各种发热量的含义

煤的各种发热量名称的含义 a.煤的弹筒发热量（Qb） 煤的弹筒发热量，是单位质量的煤样在热量计的弹筒内，在过量高压氧（25～35个大气压左右）中燃烧后产生的热量（燃烧产物的最终温度为25C）。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。 b.煤的高位发热量（Qgr） 煤的高位发热量，即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。 c.煤的低位发热量（Qnet） 　煤的低位发热量，是指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。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。 d.煤的恒湿无灰基高位发热量（Qmaf） 恒湿，是指温度30C，相对湿度96%时，测得的煤样的水分（或叫最高内在水分）。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。 （3）煤的弹筒发热量的测试要点见GB213-87。 （4）煤的高位发热量计算 煤的高位发热量为： Qgr,ad=Qb,ad-95Sb,ad-aQb,ad 式中： Qgr,ad——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<25100J g,a="0.0012 Qb,ad>25100J/g ,a=0.0016 当Qb,ad〉16700J/g， 或者12500J/g<16700J P g，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，%。 （6）煤的各种基准发热量及其换算 a.煤的各种基准得发热量 如上所述，煤的发热量有弹筒发热量、高位发热量和低位发热量，每一种发热量又有 4种基准，所以  煤的不同基准的各种发热量有3×4=12种示，即： 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。 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。 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。 b.煤的各种基准的发热量间的换算 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，%。 发热量是指单位质量的煤完全燃烧时所发出的热量。煤炭发热量是动力用煤最重要的一项指标，发热量的高低，直接影响煤的经济价值。     我们经常使用的热量单位有2种：焦耳（J）和卡(cal)     1)  焦耳（J）：是法定计量单位，煤的发热量测定方法规定的用焦耳/克（J/g），千焦/千克（kj/kg）和兆焦/千克（Mj/kg）来表  示。     2)  卡（cal）:1卡等于将1克纯水温度升高1℃所需要的热量，一般用换算的等式为:         1cal(20℃)=4.1816J      煤的发热量主要取决于煤的水分、灰分和煤化程度，煤的发热量随着碳化程度的提高而不断增大，在含碳量为87%左右时，发热量达到最大值，以后则开始下降，因为纯煤的发热量主要与煤的元素（碳、氢、氧等）成份有关。在烟煤向无烟煤过渡时，发热量有所降低，而氢含量大大降低，由于氢在燃烧时发出的热量约等于碳的3倍，所以某些烟煤（焦煤、肥煤）的发热量高于无烟煤就是这个道理。 煤的发热量种类很多，通常分为弹筒发热量、高位发热量和低位发热量3种。      1）煤的弹筒发热量 指在实验室内，把单位质量的煤样在热量计的弹筒中用过量的高压氧气约（30-35大气压）燃烧后产生的热量。 在这种特定条件下燃烧时，煤中原有的水分和氢元素燃烧后生成的水冷凝在弹筒中，氮在空气中燃烧时多以游离状态逸出，几乎不产生热量，但在弹筒中燃烧时却成为NO2或N2O5等氮的高价氧化物，这些氮的氧化物溶于弹筒内的水中后生成硝酸而产生热量。 煤中的可燃硫化物（黄铁矿和有机硫）在空气中燃烧时只生成SO2气体，但在弹筒中燃烧时却氧化成SO3，以及SO3遇H2O成H2SO4，硫酸溶于水生成硫酸水化合物（H2SO4·nH2O）等都是发热反应。所以煤在弹筒中燃烧时产生的热量高于在空气中燃烧时生成的热量。      2）高位发热量(Qgr，v，ad)：在实用上常把弹筒发热量中减去硝酸和硫酸的生成热后的热量称为高位发热量。      3）低位发热量(Qnet，v，ar)：由于煤的高位发热量仍把水作为液态存在，而煤在各种炉窑燃烧时呈气态蒸发出去，当由水变成水蒸汽时要吸收一定的热量，称为汽化热或潜热，因此煤在实际燃烧时可利用的热量，比煤的高位发热量要低得多，也就是必须从煤的高位发热量中减去其中的汽化热后的热量，才是煤的有效热量，即低位发热量。