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《典型工业原料与产品分析》 煤的发热量测定——知识准备 任务来源 潍坊职业学院分析检测中心承接了神华集团送检的商品煤质量检测任务，要求分析检测人员按照检测标准和规范化操作要求，完成商品煤发热量测定并提交检测报告。 样品交接常用礼仪常识、有关规定 煤试样采取、制备的方法 氧弹式热量计法测定煤的发热量的方法 数据处理及检验报告编写方法 完成商品煤中发热量测定，需要具备的基本知识和基本技能： 任务分析 煤的发热量是煤质分析的重要指标之一。 作为动力燃料，其发热量越高，经济价值就越大。 煤在燃烧或气化过程中，还须用煤的发热量计算热平衡、耗煤量和热效率。根据这些计算参数即可考虑改进操作条件和工艺过程，从而设法达到最大的热能利用率。 知识准备 煤的发热量及表示方法 1．定义 煤的发热量或热值是指单位质量的煤完全燃烧，当燃烧产物冷却到燃烧前的温度时（室温）所放出的热量，用Q 表示。 发热量的单位: J/g、kJ/kg或MJ/kg表示。过去曾使用卡（cal）作单位，1 Cal = 4.1816 J。 煤的发热量及表示方法 知识准备 2．发热量的表示方法 ①弹筒发热量（Qb）：是指单位质量的煤样在量热计和弹筒内，在过量的高压氧气条件下（初始压力为27～35 大气压）燃烧后产生的热量，也就是用弹筒量热计实测出的热量。 煤中原有的水和氢元素燃烧生成的水冷凝在弹筒中，氮被氧化为NO2或N2O5，硫被氧化为SO3，它们溶于水也会产生热量。因此煤在弹筒中燃烧要比在空气中燃烧时产生的热量多，所以又称为“最高发热量”。 知识准备 ②高位发热量（Qgr表示）：高位发热量是指煤在大气中燃烧时产生的热量，此时煤中的硫只生成SO2，氮是游离状态N2，水呈液态冷凝（常温约25℃）。 高位发热量可从弹筒发热量求得 知识准备 Qgr,ad = Qb,ad -（95St,ad +α Qb,ad） 式中： Qgr,ad——空气干燥基煤的高位发热量，J/g； Qb,ad——空气干燥基煤的弹筒发热量，J/g； St,ad——空气干燥基煤的全硫含量； 95——煤中每1%硫的校正值，J； α——硝酸校正系数 知识准备 硝酸校正系数表 Qb,ad KJ/g 16.70 16.70~25.10 25.10 α 0.001 0.0012 0.0016 知识准备 ③低位发热量（Qnet）：低位发热量是指煤在工业窑炉中燃烧时所产生的热量。 煤在工业窑炉中燃烧时，煤中水分和氢生成的水蒸汽随烟道气进入大气中（假设燃烧产物中的水成20℃水蒸气状态），此时燃料燃烧放出的热量一部分被水气化所吸收，故热值降低。 高位发热量必须减去这部分气化热或叫蒸发热后，即为低位发热量。 知识准备 ④常用的表示方法： 除了介绍过的三种发热量，煤的分析又有五种不同的基准。因此煤的发热量就可以有十五种不同的表示方法，常用的有下列五种： a .空气干燥基弹筒发热量，Qb,ad； b .空气干燥基高位发热量，Qgr,ad； c .干基高位发热量，Qgr,d； d.干燥无灰基高位发热量，Qgr,daf； e .收到基低位发热量，Qnet,ar； 知识准备 煤的发热量的测定（氧弹式热量计法） 一定量的分析试样在氧弹式热量计中，在充有过量氧气的氧弹内燃烧。氧弹式热量计的热容量通过在相似条件下燃烧一定量的基准量热物苯甲酸来确定，根据试样点燃前后量热系统产生的温升，并对点火热进行校正即可求得试样的弹筒发热量。 从弹筒发热量中扣除硝酸形成热和硫酸校正热（硫酸与二氧化硫形成热之差）后即得高位发热量。 知识准备 煤的发热量可以直接用量热仪测定，但大多数厂矿的化验室由于仪器条件的限制无法测定。因此利用煤的工业分析结果，如M，A，V等来计算煤的发热量，对于指导生产、降低煤耗具有很大的实用意义。 煤的发热量的计算方法 知识准备 1、烟煤空气干燥基低位发热量的计算式： Qnet,v,ad = [100K-(K+6)(Mad+Aad)-3Vad-40Mad]×4.1868 K:常数，在72.5~85.5之间。据Vdaf和焦渣特征查表可得。 只有在Vdaf35%，且Mad3%时，才减去最后一项40Mad。 煤的发热量的计算方法 2、褐煤Qnet,v,ad的计算式： Qnet,v,ad = [100K1-( K1+6)(Mad+