收到基低位发热量、收到基高位发热量、弹筒发热量的关系

煤的发热量也称煤的热值，是指单位质量的煤完全燃烧后所释放出的热能；用kJ/g或

MJ／kg表示。发热量是煤最重要的质量指标、是煤作为能源的使用价值高低的体现。根据煤的发热量可以计算锅炉的热量平衡、耗煤量、热效率，还可以估算锅炉燃烧时的理论空气量、烟气量以及理论燃烧温度等，是锅炉设计的重要依据。煤的发热量对研究煤质和煤的分类也有重要意义。

一般采用氧弹法测定煤的发热量，其基本原理是：称取Ig左右粒度小于0.2mm的空气干燥煤样置入氧弹的燃烧皿中；向氧弹充人氧气，使氧弹中氧的初压力为2.6-3.0MPa，然后将氢弹放人充有定量水的内桶中，利用电流将煤样点燃。煤样燃烧后产生的热量通过氧弹传给内桶中的水，使水的温度升高。根据内桶水的温升和氧弹系统的热当量（水温升高1℃，系统所需要的热量）可以计算出煤在氧弹中燃烧后释放出的热量，此即弹筒发热量。用Qb,ad表示。对恒温式热量计，在实际测定时还需耍对内外桶之间的热交换进行校正，绝热式热量计则不需要校正。

    煤在氧弹中燃烧时，氧弹中的气氛是高压纯氧。在这一特殊条件下，煤的燃烧反应与大气条例下的燃烧有较大的区别。

    （1）氮（包括氧弹中原有少量空气中的氮）在高压氧条件下，部分氮生成了高价氮氧化物，这些高价氮氧化物与水作用生成硝酸。这一过程是放热的而煤在大气中燃烧时并不生成高价氮氧化物，更不会在锅炉内生成硝酸而放热。显然，煤在氧弹中燃烧时放出较多的热量。

    （2）煤中的可燃硫（有机硫和硫铁矿硫）在氧弹中燃烧时。由于高压氧的存在，生成的SO2；又转化为SO3，并与水作用生成了H2SO4,H2SO4溶于水形成稀硫酸。这一过程也是放热的。煤在大气中燃烧时绝大部分的可燃硫以SO2形式放出。显然，由于煤中硫的存在。使煤在氧弹中燃烧释放出的热量大于煤在大气中燃烧释放的热量。

    （3）煤中的吸附水以及煤中的氢燃烧后生成的水的形式在氧弹中均以液体水的形式存在，而煤在大气中燃烧时水是以蒸汽的形式排放到大气中的。由蒸汽变为液态的水要释放出大量的热。可见，由于水的存在形态不同，使得煤在氧弹中燃烧后释放出的热量大于在大气中燃烧所释放出的热量。

    （4）煤在氧弹中燃烧是恒容燃烧，在大气中燃烧是恒压燃烧。在恒压条件下燃烧时因气体体积增大需向环境做功，从而使释放的热量减少。在氧弹中燃烧时则不存在向环境做功的问题，释放的热量就大。煤在恒压和恒容条件下燃烧释放的热量差别不大，一般不作校正，直接使用恒容条件下测得的结果。

    从上面的分析可知，由弹筒测得的弹发热量与煤在实际条件下燃烧释放的热量有较大的差距，为了得到接近实际的发热量值，需对弹筒发热量进行校正。如无特别说明，发热量均是指恒容发热量。

（一）对N、S特殊热效应的校正——恒容高位发热量

    从弹筒发热量中扣除稀硫酸和稀硝酸生成热。称为恒容高位发热量，简称高位发热量；用符号Qgr，v，ad表示；计算公式如下；

                        Qgr，v，ad =Qb，ad -（95Sb，ad+a. Qb，ad）

式中Qgr，v，ad——空气干燥基的恒容高位发热量，J／g；

     Qb，ad——空气干燥基的弹筒发热量，J／g；

     Sb，ad——由弹筒洗液测得的硫含最，％，满足下列条件之一时。即可用全硫代替：

                        Qb，ad＞14.6kJ／g或St，ad＜4％

      a——硝酸生成热校正系数。试验证明，a与Qb，ad有关，取值如下:

                        Qb，ad≤16 7kJ／g时,a=0 0010

                   16 7kJ／g＜Qb，ad≤25.10kJ／g时，a=0.0012

                       Qb，ad＞25.10kJ／g时a=0 0016

（二）对水不同状态热效应的校正——恒容低位发热量

    从恒容高位发热量中扣除水（煤中的吸附水和氢燃烧生成的水）的汽化热，称为恒容低位发热量。简称低位发热量，用符号Qnet，v，ad表示计算公式如下：

                        Qnet，v，ad=Qgr，v，ad-206Had-23Mad

式中Qnet，v，ad——空气干燥基的恒容低位发热量，J／g

     Qgr，v，ad——空气干燥基的恒客高位发热量，J／g；

      Had—一煤样的空气干燥基氢含量，％；

      Mad——煤样的空气干燥基水分，％；

      206——0.01g氢生成的水的汽化热，J；

      23—一0.01g吸附水的汽化热，J；

（三）恒湿无灰基高位发热量

    恒湿无灰基是指煤样含有最高内在水分但不含灰分的一种假想状态，这时煤样中只含有可燃质和最高内在水分。煤的恒湿无灰基高位发热量不能直接测定，需用空气干燥基的高位发热量进行换算；公式如下；

          Qgr，maf=Qgr，v，ad.

式中Qgr，maf——恒湿无灰基高位发热量，KJ/g；

    Qgr，v，ad——空气干燥基的恒客高位发热量，kJ／g；

    Mad——煤样的空气干燥基水分，％；

    Aad——煤样的空气干燥基灰分，％；

      MHC—一煤样的最高内在水分，％。

    虽然测定煤的发热量时采用空气干燥煤样；结果也用空气干燥基表示，但对于不同的应用目的，发热量需要用恰当的基准表示、加干燥基、干燥无灰基和收到基等，这些基准的数值不能直接得到，需由空气干燥基的数据进行换算而来。

（一）弹筒发热量和高位发热量的基准换算公式

Qgr，v，ad=Qgr，v，ad                   （8-4）

Qgr，v，daf= Qgr，v，ad              （8-5）

Qgr，v，ad= Qgr，v，ad                    （8-6）

    对于弹简发热量的基准换算．与式（8－4）、（8一5）和（8-6）基本相同；只是将式中的高位发热量符号换为相应基准的弹筒发热量可。

（二）低位发热量的基准换算公式

Qnet，v，ad=（Qgr，v，ad-206Had）    （8-7）

=Qgr，v，ad-206Had-23Mt

Qnet，v，ad=（Qgr，v，ad-206Had）        （8-8）

=Qgr，v，ad-206Hd

Qnet，v，ad=（Qgr，v，ad-206Had）    （8-9）

= Qgr，v，ad-206Hdaf

注：上文摘录自中国矿业大学《煤化学》第八章-煤的工业性质

由此可知：

      弹筒发热量中扣除稀硫酸和稀硝酸生成热。称为恒容高位发热量，简称高位发热量；用符号Qgr，v，ad表示；

      从恒容高位发热量中扣除水（煤中的吸附水和氢燃烧生成的水）的汽化热，称为恒容低位发热量。简称低位发热量，用符号Qnet，v，ad表示。