煤炭发热量的定义、表示符号和计算公式

煤炭发热量俗称大卡数，是动力煤定价的主要指标，发热量也是判断动力好坏的主要依据，参照 总结了发热量的定义、表示符号和计算公式：

1.什么是煤的发热量？

答：煤的发热量，又称为煤的热值，即单位质量的煤*燃烧所发出的热量。 煤的发热量是煤按热值计价的基础指标。煤作为动力燃料，主要是利用煤的发热量，发热量愈高，其经济价值愈大。同时发热量也是计算热平衡、热效率和煤耗的依据，以及锅炉设计的参数。

煤的发热量表征了煤的变质程度（煤化度），这里所说的煤的发热量，是指用 1.4 比重液分选后的浮煤的发热量（或灰分不超过 10% 的原煤的发热 量）。成煤时代zui晚煤化程度zui低的泥炭发热量zui低，一般为 20.9 ～ 25.1MJ/Kg ，成煤早于泥炭的褐煤发热量增高到 25 ～ 31MJ/Kg ，烟煤发热 量继续增高，到焦煤和瘦煤时，碳含量虽然增加了，但由于挥发分的减少，特别是其中氢含量比烟煤低的多，有的低于 1% ，相当于烟煤的 1/6 ，所以发热量zui高 的煤还是烟煤中的某些煤种。 鉴于低煤化度煤的发热量，随煤化度的变化较大，所以，一些国家常用煤的恒湿无灰基高位发热量作为区分低煤化度煤类别的指标。我国采用煤的恒湿无灰基高位发 热量来划分褐煤和长焰煤。

2.什么叫弹筒发热量？（ Qb ）

答：单位质量燃料（气态除外）在充有氧气的氧弹内（ 25 ～ 35 个大气压左右）*燃烧这是所释放的热量为弹桶发热量（燃烧产物的zui终温度规定为 25℃ ）。 　　

由于煤样是在高压氧气的弹筒里燃烧的，因此发生了煤在空气中燃烧时不能进行的热化学反应。如：煤中氮以及充氧气前弹筒内空气中的氮，在空气中燃烧时，一般呈气态氮逸出，而在弹筒中燃烧时却生成 N2O5 或 NO2 等氮氧化合物。这些氮氧化合物溶于弹筒税种生成硝酸，这一化学反应是放热反应。另外，煤中可燃硫在空气中燃烧时生成 SO2 气体逸出，而在弹筒中燃烧时却氧化成 SO3 ， SO3 溶于弹筒水中生成硫酸。 SO2 、 SO3, 以及 H2SO4 溶于水生成硫酸水化物都是放热反应。所以，煤的弹筒发热量要高于煤在空气中、工业锅炉中燃烧是实际产生的热量。为此，实际中要把弹筒发热量折算成符合煤在空气中燃烧的发热量。

弹筒发热量 4 种表示方式：

Qb,ad—— 分析基弹筒发热量； Qb,d—— 干燥基弹筒发热量； Qb,ar—— 收到基弹筒发热量； Qb,daf—— 干燥无灰基弹筒发热量。

3. 什么叫高位发热量？ （ Qgr ）

答：煤在空气中大气压条件下燃烧后所产生的热量。实际上是由实验室中测得的煤的弹筒发热量减去硫酸和硝酸生成热后得到的热量。

　　 应该指出的是，煤的弹筒发热量是在恒容（弹筒内煤样燃烧室容积不变）条件下测得的，所以又叫恒容弹筒发热量。由恒容弹筒发热量折算出来的高位发热量又称为恒容高位发热量。而煤在空气中大气压下燃烧的条件湿恒压的（大气压不变），其高位发热量湿恒压高位发热量。恒容高位发热量和恒压高位发热量两者之间是有差别的。一般恒容高位发热量比恒压高位发热量低 8.4 ～ 20.9J/g, 实际中当要求精度不高时，一般不予校正。

高位发热量 4 种表示形式：

Qgr,ad—— 分析基高位发热量；

Qgr,d—— 干燥基高位发热量；

Qgr,ar—— 收到基高位发热量；

Qgr,daf—— 干燥无灰基高位发热量。

4.什么叫低位发热量？（ Qnet ）

答： 煤在空气中大气压条件下燃烧后产生的热量，扣除煤中水分（煤中有机质中的氢燃烧后生成的氧化水，以及煤中的游离水和化合水）的汽化热（蒸发热），剩下的实际可以使用的热量（高位发热量减去水）。

