低，直接影響煤的經(jīng)濟價值。我們經(jīng)常使用的熱量單位有2種：焦耳（J）和卡（cal）1）焦耳（J）:是法定計量單位，煤的發(fā)熱量測定方法規(guī)定的用焦耳/克（J/g），千焦/千克（kj/kg）和兆焦/千克（Mj/kg）來表示。2）卡（cal）:1卡等于將1克純水溫度升高1°C所需要的熱量，一般用換算的等式為：1cal（20°C）=4.1816J煤的發(fā)熱量主要取決于煤的水分、灰分和煤化程度，煤的發(fā)熱量隨著碳化程度的提高而不斷增大，在含碳量為87%左右時，發(fā)熱量達到最大值，以后則開始下降，因為純煤的發(fā)熱量主要與煤的元素（碳、氫、氧等）成份有關。在煙煤向無煙煤過渡時，發(fā)熱量有所降低，而氫含量大大降低，由于氫在燃燒時發(fā)出的熱量約等于碳的3倍，所以某些煙煤（焦煤、肥煤）的發(fā)熱量高于無煙煤就是這個道理。煤的發(fā)熱量種類很多，通常分為彈筒發(fā)熱量、高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量3種。1）煤的彈筒發(fā)熱量指在實驗室內，把單位質量的煤樣在熱量計的彈筒中用過量的高壓氧氣約（30-35大氣壓）燃燒后產(chǎn)生的熱量。在這種特定條件下燃燒時，煤中原有的水分和氫元素燃燒后生成的水冷凝在彈筒中，氮在空氣中燃燒時多以游離狀態(tài)逸出，幾乎不產(chǎn)生熱量，但在彈筒中燃燒時卻成為NO2或n2o5等氮的高價氧化物，這些氮的氧化物溶于彈筒內的水中后生成硝酸而產(chǎn)生熱量。煤中的可燃硫化物（黃鐵礦和有機硫）在空氣中燃燒時只生成SO2氣體，但在彈筒中燃燒時卻氧化成so3,以及SO3遇H2O成H2SO4，硫酸溶于水生成硫酸水化合物（H2SO4-nH2O）等都是發(fā)熱反應。所以煤在彈筒中燃燒時產(chǎn)生的熱量高于在空氣中燃燒時生成的熱量。2）高位發(fā)熱量（Qgr,v,ad）：在實用上常把彈筒發(fā)熱量中減去硝酸和硫酸的生成熱后的熱量稱為高位發(fā)熱量。低位發(fā)熱量(