煤的工業(yè)分析,又叫煤的技術(shù)分析或?qū)嵱梅治?,是評(píng)價(jià)煤質(zhì)的基本依據(jù)。
在國家標(biāo)準(zhǔn)種,煤的工業(yè)分析包括煤的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳等指標(biāo)的測(cè)定。通常煤的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳等指標(biāo)的測(cè)定。通常煤的水分、灰分、揮發(fā)分是直接測(cè)出的,而固定碳是用差減法計(jì)算出來的。廣義上講,煤的工業(yè)分析還包括煤的全硫分和發(fā)熱量的測(cè)定, 又叫煤的全工業(yè)分析。
1、煤的水分
煤的水分,是煤炭計(jì)價(jià)中的一個(gè)輔助指標(biāo)。 煤的水分直接影響煤的使用、運(yùn)輸和儲(chǔ)存。煤的水分增加,煤中有用成分相對(duì)減少,且水分在燃燒時(shí)變成蒸汽要吸熱,因而降低了煤的發(fā)熱量。煤的水分增加,還增加了無效運(yùn)輸,并給卸車帶來了困難。特點(diǎn)是冬季寒冷地區(qū),經(jīng)常發(fā)生凍車,影響卸車,影響生產(chǎn),影響車皮周轉(zhuǎn),加劇了運(yùn)輸?shù)木o張。煤的水分也容易引起煤炭粘倉而減小煤倉容量,甚至發(fā)生堵倉事故。隨著礦井開采深度的增加,采掘機(jī)械化的發(fā)展和井下安全生產(chǎn)的加強(qiáng),以及噴露灑水、煤層注水、綜合防塵等措施的實(shí)施,原煤水分呈增加的趨勢(shì)。為此,煤礦除在開采設(shè)計(jì)上和開采過程中的采煤、掘進(jìn)、通風(fēng)和運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)上制定減少煤的水分的措施外,還應(yīng)在煤的地面加工中采取措施減少煤的水分。
(1)煤中游離水和化合水
煤中水分按存在形態(tài)的不同分為兩類,既游離水和化合水。游離水是以物理狀態(tài)吸附在煤顆粒內(nèi)部毛細(xì)管中和附著在煤顆粒表面的水分;化合水也叫結(jié)晶水,是以化合的方式同煤中礦物質(zhì)結(jié)合的水。如硫酸鈣(NaSO4.2H2O)和高齡土(AL2O3.2SiO2.2H2O) 中的結(jié)晶水。游離水在105~110C的溫度下經(jīng)過1~2小時(shí)可蒸發(fā)掉,而結(jié)晶水通常要在200C以上才能分解析出。煤的工業(yè)分析中只測(cè)試游離水,不測(cè)結(jié)晶水。
(2)煤的外在水分和內(nèi)在水分
煤的游離水分又分為外在水分和內(nèi)在水分。
外在水分,是附著在煤顆粒表面的水分。外在水分很容易在常溫下的干燥空氣中蒸發(fā),蒸發(fā)到煤顆粒表面的水蒸氣壓與空氣的濕度平衡時(shí)就不再蒸發(fā)了。內(nèi)在水分,是吸附在煤顆粒內(nèi)部毛細(xì)孔中的水分。內(nèi)在水分需在100C以上的溫度經(jīng)過一定時(shí)間才能蒸發(fā)。最高內(nèi)在水分,當(dāng)煤顆粒內(nèi)部毛細(xì)孔內(nèi)吸附的書分達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí),這是煤的內(nèi)在水分達(dá)到最高值,稱為最高內(nèi)在水分。最高內(nèi)在水分與煤的孔隙度有關(guān),而煤的孔隙度又于煤的煤化程度有關(guān),所以,最高內(nèi)在水分含量在相當(dāng)程度上能表征煤的煤化程度,尤其能更好地區(qū)分低煤化度煤。如年輕褐煤的最高內(nèi)在水分多在25%以上,少數(shù)的如云南彌勒褐煤最高內(nèi)在水分達(dá)31%。最高內(nèi)在水分小于2%的煙煤,幾乎都是強(qiáng)粘性和高發(fā)熱量的肥煤和主焦煤。無煙煤的最高內(nèi)在水分比煙煤有有所下降,因?yàn)闊o煙煤的孔隙度比煙煤增加了。
(3)煤的全水分
