怎么计算煤的发热量?煤炭低位发热量计算公式
新公式有两种计算方法,一是利用元素分析结果计算各种煤的低位发热量,二是利用煤的工业分析结果计算烟煤、无烟煤、褐煤低位发热量。利用元素分析结果计算发热量更为准确,但目前水泥企业均未开展这一工作。因此,这里仅介绍利用煤的工业分析结果计算煤低位发热量的新公式。(1)计算烟煤空气干燥基低位发热量公式:Qnet,ad=35859.9—73.7Vad—395.7Aad—702.0Mad+173.6CRC(2)计算无烟煤空气干燥基低位发热量公式:Qnet,ad=34813.7—24.7Vad—382.2Aad—563.0Mad(3)计算褐煤空气干燥基低位发热量公式:Qnet,ad=31732.9—70.5Vad—321.6Aad—388.4Mad式中:Qnet,ad——空气干燥基低位发热量,J/g;Mad、Aad、Vad——分别为煤的空气干燥基水份、灰分、挥发分,%;CRC——烟煤的焦渣特征。利用上述三个公式计算出来的煤低位发热量,与目前水泥企业应用的旧公式计算出来的低位发热量相比,精度有较大提高,其中烟煤计算的低位发热量标准偏差为372J/g,精度比旧公式提高15%,无烟煤计算的低位发热量标准偏差为305J/g,精度比旧公式提高34%,褐煤计算的低位发热量标准偏差为393J/g,精度比旧公式提高36%,新公式的误差与灰分有关,如灰分(干基)大于40%,误差增大,灰分越高其误差越大。因此,使用时应注意,当干基灰分大于40%时,应另选公式计算。
1公斤标准煤的低位热值为29307.6千焦耳。
标煤为标准煤的简称,由于各种燃料燃烧时释放能量存在差异,国际上为了使用的方便,统一标准,在进行能源数量、质量的比较时,将煤炭、石油、天然气等都按一定的比例统一换算成标准煤来表示。
1公斤标准煤的低位热值为29307.6千焦耳,即每公斤标准煤为29307600焦耳。
我国采用标准煤为能源的度量单位。国际制单位为焦耳。折算的方法是:以7000千卡度量各种燃料、动力能源。
能源折标准煤的折算系数=某种能源每千克实际热值/每千克标准煤热值(7000千卡)。
在各种能源折算标准煤之前,首先应测算各种能源的实际平均热值,再折算标准煤。平均热值也称平均发热量,是指不同种类或品种的能源实测发热量的加权平均值。计算公式为:
平均热值(千卡/千克)=Σ(某种能源实测低位发热量)(千卡/千克)×该能源数量(吨)/能源总量(吨)
标准煤的计算尚无国际公认的统一标准,1千克标准煤的热值,中国、前苏联、日本按7000千卡计算,联合国按6880千卡计算。
扩展资料:
由于煤炭、石油、天然气、电力及其他能源的发热量不同,为了使它们能够进行比较,以便计算、考察国民经济各部门的能源消费量及其利用效果,通常采用标准煤这一标准折算单位。
我国常用的能源与标准煤的单位重量折算比率是:原煤为0.714,原油为1.429。天然气按每立方米9 310千卡计算,折合标准煤1.33公斤。水电按历年火电标准煤消耗定额折合计算。
能源折标准煤系数=某种能源实际热值(千卡/千克)/7000(千卡/千克)
在各种能源折算标准煤之前,首先测算各种能源的实际平均热值,再折算标准煤。
平均热值也称平均发热量,是指不同种类或品种的能源实测发热量的加权平均值。计算公式为:
平均热值(千卡/千克)=Σ[某种能源实测低位发热量(千卡/千克)× 该能源数量(吨)]/能源总量(吨)
标准煤的计算尚无国际公认的统一标准,1千克标准煤的热值,中国、前苏联、日本按7000千卡计算,联合国按6880千卡计算。
大部分烟煤和无烟煤均利用深度采煤法所取得,而近代技术已可使用露天采煤法。露天采煤法需动用每小时能移除数百公吨之大型挖土机,移走数百英尺深之表面土层。虽然成本较低及较快扩挖速度,但会破坏环境景观。
一般深度采煤法之深度为数百呎至数千呎,通常需要数个直井作为坑道通风,抽走甲烷并减少矿坑内部之热与湿度。大约90﹪以上的煤田利用机械方式采煤和输送,因而坑道内之运输主要依赖输送带,其将煤输送至直井,然后再送出地面予以清洗、分类等处理。
参考资料:百度百科---标煤
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。
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,http://www.hebihuanuo.com/products/liangreyi/show_3986.html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。
