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動(dòng)力用商品煤的發(fā)熱量|鶴壁市恒科儀器儀表有限公司

動(dòng)力用商品煤的發(fā)熱量

 動(dòng)力用商品煤的發(fā)熱量

一、煤的發(fā)熱量測定
(一)煤炭發(fā)熱量涵義
1.煤的彈筒發(fā)熱量
     煤的彈筒發(fā)熱量也稱為煤的氫彈發(fā)熱量。它的涵義是單位質(zhì)量的煤樣在熱量計(jì)的彈筒(氫彈)中在過量的高壓氧氣(約2.8-3.0MPa)中燃燒后產(chǎn)生的熱量(燃燒產(chǎn)物的*終溫度規(guī)定為25OC,水成液體狀態(tài))。由于煤樣是在高壓氧氣的條件下燃燒的,因此它產(chǎn)生了在空氣中燃燒時(shí)不能進(jìn)行的熱化學(xué)反應(yīng)。例如煤中的氮(以及充入氧氣前載氮筒空氣中含有的氮?dú)猓┰诳諝庵腥紵龝r(shí)一般都呈氣態(tài)氮逸出,而在彈筒中燃燒時(shí)卻能生成N2O5,或NO2等高價(jià)的氮氧化合物,這些物質(zhì)溶于彈筒中的水后即變成硝酸,這一化學(xué)反應(yīng)時(shí)放熱反應(yīng)。此外,煤中的可燃硫在空氣中燃燒時(shí)只生成二氧化硫氣體,而在彈筒中燃燒時(shí)卻氧化成三氧化硫,它溶于彈筒的水中就成為硫酸。SO2氧化成SO3以及H2SO4溶于水生成硫酸水合物等也都是放熱反應(yīng)。所以,煤的彈筒發(fā)熱量要高于煤在空氣中、在工業(yè)鍋爐中等燃燒時(shí)實(shí)際產(chǎn)生的熱量,且煤中的硫含量越高或煤的發(fā)熱量越高,其高出的熱量也越多。為此,在實(shí)用中,必須把彈筒發(fā)熱量折算成符合于煤在空氣中燃燒時(shí)的發(fā)熱量,即煤的高位發(fā)熱量。在我國“煤的發(fā)熱量測定方法”國家標(biāo)準(zhǔn)(GB213-1996)中規(guī)定,煤的發(fā)熱量報(bào)出結(jié)果必須采用分析煤樣的高位發(fā)熱量。從上述可以看出,煤的彈筒發(fā)熱量實(shí)質(zhì)上只是測定煤發(fā)熱量的中間數(shù)據(jù),所以還有人常把彈筒發(fā)熱量叫做*高發(fā)熱量。
    彈筒發(fā)熱量的簡單定義:單位質(zhì)量的煤在充有過量氧氣的氧彈內(nèi)燃燒,其終態(tài)產(chǎn)物為25oC下的二氧化碳、過量氧氣、氮?dú)狻⒘蛩?、硝酸、液態(tài)水以及固態(tài)灰時(shí)放出的熱量稱為彈筒發(fā)熱量。
 
    2.煤的高位發(fā)熱量
    煤的高位發(fā)熱量是在彈筒的一定容積下測定的,故有時(shí)也叫煤的恒容高位發(fā)熱量。它是指煤在空氣中在大氣壓條件下燃燒后產(chǎn)生的熱量。在這種條件下,煤中的可燃硫只生成二氧化硫,氮?jiǎng)t生成游離狀態(tài)氮,其水呈蒸汽狀態(tài)冷凝(25oC)。煤在工業(yè)鍋爐中燃燒時(shí),其水呈水蒸汽狀態(tài)逸出。由于液態(tài)水變成水蒸汽時(shí)需要吸收熱量(稱為汽化熱),故在高位發(fā)熱量中減去水的汽化熱后即為煤的低位發(fā)熱量。而媒的高位發(fā)熱量實(shí)際上是由煤的彈筒發(fā)熱量減去硫酸及硝酸的生成熱后得到的。在這里需要指出,煤的彈筒發(fā)熱量是在彈筒的容積(恒定容積)下測定的,因此嚴(yán)格地說應(yīng)叫恒容彈筒發(fā)熱量。在空氣中大氣條件下燃燒時(shí)測得得高位發(fā)熱量實(shí)際上是在恒壓(大氣壓)條件下獲得的,應(yīng)稱為恒壓高位發(fā)熱量。在恒容高位發(fā)熱量和恒壓高位發(fā)熱量之間有一個(gè)微小的差別,這是由于假定煤在恒壓狀態(tài)下燃燒時(shí),煤中的氫元素和氧生成了幾乎不占體積液態(tài)水(燃燒時(shí)生成的液態(tài)水的體積對氣體來說可忽略不計(jì)),使恒壓系統(tǒng)的氣體體積有所收縮,其收縮部分的體積等于煤中氫元素在燃燒時(shí)所需氧的體積減去煤中原來呈氣體狀態(tài)部分的氧。
二、動(dòng)力用商品煤的發(fā)熱量分布
    收到基低位發(fā)熱量(Qnet,ar)的高低是評價(jià)動(dòng)力用煤質(zhì)量的主要參數(shù)之一,無論是動(dòng)力用煤的計(jì)價(jià),或是電站煤粉鍋爐和工業(yè)鍋爐及窯爐的設(shè)計(jì)制造等都需要煤的發(fā)熱量(Qnet,ar)數(shù)據(jù)。煤的發(fā)熱量高低除與灰分和水分的大小有關(guān)以外,還與煤的變質(zhì)程度有關(guān)。長期實(shí)踐表明,干燥無礦物質(zhì)煤(即純煤)的發(fā)熱量以中等變質(zhì)的焦煤及揮發(fā)分較低的肥煤*高,但一般都不超過37.2MJ/kg(8900kcal/kg);褐煤因煤化程度*低,不可燃的含氧量*高,其純煤發(fā)熱量(Qgr,dmmf)也*低;到高變質(zhì)的貧煤和無煙煤階段,盡管含碳量Cdar都在90%以上,但熱值相當(dāng)于碳元素3.5倍的氫含量明顯降低,故純煤熱值又比焦煤、肥煤和瘦煤有所降低,但仍高于低階的褐煤、長焰煤和不粘煤。
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