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煤炭分析基高位和低位熱量怎么換算
煤的各種發(fā)熱量名稱的含義
a.煤的彈筒發(fā)熱量(Qb)
煤的彈筒發(fā)熱量,是單位質(zhì)量的煤樣在熱量計(jì)的彈筒內(nèi),在過量高壓氧(25~35個(gè)大氣壓左右)中燃燒后產(chǎn)生的熱量(燃燒產(chǎn)物的終溫度規(guī)定為25C)。
由于煤樣是在高壓氧氣的彈筒里燃燒的,因此發(fā)生了煤在空氣中燃燒時(shí)不能進(jìn)行的熱化學(xué)反應(yīng)。如:煤中氮以及充氧氣前彈筒內(nèi)空氣中的氮,在空氣中燃燒時(shí),一般呈氣態(tài)氮逸出,而在彈筒中燃燒時(shí)卻生成N2O5或NO2等氮氧化合物。這些氮氧化合物溶于彈筒稅種生成硝酸,這一化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)。另外,煤中可燃硫在空氣中燃燒時(shí)生成SO2氣體逸出,而在彈筒中燃燒時(shí)卻氧化成SO3,SO3溶于彈筒水中生成硫酸。SO2、SO3,以及H2SO4溶于水生成硫酸水化物都是放熱反應(yīng)。所以,煤的彈筒發(fā)熱量要高于煤在空氣中、工業(yè)鍋爐中燃燒是實(shí)際產(chǎn)生的熱量。為此,實(shí)際中要把彈筒發(fā)熱量折算成符合煤在空氣中燃燒的發(fā)熱量。
b.煤的高位發(fā)熱量(Qgr)
煤的高位發(fā)熱量,即煤在空氣中大氣壓條件下燃燒后所產(chǎn)生的熱量。實(shí)際上是由實(shí)驗(yàn)室中測(cè)得的煤的彈筒發(fā)熱量減去硫酸和硝酸生成熱后得到的熱量。
應(yīng)該指出的是,煤的彈筒發(fā)熱量是在恒容(彈筒內(nèi)煤樣燃燒室容積不變)條件下測(cè)得的,所以又叫恒容彈筒發(fā)熱量。由恒容彈筒發(fā)熱量折算出來的高位發(fā)熱量又稱為恒容高位發(fā)熱量。而煤在空氣中大氣壓下燃燒的條件濕恒壓的(大氣壓不變),其高位發(fā)熱量濕恒壓高位發(fā)熱量。恒容高位發(fā)熱量和恒壓高位發(fā)熱量?jī)烧咧g是有差別的。一般恒容高位發(fā)熱量比恒壓高位發(fā)熱量低8.4~20.9J/g,實(shí)際中當(dāng)要求精度不高時(shí),一般不予校正。
c.煤的低位發(fā)熱量(Qnet)
煤的低位發(fā)熱量,是指煤在空氣中大氣壓條件下燃燒后產(chǎn)生的熱量,扣除煤中水分(煤中有機(jī)質(zhì)中的氫燃燒后生成的氧化水,以及煤中的游離水和化合水)的汽化熱(蒸發(fā)熱),剩下的實(shí)際可以使用的熱量。
同樣,實(shí)際上由恒容高位發(fā)熱量算出的低位發(fā)熱量,也叫恒容低位發(fā)熱量,它與在空氣中大氣壓條件下燃燒時(shí)的恒壓低位熱量之間也有較小的差別。
d.煤的恒濕無灰基高位發(fā)熱量(Qmaf)
恒濕,是指溫度30C,相對(duì)濕度96%時(shí),測(cè)得的煤樣的水分(或叫高內(nèi)在水分)。煤的恒濕無灰基高位發(fā)熱量,實(shí)際中是不存在的,是指煤在恒濕條件下測(cè)得的恒容高位發(fā)熱量,除去灰分影響后算出來的發(fā)熱量。
恒濕無灰基高位發(fā)熱量是低煤化度煤分類的一個(gè)指標(biāo)。
?。?)煤的彈筒發(fā)熱量的測(cè)試要點(diǎn)見GB213-87。
?。?)煤的高位發(fā)熱量計(jì)算
煤的高位發(fā)熱量計(jì)算公式為:
Qgr,ad=Qb,ad-95Sb,ad-aQb,ad
式中:
Qgr,ad——分析煤樣的高位發(fā)熱量,J/g;
Qb,ad——分析煤樣的彈筒發(fā)熱量,J/g;
Sb,ad——由彈筒洗液測(cè)得的煤的硫含量,%;
95——煤中每1%(0.01g)硫的校正值,J/g;
a——硝酸校正系數(shù)?! ?nbsp; Qb,ad≤16700J/g,a=0.001
16700J/g<Qb,ad<25100J/g,a=0.0012
Qb,ad>25100J/g ,a=0.0016
當(dāng)Qb,ad〉16700J/g,
或者12500J/g<Qb,ad<16700J/g,同時(shí),Sb,ad≤2%時(shí),
可用St,ad代替Sb,ad。
?。?)煤的低位發(fā)熱量的計(jì)算
Qnet,ad=Qgr,ad-0.206Had-0.023Mad
式中:
Qnet,ad——分析煤樣的低位發(fā)熱量,J/g;
