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動力用商品煤的發熱量

時間:2016年04月11日 信息來源:本站原創 點擊: 加入收藏 】【 字體:

煤炭發熱量涵義:
  1.煤的彈筒發熱量
  煤的彈筒發熱量也稱為煤的氧彈發熱量。它的涵義是單位質量的煤樣在熱量計的彈筒(氧彈)中在過量的高壓氧氣(約2.8-3.0MPa)中燃燒後產生的熱量(燃燒產物的最終溫度規定為25OC,水成液體狀態)。由於煤樣是在高壓氧氣的條件下燃燒的,因此它產生了在空氣中燃燒時不能進行的熱化學反應。例如煤中的氮(以及充入氧氣前載氮筒空氣中含有的氮氣)在空氣中燃燒時一般都呈氣態氮逸出,而在彈筒中燃燒時卻能生成N2O5,或NO2等高價的氮氧化合物,這些物質溶於彈筒中的水後即變成硝酸,這一化學反應時放熱反應。此外,煤中的可燃硫在空氣中燃燒時隻生成二氧化硫氣體,而在彈筒中燃燒時卻氧化成三氧化硫,它溶於彈筒的水中就成為硫酸。SO2氧化成SO3以及H2SO4溶於水生成硫酸水合物等也都是放熱反應。所以,煤的彈筒發熱量要高於煤在空氣中、在工業鍋爐中等燃燒時實際產生的熱量,且煤中的硫含量越高或煤的發熱量越高,其高出的熱量也越多。為此,在實用中,必須把彈筒發熱量折算成符合於煤在空氣中燃燒時的發熱量,即煤的高位發熱量。在我國“煤的發熱量測定方法”國家標準(GB213-1996)中規定,煤的發熱量報出結果必須采用分析煤樣的高位發熱量。從上述可以看出,煤的彈筒發熱量實質上隻是測定煤發熱量的中間數據,所以還有人常把彈筒發熱量叫做最高發熱量。
  彈筒發熱量的簡單定義:單位質量的煤在充有過量氧氣的氧彈內燃燒,其終態產物為25oC下的二氧化碳、過量氧氣、氮氣、硫酸、硝酸、液態水以及固態灰時放出的熱量稱為彈筒發熱量。
  2.煤的高位發熱量
  煤的高位發熱量是在彈筒的一定容積下測定的,故有時也叫煤的恒容高位發熱量。它是指煤在空氣中在大氣壓條件下燃燒後產生的熱量。在這種條件下,煤中的可燃硫隻生成二氧化硫,氮則生成遊離狀態氮,其水呈蒸汽狀態冷凝(25oC)。煤在工業鍋爐中燃燒時,其水呈水蒸汽狀態逸出。由於液態水變成水蒸汽時需要吸收熱量(稱為汽化熱),故在高位發熱量中減去水的汽化熱後即為煤的低位發熱量。而媒的高位發熱量實際上是由煤的彈筒發熱量減去硫酸及硝酸的生成熱後得到的。在這裏需要指出,煤的彈筒發熱量是在彈筒的容積(恒定容積)下測定的,因此嚴格地說應叫恒容彈筒發熱量。在空氣中大氣條件下燃燒時測得得高位發熱量實際上是在恒壓(大氣壓)條件下獲得的,應稱為恒壓高位發熱量。在恒容高位發熱量和恒壓高位發熱量之間有一個微小的差別,這是由於假定煤在恒壓狀態下燃燒時,煤中的氫元素和氧生成了幾乎不占體積液態水(燃燒時生成的液態水的體積對氣體來說可忽略不計),使恒壓係統的氣體體積有所收縮,其收縮部分的體積等於煤中氫元素在燃燒時所需氧的體積減去煤中原來呈氣體狀態部分的氧。

 


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