煤炭发热量计算公式

一、前言

煤炭发热量是评价煤质的一项重要指标，是水泥生产用煤计算熟料热耗及标准煤耗的主要依据。煤的发热量除少数大厂采用氧弹热量计实测外，绝大多数水泥企业都是利用工业分析结果，采用经验公式计算煤的发热量。

由于过去所用公式不够统一，为此，原建材部于1980年下发了《关于燃料热值和标准煤统一计算方法规定的通知》，通知所规定的经验公式为煤炭科学院六十年代末期推导的三个公式即：烟煤、无烟煤和褐煤低位发热量经验公式。其计算公式请见《化验室工作手册》附录。上述三个公式在水泥生产用煤、熟料热耗及对水泥企业标准煤耗考核中起到了一定的作用。但这一公式也有一定的缺陷和局限性，如烟煤发热量与水分、灰分、挥发分和焦渣特征有关，但当时推导这一公式时，没有把焦渣特征定量化纳入公式中，而是根据焦渣特征的大小分组列出K值。在计算煤炭发热量时，根据焦渣特征大小，查出K值再纳入公式。这不仅计算麻烦，而且因K值呈台阶式变化，对某些挥发分在边界处的煤样，其计算误差就会增大。为此，煤炭院煤化所陈文敏教授领导的“七五”科技攻关项目，收集了全国大量煤样数据，利用多元回归法，采用电子计算机，进行大量的数据处理，研究推导出一套烟煤、无烟煤、褐煤低位发热量经验公式。

创立的新公式有两套计算方法。一是利用元素分析结果计算各种煤的低位发热量公式。二是利用煤的工业分析结果计算烟煤、无烟煤和褐煤低位发热量公式。利用元素分析结果计算煤发热量更为准确，但目前水泥厂均未开展这项测定工作。因此，仅介绍利用煤的工业分析结果计算发热量的新公式，并结合水泥生产用煤具体应用作一简要介绍。各厂在生产实际应用中进行新旧公式计算比较，在适当的时候新公式将列为国家标准，以代替旧公式计算煤炭发热量。

新创立的煤炭低位发热量快速计算公式，应用于煤炭及用煤生产企业将会取得巨大的经济和社会效益。 二、利用煤工业分析结果计算煤低位发热量的新公式

以煤工业分析结果，创立计算煤炭低位发热量新公式的原理与方法，不再详述。仅就实际应用的计算公式介绍如下： 1.计算烟煤低位发热量新公式 以焦耳表示的计算方式：

Qnet.ad＝35859.9-73.7Vad-395.7Aad-702.0Mad+173.6CRC 焦/克 或用卡制表示的计算式：

Qnet.ad＝8575.63-17.63Vad-94.64Aad-167.89Mad+41.52CRC 卡/克

Qnet.ad——分析基低位发热量； Vad——分析基挥发分(%)； Aad——分析基灰分(%)； Mad——分析基水分(%)； CRC——焦渣特征。

2.计算无烟煤低位发热量新公式 以焦耳表示的计算方式：

Qnet.ad=34813.7-24.7Vad-382.2Aad-563.0Mad 焦/克 或者以卡制表示的计算式：

Qnet.ad=8325.46-5.92Vad-91.41Aad-134.63Mad 卡/克

如果有条件能测定H值，或者从固定用煤矿区取得矿区以往H值的平均值，用下式计算的无烟煤低位发热量结果精度更高。 以焦耳表示的计算式：

Qnet.ad=32346.8-161.5Vad-345.8Aad-360.3Mad+1042.3Had 焦/克 或者用卡制表示的计算式：

Qnet.ad=7735.52-38.63Vad-82.70Aad-86.16Mad+249.27Had 卡/克 3.计算褐煤低位发热量新公式 以焦耳表示的计算式：

Qnet.ad=31732.9-70.5Vad-321.6Aad-388.4Mad 焦/克 或者用卡制表示的计算式：

Qnet.ad=7588.69-16.85Vad-76.91Aad-92.88Mad 卡/克

4.在水泥生产使用中，计算标准煤耗时，按上述公式计算的分析基低位发热量(Qnet.ad)用下式换算成应用煤低位发热量(Qnet.ar)后，再计算标准煤耗。 应用煤低位发热量计算公式

100-Mad 100-Mar Qnet.ar=Qnet.ad×──────-23（Mar－Mad×─────）焦/克 100-Mad 100-Mad

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关于煤的工业分析/煤炭化验分析知识/

煤的工业分析，又叫煤的技术分析或实用分析，是评价煤质的基本依

据。

在国家标准种，煤的工业分析包括煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。通常煤的水分、灰分、挥发分和固定碳等指标的测定。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的，而固定碳是用差减法计算出来的。广义上讲，煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定， 又叫煤的全工业分析。

