发热量的计算方法

发热量的计算方法
一：通过工业分析数据估算发热量的方法
1. 古塔尔公式
Q gr , ad =82FC ad +αV ad 式中发热量的单位为cal/g，α为系数，由V daf 值查出
相应关系见下表：
2. 斯密特公式 Q g
r , a d
=810-03(-4V 0
d a f
)
3. 格美林公式 Q g
r , a d
=80. 8(10-0M
a d
-A
) 为系数，其与M ad 的对应值见下表
a d α
4. 切诺波利公式 Q g
r , a d
=87. 4(10-0M
a d
-A
a
d
5. 云涅斯特公式 Q g
r , a d
=80. 8(10-0M
a d
-A
a
d
)
6. 煤科总院公式
无烟煤公式
Q gr , ad =100K -(K +6)(M ad +A ad ) -3V ad (-40M ad ) *
K
与H daf 的对
应关系
式中K 值见下表
若无法获得H daf ，则利用V daf （校）代替
K 与V daf 的对应关系如下
烟煤公式
Q gr , ad =100K -(K +6)(M ad +A ad ) -3V ad (-40M ad ) *
(-40M
ad
)
项只在
V daf ≤35%，且M ad >3%时减去，K 值与V daf 及焦渣对应关系如下表
● 褐煤公式
Q gr , ad =100K -(K +6)(M ad +A ad ) -V ad
其中K 见下表
7. 北京物资学院：
● 无烟煤公式
Q gr , ad =32346.8-161.5V ad -345.5A ad -360.3M ad +1042.3H ad
H ad 可用矿区以往测定的H daf 的平均值；
如果无法获得H daf 可用下面的公式：
Q gr , ad =34813.7-24.7V ad -382.2A ad -563.0M ad
● 褐煤公式
Q gr , ad =31732.9-70.5V ad -321.6A ad -388.4M ad
二：利用元素分析计算发热量的方法
Q ar , gr =4.19(87C ar +300H ar +26S ar -26O ar ) 锅炉原理：范从振等 Q ar , net =339C ar +1031H ar -109(O ar -S ar ) -25.1M ar 门捷列夫经验公式
三：利用量热计测定煤的发热量
煤的各种发热量名称的含义 a. 煤的弹筒发热量（Q b ）
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N 2O 5或NO 2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SO 2
气体逸出，而在
弹筒中燃烧时却氧化成SO 3，SO 3溶于弹筒水中生成硫酸。

SO 2、SO 3, 以及H 2SO 4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（Q g r ）
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是恒压的（大气压不变），其高位发热量是恒压高位发热量。

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（Q net ）
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计算公式为： Q g
r , a
=d Q
b
-, 9a 5S d b -a Q
式中： Q g
r ,
——分析煤样的高位发热量，J/g;
Q b S b
, a
——分析煤样的弹筒发热量，J/g;
, a
——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。

Q b,ad ≤16700J/g, a=0.001
16700J/g
Q b,ad >25100J/g ,a=0.0016
当Q b,ad >16700J/g，或者12500J/g
（5）煤的低位发热量的计算 Q n
e t , a
=Q d -0. 206H g r , a d
a
-0. 023M
式中： Q n Q g
e t ,
——分析煤样的低位发热量，J/g;
r ,
——分析煤样的高位发热量，J/g；
H ad ——分析煤样氢含量，%； M a ——d 分析煤样水分，%。

（6）煤的各种基准发热量及其换算 a. 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种表示方法，即：弹筒发热量4种表示方式： Q b
, a
——分析基弹筒发热量；
Q b , ——干燥基弹筒发热量； d Q b , ——收到基弹筒发热量； a Q b
, d
——干燥无灰基弹筒发热量。

高位发热量4种表示形式： Q g
r ,
——分析基高位发热量；
Q g r ——干燥基高位发热量； , Q g Q g
r ,
——收到基高位发热量；——干燥无灰基高位发热量。

r , d
低位发热量4种表示形式： Q n Q n Q n
e t ,
——分析基低位发热量；
e t
——收到基低位发热量；——干燥无灰基低位发热量。

e t ,
b. 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： Q gr,ad =Qgr,ad
100-M ar 100-M ad
Q g
r , d
=Q
100100-M ad
g
r , a d
Q gr,daf =Qgr,ad
100
100-M ad -A ad -C O 2,d
式中：
C O 2, ——分析煤样中碳酸盐矿物质中CO2的含量（%），当C O 2,d ≤2%时，此项可略d 去不计 Q g
=Q m a f
100-M
g r , a d 100a -d M a -d A a -d A
r ,
式中：
Q g r , m ——恒温无灰基高位发热量； a
M ——恒湿条件下测得的水分含量，%。