各种发热量的涵义

煤的发热量是正确评价动力用煤质量和厂矿企业计算煤耗定额以及设计锅炉的重要参数之一。但煤炭的发热量种类较多，如果不搞清各种发热量的涵义而错误地使用发热量结果，那么就会给生产和设计等部门带来不可估量的损失。下面就介绍各种发热量的涵义以及相互之间的互换关系式等内容。

一、煤的弹筒发热量

煤的弹筒发热量是指单位质量的煤样在热量计的弹筒中，在26~35个大气压的高压下燃烧后生成的热量。在这样条件下获得的煤炭发热量，也叫做最高发热量。因为此时煤中原有的水分和氢元素燃烧后生成的水都冷凝在弹筒中。氮在空气中燃烧时仍以游离状态逸出,而在弹筒中燃烧时却成为NO2等高价氮化物,这类氮氧化合物在弹筒内溶于水后即成硝酸而放出热量。煤中的可燃硫化合物在空气中燃烧时只生成SO2，而在弹筒中燃烧时却大部能氧化成SO3,后者溶于水后即形成硫酸。从SO2氧化成SO3,以及由SO3生成H2SO4.xH2O都是放热反应。所以煤在弹筒中燃烧时生成的热量比在空气中燃烧时要高得多。从弹筒发热量中减去硫酸和硝酸的生成热后，才是煤的高位发热量。换算公式见前章。

二、煤的高位发热量和低位发热量

煤的高位发热量也叫煤的高热值,它是指煤在空气中于常压(即大气压)下燃烧后产生的热值。在这种条件下，煤中的有机硫和硫铁矿硫只生成二氧化硫，氮呈游离状态的N2,水呈液体状态冷凝(常温为25℃)。但是，煤在工业锅炉中燃烧时，水(包括煤中原有的水、煤有机质中的氢燃烧后生成的水以及煤中

矿物质的结晶水和结合水等)系呈蒸汽状态从烟道中逸出。由液439态水变成蒸汽需要吸收一定的热量(称为汽化热，也叫做潜热)。从煤的高位发热量中减去水的汽化热后,即为煤的低位发热量(也叫煤的净热值)。所以煤的低位发热量才是真正能够利用的热量。在热量单位为20℃cal时,煤燃烧过程中产生的水的汽化热(指恒压0℃时的汽化热)为595cal/g(近似地采用600cal/g)。因此，

把煤的高位发热量换算成低位发热量系按下式进行 Qnet=Qgr-0.206H-0.023M

由分析煤样的低位发热量(Qnetrad)换算成应用煤的低位发热量(Qnet,ar)系按下式进行

Qnet,ar=(Qnet,ad+0.023Mad)*(100-Mar)/( 100-Mad) -0.023Mar

此外，还可利用以下一系列公式进行高位发热量和低位发热量公式之间的换算，以便满足不同条件下使用

Qnet,ar=Qgr,ad* (100-Mar)/( 100-Mad) -0.023Mar-0.206Har

Qnet,ar=Qnet,dx(100-Mar)/100-0.023Mar

Qgr,ad= (Qnet,d+0.206Hd)x(100-Mad) /100

Qnet,d=Qgr,d-0.206Hd

 Qnet,daf=Qgr,daf-0.206Hdaf

三、煤的各种基准发热量及其互换公式

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3种。但就煤质分析结果而言还有4种基准，那么煤的发热量可以有3x4=12种表示方法，即

Qb,ar、Qb,ad、Qb,d、Qb,daf；Qgr,ar、Qgr,ad、Qgr,d、Qgr,daf、Qnet,ar、Qnet,ad、Qnet,d、Qnet,daf

我国测定发热量国家标准中规定，要以高位发热量作为报出结果，所以各种基准的弹筒发热量就很少被采用了(过去几乎都

采用Qa和 Qd等作为报出结果)。在上述几种发热量表示方法中，工业上常采用应用煤低位发热量(Qnet,ar)，报出结果时用 Qs或Q(为便于与其他化验室测定的热值进行对比);科学研究中常采用洗精煤的可燃基高位发热量(Qgrrdap);其他几种表示方法一般均不使用。

各种不同基准的煤炭发热量的互换公式和煤质分析中其它指标的各种基准的互换公式相似，即

100-MAr

Q=100-Mad

Qr=Q35x1100-MaT

100

Qgd=100-MA2CO212

在式中，CO2.2为碳酸盐矿物质中的二氧化碳含量(%)，当煤的碳酸盐矿物中二氧化碳含量≤2%时，此项可略去不计。

在国际煤分类中使用的恒湿(含水)无灰基煤的高位发热量则需用下式来换算

Q-A=Q5X 100-M

100-Ma-Aaa+ AXM100

式中Qgr-A-恒湿(含水)无灰基煤的高位发热量，cal/g;

M-恒湿(含水)条件下测得的水分含量。