煤的收到基发热量本身就含高位发热量和低位发热量。要说明的是一般收到基煤都含有一定量的水分,这个水分又分两部分,一部分是外表水也叫表面水,是煤的开采,运输,保过程中混到煤里面去的,这些水都附在煤的外表。另有一部是内在水,这部分水多数是结晶的形式含在煤的里面,也称结晶水。煤在作为燃料使用时,这二种水都要靠煤的自身放出的热量把其蒸发掉,显然对用户来说这部分热量是浪费掉了,这相当于煤的发热量降低了,所以人们叫它低位发热量。
高位发热量是煤中的水分人为加热把其蒸发掉后对煤试验后所得到煤的发热量,
粗俗点说煤带自身的水试验得到的是煤的低位发热量。人为的包括长时间自然干燥脱掉水后试验得到的是煤的高位发热量。
煤的收到基发热量与低位发热量是收到的煤带水分析得到的发热量。
高位发热量与低位发热量的差值如下:
Qgr,ar - Qnet,ar = 2500(Mar/100+9Har/100)=25(Mar+9Har)
Qnet,ar = Qgr,ar – 225Har – 25Mar
这是以收到基为基准的,以其它“基”为基准时,计算公式如下:
Qnet,ad = Qgr,ad – 225 Had – 25MadQnet,
d = Qgr,d – 225HdQnet,daf = Qgr,daf – 225 Hdaf
高位发热量指燃料完全燃烧,并当燃烧产物中的水蒸气(包括燃料中所含水分生成的水蒸气和燃料中的氢燃烧时生成的水蒸气)全部冷凝为水时所放出的热量;
低位发热量则是指燃料完全燃烧后,其燃烧产物中的水蒸气仍以气态存在时所放出的热量。实际燃烧时,温度很高,水蒸气均已气态存在,不可能凝结为水而放出汽化热。故燃烧计算中应以燃料收到基低位发热量为基准。
扩展资料:
高位发热量、低位发热量不同“基”之间的换算:
之所以将“已经考虑率了这部分水分的气化热”是因为在进行低位发热量不同“基”的换算时已经将这部分水分的气化热考虑了进去。而如果按照高位发热量的换算公式进行折算,则没有考虑这部分水分的气化热,这个必须注意。
氧弹发热量是测试出来的发热量,而高位发热量和低位发热量都是计算出来的。其中,氧弹发热量>高位发热量>低位发热量。
具体来讲,测定固体、液体燃料的发热量常采用氧弹量热计,测得的结果称为燃料的氧弹发热量。由于燃烧产物中的SO2和N2在富氧和高压的情况下会生成SO3和NO2并溶解于水而生成H2SO4和HNO3且同时放出热量,故氧弹发热量的数值将大于高位发热量的数值。
两者之差即为燃烧产物中的SO3和N2生成硫酸与硝酸的热效应,其中硫酸的热效应为9414kJ/kg,硝酸的热效应约为氧弹发热量的万分之十五。除此之外,还有恒容发热量和恒压发热量之分,由弹筒直接检测出来的属于恒容氧弹发热量。
1、煤的高位发热量计算公式为:Qgr,ad=Qb,ad-95Sb,ad-aQb,ad
式中:
Qgr——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
2、煤的低位发热量计算公式为: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,%
扩展资料
焦炭、煤炭高位发热量原理
煤炭的发热量在氧弹热量计中进行测定。一定量的分析试样在氧弹热量计中,在充有过量氧气的氧弹内燃烧,氧弹热量计的热容量通过在相近的条件下燃烧一定量的基准量热物苯甲酸来确定,根据试样燃烧前后量热系统产生的温升。
并对点火热等附加热进行校正后即可求得试样的弹筒发热量。从弹筒热量中扣除硝酸生成热和硫酸校正热(硫酸与二氧化硫形成热)之差,即得高位发热量。
参考资料来源:百度百科-煤炭发热量
煤炭的常用指标
一、水分(M )
煤的水分分为两种,一是内在水分(Minh ) ,是由植物变成煤时所含的水分;二是外水(Mf ) ,是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分.全水分是煤的外在水分和内在不分总和。一般来讲,煤的变质程度越大,内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高,贫煤、无烟煤内在水分较低。
水分的存在对煤的利用极其不利,它不仅浪费了大量的运输资源,而且当煤作为燃料时,煤中水分会成为蒸汽,在蒸发时消耗热量;另外,精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。一般水分每增加2 % ,发热量降低100kcal/kg(大卡/千克);冶炼精煤中水分每增加1 % ,结焦时间延长5 一10min .