同样，实际上由恒容高位发热量算出的低位发热量，也叫恒容低位发热量，它与在空气中大气压条件下燃烧时的恒压低位热量之间也有较小的差别。

低位发热量 4 种表示形式：

Qnet,ad—— 分析基低位发热量；

Qnet,ar—— 收到基低位发热量；

Qnet,daf—— 干燥无灰基低位发热量

5.什么叫煤的恒湿无灰基高位发热量（ Qmaf ）

答： 恒湿，是指温度 30C ，相对湿度 96% 时，测得的煤样的水分（或叫zui高内在水分）。煤的恒湿无灰基高位发热量，实际中是不存在的，是指煤在恒湿条件下测得的恒容高位发热量，除去灰分影响后算出来的发热量。

恒湿无灰基高位发热量是低煤化度煤分类的一个指标。

6.煤的各种基准的发热量间的换算公式是什么？

答：煤的各种基准的发热量间的换算公式和煤质分析中各基准的换算公式相似。如：

Qgr,ad=Qgr,ad× （ 100-Mar ） /（100-Mad）

Qgr,d=Qgr,ad×100/（100-Mad）

Qgr,daf=Qgr,ad×100/（100-Mad-Aad-CO2,d）

式中：

CO2,d—— 分析煤样中碳酸盐矿物质中 CO2 的含量（ % ），当 CO2 含 ≤2% 时，此项可略去不计

Qgr ， maf=Qgr,ad× （ 100-M ） /（100-Mad-Aad-Aad×M/100）

式中：

Qgr ， maf—— 恒温无灰基高位发热量；

M—— 恒湿条件下测得的水分含量， % 。

7.发热量换算公式是什么？

Qgr.daf（MJ/kg）=31.45+1.09Hdaf

无烟煤及Vdaf小于24%的烟煤:

Hdaf=Vdaf/（0.1462Vdaf+1.1124）

烟煤 :

Hdaf=2.888+0.392 （√Vdaf）-0.0023Ad

褐煤:

褐煤: Hdaf=0.835Vdaf+1.206

式中 :

Hdaf=H a d×{100/（100-Mad-Aad）} 干燥无灰基氢含量%

Vdaf=Va d×{100/（100-Mad-Aad）} 干燥无灰基挥发分产量%

Aad=（m 1 /m） ×100

其中: m 1---- 残留物的质量,g;

m—空气干燥煤样的质量,g;

Vad=（m 1 /m） ×100 空气干燥基煤样挥发分产率%

Mad=（m 1 /m） ×100 空气干燥基煤样水分产率%

其中: m 1---- 煤样干燥后失去的质量,g;

m—空气干燥煤样的质量,g;

Ad=Aad×100/（100-Mad） 干燥基煤样灰分产率%;

煤的高位发热量计算公式为：

Qgr,ad=Qb,ad-95Sb,ad-aQb,ad

式中：

Qgr,ad—— 分析煤样的高位发热量， J/g;

Qb,ad—— 分析煤样的弹筒发热量， J/g;

Sb,ad—— 由弹筒洗液测得的煤的硫含量， % ；

95—— 煤中每 1% （ 0.01g ） 硫的校正值， J/g;

a—— 硝酸校正系数。 Qb,ad≤16700J/g,a=0.001

16700J/g<QB,AD Qb,ad>25100J/g ,a=0.0016

当 Qb,ad 〉 16700J/g ，

或者 12500J/g<QB,AD< SPAN> ，同时， Sb ， ad≤2% 时，

可用 St,ad 代替 Sb,ad 。

（ 5 ）煤的低位发热量的计算

Qnet,ad=Qgr,ad-0.206Had-0.023Mad

式中：

Qnet,ad—— 分析煤样的低位发热量， J/g;

Qgr,ad—— 分析煤样的高位发热量， J/g ；

Had—— 分析煤样氢含量， % ；

Mad—— 分析煤样水分， % 。

8.几种常用的点火（引火）物在点火时放出的热量是多少？

铁丝：6700J/K

镍络丝：1400J/g

铜丝：2500J/g

棉线：17500J/g

9.测定发热量对电力生产的意义？

答：1、它在煤质计价、编制消耗定额和供应计划、核算发电成本和计算能源利用效率等方面都以发热量为依据；

2、在设计锅炉上，对设计炉膛负荷、选则磨煤机容量、计算物料平衡的重要参数

3、是锅炉热平衡、配煤燃烧及负荷调节的主要依据，同时又是计算煤耗的依据之一。

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