全水分,是煤炭按灰分計(jì)加中的一個(gè)輔助指標(biāo)。a.煤中全水分的含義。煤中全水分,是指煤中全部的游離水分,即煤中外在水分和內(nèi)在水分之和。必須指出的是,化驗(yàn)室里測(cè)試煤的全水分時(shí)所測(cè)的煤的外在水分和內(nèi)在水分,與上面講的煤中不同結(jié)構(gòu)狀態(tài)下的外在水分和內(nèi)在水分是完全不同的?;?yàn)室里所測(cè)的外在水分是指煤樣在空氣中并同空氣濕度達(dá)到平衡時(shí)失去的水分(這是吸附在煤毛細(xì)孔中的內(nèi)在水分也會(huì)相應(yīng)失去一部分,其數(shù)量隨當(dāng)時(shí)空氣濕度的降低和溫度的升高而增大),這時(shí)殘留在煤中的水分為內(nèi)在水分。顯然,化驗(yàn)室測(cè)試的外在水分和內(nèi)在水分,除與煤中不同結(jié)構(gòu)狀態(tài)下的外在水分和內(nèi)在水分有關(guān)外,還與測(cè)試是空氣的濕度和溫度有關(guān)。b.煤的全水分
測(cè)試方法要點(diǎn)見煤炭化驗(yàn)國標(biāo)GB212-91。
2、煤的灰分
煤的灰分,是指煤完全燃燒后剩下的殘?jiān)?。因?yàn)檫@個(gè)殘?jiān)敲褐锌扇嘉锿耆紵?,?中礦物質(zhì)(除水分外所有的無機(jī)質(zhì))在煤完全燃燒過程中經(jīng)過一系列分解、化合反應(yīng)后的產(chǎn)物,所以確切地說,灰分應(yīng)稱為灰分產(chǎn)率。
(1)煤中礦物質(zhì)
煤中礦物質(zhì)分為內(nèi)在礦物質(zhì)和外在礦物質(zhì)。
a.內(nèi)在礦物質(zhì),又分為原生礦物質(zhì)和次生礦物質(zhì)。原生礦物質(zhì),是成煤植物本身所含的礦物質(zhì),其含量一般不超過1~2%;次生礦物質(zhì),是成煤過程中泥炭沼澤液中的礦物質(zhì)與成煤植物遺體混在一起成煤而留在煤中的。次生礦物質(zhì)的含量一般也不高,但變化較大。內(nèi)在礦物質(zhì)所形成的灰分叫內(nèi)在灰分,內(nèi)在灰分只能用化學(xué)的方法才能將其從煤中分離出去。
b.外來礦物質(zhì),是在菜煤和運(yùn)輸過程中混入煤中的頂、底板和夾石層的矸石。外在礦物質(zhì)形成的灰分叫外在灰分,外在灰分可用洗選的方法將其從煤中分離出去。
(2)煤中灰分
煤中灰分來源于礦物質(zhì)。煤中礦物質(zhì)燃燒后形成灰分。如粘土、石膏、碳酸鹽、黃鐵礦等礦物質(zhì)在煤的燃燒中發(fā)生分解和化合,有一部分變成氣體逸出,留下的殘?jiān)褪腔曳帧?nbsp;
灰分通常比原物質(zhì)含量要少,因此根據(jù)灰分,用適當(dāng)公式校正后可近似地算出礦物質(zhì)含量。
(3)煤灰灰分對(duì)工業(yè)利用的影響 煤中灰分是煤炭計(jì)價(jià)指標(biāo)之一。在灰分計(jì)加重,灰分是計(jì)價(jià)的基礎(chǔ)指標(biāo);在發(fā)熱量計(jì)加重,灰分是計(jì)價(jià)的輔助指標(biāo)?;曳质敲褐械挠泻ξ镔|(zhì),同樣影響煤的使用、運(yùn)輸和儲(chǔ)存。煤用作動(dòng)力燃料時(shí),灰分增加,煤中可燃物質(zhì)含量相對(duì)減少。礦物質(zhì)燃燒灰化時(shí)要吸收熱量,大量排渣要帶走熱量,因而降低了煤的發(fā)熱量,影響了鍋爐操作(如易結(jié)渣、熄火),加劇了設(shè)備磨損,增加排渣量。煤用于煉焦時(shí),灰分增加,焦炭灰分也隨之增加,從而降低了高爐的利用系數(shù)。還必須指出的是,煤中灰分增加,增加了無效運(yùn)輸,加劇了我國鐵路運(yùn)輸?shù)木o張。
(4)煤的灰分測(cè)定見煤炭檢驗(yàn)國標(biāo)GB212-91。
3、煤的揮發(fā)分
煤的揮發(fā)分,即煤在一定溫度下隔絕空氣加熱,逸出物質(zhì)(氣體或液體)中減掉水分后的含量。剩下的殘?jiān)凶鼋乖R驗(yàn)閾]發(fā)分不是煤中固有的,而是在特定溫度下熱解的產(chǎn)物,所以確切的說應(yīng)稱為揮發(fā)分產(chǎn)率。
(1)煤的揮發(fā)分不僅是煉焦、氣化要考慮的一個(gè)指標(biāo),也是動(dòng)力用煤的一個(gè)重要指標(biāo),是動(dòng)力煤按發(fā)熱量計(jì)價(jià)的一個(gè)輔助指標(biāo)。揮發(fā)分是煤分類的重要指標(biāo)。煤的揮發(fā)分反映了煤的變質(zhì)程度,揮發(fā)分由大到小,煤的變質(zhì)程度由小到大。如泥炭的揮發(fā)分高達(dá)70%,褐煤一般為40~60%,煙煤一般為10~50%,高變質(zhì)的無煙煤則小于10%。煤的揮發(fā)分和煤巖組成有關(guān),角質(zhì)類的揮發(fā)分最高,鏡煤、亮煤次之,絲碳最低。所以世界各國和我國都以煤的揮發(fā)分作為煤分類的最重要的指標(biāo)。