1、煤的水分

煤的水分，是煤炭计价中的一个辅助指标。 煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。煤的水分增加，煤中有用成分相对减少，且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热，因而降低了煤的发热量。煤的水分增加，还增加了无效运输，并给卸车带来了困难。特点是冬季寒冷地区，经常发生冻车，影响卸车，影响生产，影响车皮周转，加剧了运输的紧张。煤的水分也容易引起煤炭粘仓而减小煤仓容量，甚至发生堵仓事故。随着矿井开采深度的增加，采掘机械化的发展和井下安全生产的加强，以及喷露洒水、煤层注水、综合防尘等措施的实施，原煤水分呈增加的趋势。为此，煤矿除在开采设计上和开采过程中的采煤、掘进、通风和运输等各个环节上制定减少煤的水分的措施外，还应在煤的地面加工中采取措施减少煤的水分。

（1）煤中游离水和化合水

煤中水分按存在形态的不同分为两类，既游离水和化合水。游离水是以物理状态吸附在煤颗粒内部毛细管中和附着在煤颗粒表面的水分；化合水也叫结晶水，是以化合的方式同煤中矿物质结合的水。如硫酸钙（NaSO4.2H2O）和高龄土（AL2O3.2SiO2.2H2O) 中的结晶水。游离水在105～110C的温度下经过1～2小时可蒸发掉，而结晶水通常要在200C以上才能分解析出。煤的工业分析中只测试游离水，不测结晶水。 （2）煤的外在水分和内在水分

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煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。

外在水分，是附着在煤颗粒表面的水分。外在水分很容易在常温下的干燥空气中蒸发，蒸发到煤颗粒表面的水蒸气压与空气的湿度平衡时就不再蒸发了。内在水分，是吸附在煤颗粒内部毛细孔中的水分。内在水分需在100C以上的温度经过一定时间才能蒸发。最高内在水分，当煤颗粒内部毛细孔内吸附的书分达到饱和状态时，这是煤的内在水分达到最高值，称为最高内在水分。最高内在水分与煤的孔隙度有关，而煤的孔隙度又于煤的煤化程度有关，所以，最高内在水分含量在相当程度上能表征煤的煤化程度，尤其能更好地区分低煤化度煤。如年轻褐煤的最高内在水分多在25%以上，少数的如云南弥勒褐煤最高内在水分达31%。最高内在水分小于2%的烟煤，几乎都是强粘性和高发热量的肥煤和主焦煤。无烟煤的最高内在水分比烟煤有有所下降，因为无烟煤的孔隙度比烟煤增加了

量热仪常见问题及排除方法

1.常见故障及原因 现象 1.氧弹漏气 原因 处理 橡胶密封圈老化或磨损 更换密封圈 1.检查连线是否连接好，氧1.线路不通或接触不良 弹头与点火帽是否接触好，氧弹内筒是否放好 2.试样潮湿 2.充氧过快溅湿试样 3.点火丝或棉线与试样接3.重新装样 触不良 2.点火失败 4.两电极过脏 4.用砂纸打磨电极 5.点火帽氧化 5.用砂纸打磨点火帽氧化物 6.两电极与坩埚短路（此时6.更换电极或坩埚重新装容易烧毁坩埚和电极） 样 3.试样燃烧不完全 试样不易燃 用擦镜纸包好试样延长充氧时间，更换氧气瓶 氧气未充足或氧气压力不足 4.点火后湿度上升过高，1.搅拌器不转 1.搅拌轴卡死，线路不通

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热值过高 2.搅拌叶脱落 5.试验长时间不结束 6.充氧时漏气 2日常维护和检查

2.用一棉线插入与搅拌轴连接的尼龙棒孔内，重新插好 调外筒水温与室温基本一环境温度过高 致，或降低室内温度 充氧中密封圈老化或磨损 更换密封圈 每天试验结束后应经常进行下述检查和维护，可使仪器经常保持良好的工作状态

而且能延长使用寿命

1.氧弹：除每次试验后对氧弹进行清洗和干燥外，对以下几点也应该注意和检查： （1）.氧弹只能用手拧动，当手感到有阻力即应停止，切忌用工具硬拧，每天试验完毕后，应进行一次清洗。

（2）.弹帽和阀座，用完后应冲洗干净并擦干。

（3）.弹杯冲洗干净，擦洗螺纹，并检查弹杯上是否有机械损伤，注意不许将弹杯倒置。

（4）.检查密封圈是否磨损和燃烧时的损伤，如密封不严有漏气现象，则应更换 . （5）.检查绝缘垫和绝缘套是否良好，有无破损，可定期作绝缘性能检查。 （6）. 定期对氧弹进行 20.0Mpa水压试验，每次水压试验后，氧弹的使用时间不得超过一年（或不得超过5000次试验）。

2.量热筒：试验结束后应将筒中水排放到外筒，擦干并保持清洁。 3.试验用水：最好是纯净水，并且要定期更换，确保试验可靠性和成功率。 注意：为了安全使用该系统，计算机设备必须可靠接地。

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