Qgr,ad——分析煤樣的高位發(fā)熱量,J/g;
Had——分析煤樣氫含量,%;
Mad——分析煤樣水分,%。
?。?)煤的各種基準(zhǔn)發(fā)熱量及其換算
a.煤的各種基準(zhǔn)得發(fā)熱量
如上所述,煤的發(fā)熱量有彈筒發(fā)熱量、高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量,每一種發(fā)熱量又有4種基 準(zhǔn),所以煤的不同基準(zhǔn)的各種發(fā)熱量有3×4=12種表示方法,即:
彈筒發(fā)熱量4種表示方式:
Qb,ad——分析基彈筒發(fā)熱量;
Qb,d——干燥基彈筒發(fā)熱量;
Qb,ar——收到基彈筒發(fā)熱量;
Qb,daf——干燥無灰基彈筒發(fā)熱量。
高位發(fā)熱量4種表示形式:
Qgr,ad——分析基高位發(fā)熱量;
Qgr,d——干燥基高位發(fā)熱量;
Qgr,ar——收到基高位發(fā)熱量;
Qgr,daf——干燥無灰基高位發(fā)熱量。
低位發(fā)熱量4種表示形式:
Qnet,ad——分析基低位發(fā)熱量;
Qnet,ar——收到基低位發(fā)熱量;
Qnet,daf——干燥無灰基低位發(fā)熱量。
b.煤的各種基準(zhǔn)的發(fā)熱量間的換算
煤的各種基準(zhǔn)的發(fā)熱量間的換算公式和煤質(zhì)分析中各基準(zhǔn)的換算公式相似。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——分析煤樣中碳酸鹽礦物質(zhì)中CO2的含量(%),當(dāng)CO2含≤2%時(shí),此項(xiàng)可略去不計(jì)
Qgr,maf=Qgr,ad×(100-M)/(100-Mad-Aad-Aad×M/100)
式中:
Qgr,maf——恒溫?zé)o灰基高位發(fā)熱量;
M——恒濕條件下測(cè)得的水分含量,%。
1.計(jì)算煙煤低位發(fā)熱量新公式
以焦耳表示的計(jì)算方式:
Qnet.ad=35859.9-73.7Vad-395.7Aad-702.0Mad+173.6CRC 焦/克
或用卡制表示的計(jì)算式:
Qnet.ad=8575.63-17.63Vad-94.64Aad-167.89Mad+41.52CRC 卡/克
Qnet.ad——分析基低位發(fā)熱量;
Vad——分析基揮發(fā)分(%);
Aad——分析基灰分(%);
Mad——分析基水分(%);
CRC——焦渣特征。
2.計(jì)算無煙煤低位發(fā)熱量新公式
以焦耳表示的計(jì)算方式:
Qnet.ad=34813.7-24.7Vad-382.2Aad-563.0Mad 焦/克
或者以卡制表示的計(jì)算式:
Qnet.ad=8325.46-5.92Vad-91.41Aad-134.63Mad 卡/克
如果有條件能測(cè)定H值,或者從固定用煤礦區(qū)取得礦區(qū)以往H值的平均值,用下式計(jì)算的無煙煤低位發(fā)熱量結(jié)果精度更高。
以焦耳表示的計(jì)算式:
Qnet.ad=32346.8-161.5Vad-345.8Aad-360.3Mad+1042.3Had 焦/克
或者用卡制表示的計(jì)算式:
Qnet.ad=7735.52-38.63Vad-82.70Aad-86.16Mad+249.27Had 卡/克
3.計(jì)算褐煤低位發(fā)熱量新公式
以焦耳表示的計(jì)算式:
Qnet.ad=31732.9-70.5Vad-321.6Aad-388.4Mad 焦/克
或者用卡制表示的計(jì)算式:
Qnet.ad=7588.69-16.85Vad-76.91Aad-92.88Mad 卡/克
4.在水泥生產(chǎn)使用中,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)煤耗時(shí),按上述公式計(jì)算的分析基低位發(fā)熱量(Qnet.ad)用下式換算成應(yīng)用煤低位發(fā)熱量(Qnet.ar)后,再計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)煤耗。
應(yīng)用煤低位發(fā)熱量計(jì)算公式
100-Mad 100-Mar
Qnet.ar=Qnet.ad×──────-23(Mar-Mad×─────)焦/克
100-Mad 100-Mad
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