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閱讀：267發(fā)布時(shí)間：2025-5-6
介紹如何運(yùn)用煤的全自動(dòng)工業(yè)分析儀和煤的其它元素分析結(jié)果來計(jì)算煤的發(fā)熱量?煙煤 無煙煤 褐煤哪些公式可以計(jì)算并校核實(shí)測(cè)發(fā)熱量結(jié)果的準(zhǔn)確性?
煤炭是各種動(dòng)植物經(jīng)過變化埋在地層下，經(jīng)過地殼隔絕空氣的壓力和溫度條件下作用，產(chǎn)生的碳化化石礦物。煤炭的主要組成成分是揮發(fā)分，固定碳,還有不同數(shù)量的礦物質(zhì)(常以灰分表示)及水分(包括內(nèi)在水分和外在水分)。前兩種成分是煤的可燃和生熱成分，礦物質(zhì)中除硫鐵礦在燃燒時(shí)可以產(chǎn)生少量的熱外，其余絕大多數(shù)不僅在燃燒時(shí)不產(chǎn)生熱量，反而需吸收熱量進(jìn)行分解。煤中水分在煤燃燒過程中會(huì)吸熱變成水蒸汽逸出。所以，根據(jù)煤的揮發(fā)分、固定碳和水分、灰分含量可大致計(jì)算出各種煤的發(fā)熱量。但煙煤發(fā)熱量還與其煤化程度有關(guān)，水分、灰分和有機(jī)質(zhì)含量均相同的煙煤，其發(fā)熱量的差異會(huì)很大。一般在水分和灰分都相同的情況下，以中等煤化度的焦煤和肥煤的發(fā)熱量高;長(zhǎng)焰煤、不粘煤和氣煤的發(fā)熱量低;瘦煤、貧瘦煤和貧煤的發(fā)熱量則比焦煤和肥煤的稍低。所以,根據(jù)煙煤的干燥無灰基揮發(fā)分及其焦渣特征(CB)和水分、灰分等指標(biāo)即可計(jì)算出其高位或低位發(fā)熱量。對(duì)年老的無煙煤來說，當(dāng)其水分和灰分相同時(shí)，揮發(fā)分(Vdaf)越高,其發(fā)熱量也越高。對(duì)褐煤來說，揮發(fā)分越高,其發(fā)熱量就越低。
根據(jù)上述原理可根據(jù)大量試驗(yàn)結(jié)果推導(dǎo)出不同的經(jīng)驗(yàn)公式來分別計(jì)算褐煤、煙煤和無煙煤的發(fā)熱量。其中計(jì)算煙煤發(fā)熱量的經(jīng)驗(yàn)公式，有的已列人“能源通則"的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中。當(dāng)沒有全自動(dòng)煤炭量熱儀儀器測(cè)發(fā)熱量結(jié)果時(shí)，可臨時(shí)用來估算煤的發(fā)熱量(Qnet.ad)。以下分別列出煙煤、無煙煤和褐煤發(fā)熱量的經(jīng)驗(yàn)公式:
1.根據(jù)工業(yè)分析結(jié)果估算發(fā)熱量的公式(1)計(jì)算煙煤發(fā)熱量(Qnetnd)的經(jīng)驗(yàn)公式
Qnet.ad=35860-73.7Vad-395.7Aad-702.0Mad+173.6CB……… (7-19)
式中:
Qnet,ad--空氣干燥基(以下簡(jiǎn)稱空干基)低位發(fā)熱量J/g; Vad--空干基揮發(fā)分; Aad--空干基基灰分， Mad--空干基基水分;
CB--測(cè)定揮發(fā)分時(shí)的焦渣特征，1~8。
(2)計(jì)算無煙煤發(fā)熱量(Q)的經(jīng)驗(yàn)公式
Qnet,ad=32347-161.5Vad-345.8Aad-360.3Mad+1042.3Had……(7-20)
式中:
Had-空干基氫含量，
(3)計(jì)算褐煤發(fā)熱量(Qnet.ad)的經(jīng)驗(yàn)公式
Qnet.ad=31733-70.5Vad-3216Aad-388.4Mad……………(7-21)
2.根據(jù)元素分析結(jié)果估算發(fā)熱量的公式
鑒于煤的發(fā)熱量主要由其有機(jī)組分中的碳和氫兩元素燃燒后所得，因此，利用元素分析結(jié)果求算出的發(fā)熱量的精度更高,有時(shí)還可用來審核實(shí)測(cè)發(fā)熱量結(jié)果是否出現(xiàn)了較大的偏差。以下是由100多個(gè)全國(guó)統(tǒng)檢煤樣和煤標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定結(jié)果導(dǎo)出的計(jì)算各種煤的發(fā)熱量的經(jīng)驗(yàn)公式:
Qnet.ar=0.280 3Car+1.0075Had+0.67St.ar-0.155 6Oar -0.086Mat-0.0703Aar+5.737……………………………(7-22)
式中:
Qnet.ar--煤的收到基低位發(fā)熱量,MJ/kg ;Car--煤的收到基碳含量; Har--煤的收到基氫含量; St.ar--煤的收到基全硫含量; Oar--煤的收到基氧含量; Mat--煤的全水分;
Aar--煤的收到基灰分。
Qnet.ad=0.265 9Cad_+0.9935Had+0.048 7St.ad-1719Oad
-0.105 5Mad -0.084 2Aad+7.144 …………………………… (7-23)
式中:
Qnet.ad-分析基低位發(fā)熱量，MJ/kg; Cad-煤的空干基碳含量; Had--煤的空干基氫含量; St.ad--煤的空干基全硫含量; Oad--煤的空干基氧含量; Mad--煤的空干基水分; Aad--煤的空干基灰分。
公式(7-22)和(7-23)均可用于計(jì)算并審核各種褐煤、煙煤和無煙煤(包括Ad<40的石煤)的發(fā)熱量。
用經(jīng)驗(yàn)公式估算的發(fā)熱量只可用于試驗(yàn)室結(jié)果審查，生產(chǎn)(加工利用)廠礦質(zhì)量控制。不能用作商業(yè)結(jié)算和其他要求較高準(zhǔn)確度的場(chǎng)合。
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