二、灰分(A )
煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分,灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块,它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物,内在灰分越高,煤的可选性越差。灰是有害物质。
动力煤中灰分增加,发热量降低、排渣量增加,煤容易结渣;一般灰分每增加2% ?发热量降低10okcal / kg 左右。冶炼精煤中灰分增加,高炉利用系数降低,焦炭强度下降,石灰石用量增加;灰分每增加1 % ,焦炭强度下降2 % ,高炉生产能九下降3 % ,石灰石用量增加4 % .
三、挥发分(V )
煤在高温和隔绝空气的条件下加热时,所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。一般来讲,随着煤炭变质程度的增加,煤炭挥发分降低。褐煤、气煤挥发分较高,瘦煤、无烟煤挥发分较低。
四、固定碳质最(FC )
固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物,它是确定煤炭用途的重要指标。从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准,可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。
单位质量的固体或者液体燃料、单位体积的气体燃料在特定的条件下完全燃烧释放出来的热量,其中包括烟气中蒸汽凝结成水的放热量。
低位发热量:
单位质量的固体或者液体燃料、单位体积的气体燃料在特定的条件下完全燃烧释放出来的热量中扣除烟气中蒸汽凝结成水的汽化潜热所得的热量。
两者之间就是水蒸气凝结水的这部分热量差距。
煤的热值是7 000千卡/千克 (公斤) 的煤炭。
我国常用的能源与标准煤的单位重量折算比率是:原煤为0.714,原油为1.429。天然气按每立方米9 310千卡计算,折合标准煤1.33公斤。水电按历年火电标准煤消耗定额折合计算。
能源折标准煤系数=某种能源实际热值(千卡/千克)/7000(千卡/千克)
在各种能源折算标准煤之前,首先测算各种能源的实际平均热值,再折算标准煤。
平均热值也称平均发热量,是指不同种类或品种的能源实测发热量的加权平均值。计算公式为:
平均热值(千卡/千克)=Σ[某种能源实测低位发热量(千卡/千克)× 该能源数量(吨)]/能源总量(吨)
扩展资料:
煤的发热量通常用弹筒热量计测定。方法是取一定质量煤样放入弹筒热量计中,向弹筒内充入过量氧(氧压为2.5~3.0MPa),弹筒置于盛有一定量水的内筒中,通电点火使煤样燃烧,放出热量被量热系统吸收,测量量热系统温升,计算煤的发热量。
根据燃烧条件和燃烧产物及状态的不同,煤发热量分弹筒发热量、高位发热量和低位发热量。高位和低位发热量又有恒容和恒压之分。
煤的发热量是评价煤质的重要指标,由于发热量与煤化程度密切相关,常作煤炭分类的一个重要指标(ISO、ASTM、GB等煤分类标准均采用)。
对动力用煤,发热量是最重要的质量指标和计价指标,各种燃煤装置(如锅炉、工业炉窑等)的耗煤量、热平衡、热效率等工艺参数都需根据煤的发热量进行计算,各种燃煤炉窑的设计和技术改造及燃烧条件的优化也必须以燃料煤的发热量为依据。
参考资料来源:百度百科——标准煤
参考资料来源:百度百科——煤发热量