(2)煤的揮發(fā)分測(cè)試要點(diǎn)見煤炭化驗(yàn)分析國標(biāo)GB212-91。
4、煤的固定碳
煤中去掉水分、灰分、揮發(fā)分,剩下的就是固定碳。 煤的固定碳與揮發(fā)分一樣,也是表征煤的變質(zhì)程度的一個(gè)指標(biāo),隨變質(zhì)程度的增高而增高。所以一些國家以固定碳作為煤分類的一個(gè)指標(biāo)。固定碳是煤的發(fā)熱量的重要來源,所以有的國家以固定碳作為煤發(fā)熱量計(jì)算的主要參數(shù)。固定碳也是合成氨用煤的一個(gè)重要指標(biāo)。
固定碳計(jì)算公式:
(FC)ad=100-(Mad+Aad+Vad)
當(dāng)分析煤樣中碳酸鹽CO2含量為2-12%時(shí):
(FC)ad=100-(Mad-Aad+Vad)-CO2,ad(煤)
當(dāng)分析煤樣中碳酸鹽CO2含量大于12%時(shí):
(FC)ad=100-(Mad+Aad+Vad)-[CO2,ad(煤)-CO2,ad(焦渣)]
式中:
(FC)ad——分析煤樣的固定碳,%;
Mad——分析煤樣的水分,%;
Aad——分析煤樣的灰分,%;
Vad——分析煤樣的揮發(fā)分,%;
CO2,ad(煤)——分析煤樣中碳酸鹽CO2含量,%;
CO2,ad(焦渣)——焦渣中CO2占煤中的含量,%;
5 煤的硫分
(1)煤中硫存在的形態(tài)
煤中硫分,按其存在的形態(tài)分為有機(jī)硫和無機(jī)硫兩種。有的煤中還有少量的單質(zhì)硫。煤中的有機(jī)硫,是以有機(jī)物的形態(tài)存在與煤中的硫,其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,至今了解的還不夠充分,大體有以下官能團(tuán):硫醇類,R-SH(-SH,為硫基);噻吩類,如噻吩、苯駢噻吩、硫醌類,如對(duì)硫醌、硫醚類,R-S-R’;硫蒽類等。煤中無機(jī)硫,是以無機(jī)物形態(tài)存在于煤中的留。無機(jī)硫又分為硫化物硫和硫酸鹽硫。硫化物硫絕大部分是黃鐵礦硫,少部分為白鐵礦硫,兩者是同質(zhì)多晶體。還有少量的ZnS,PbS等。硫酸鹽硫主要存在于CaSO4中。
煤中硫分,按其在空氣中能否燃燒又分為可燃硫和不可燃硫。有機(jī)硫、硫鐵礦硫和單質(zhì)硫都能在空氣中燃燒,都是可燃硫。硫酸鹽硫不能在空氣中燃燒,是不可燃硫。煤燃燒后留在灰渣中的硫(以硫酸鹽硫?yàn)橹鳎蚪够罅粼诮固恐械牧颍ㄒ杂袡C(jī)硫、硫化鈣和硫化亞鐵等為主),稱為固體硫。煤燃燒逸出的硫,或煤焦化隨煤氣和焦油析出的硫,稱為揮發(fā)硫(以硫化氫和硫氧化碳(COS)等為主)。煤的固定硫和揮發(fā)硫不是不變的,而是隨燃燒或焦化溫度、升溫速度和礦物質(zhì)組分的性質(zhì)和數(shù)量等而變化。煤中各種形態(tài)的硫的總和稱為煤的全硫(St)。煤的全硫通常包含煤的硫酸鹽硫(Ss)、硫鐵礦硫(Sp)和有機(jī)硫(So).St=Ss+Sp+So如果煤中有單支流,全硫中還應(yīng)包含單質(zhì)硫。
(2)煤中硫?qū)I(yè)利用的影響硫是煤中有害物質(zhì)之一。煤作為燃料在燃燒時(shí)生成SO2,SO3不僅腐蝕設(shè)備,而且污染空氣,甚至降酸雨,嚴(yán)重危及植物生長和人的健康。煤用于合成氨制半水煤氣時(shí),由于煤氣中硫化氫等氣體較多不易脫凈,易毒化合成催化劑而影響生產(chǎn)。煤用于煉焦,煤中硫會(huì)進(jìn)入焦炭,使鋼鐵變脆。鋼鐵中硫含量大于0.07%時(shí)就成了廢品。為了減少鋼鐵中的硫,在高爐煉鐵時(shí)加石灰石,這就降低了高爐的有效容積,而且還增加了排渣量。煤在儲(chǔ)運(yùn)中,煤中硫化鐵等含量多時(shí),會(huì)因氧化、升溫而自燃。我國煤田硫的含量不一。東北、華北等煤田硫含量較低,山東棗莊小槽煤、內(nèi)蒙烏大、山西汾西、山西銅川等煤礦硫含量較高,貴州、四川等煤礦硫含量更高。四川有的煤礦硫含量高達(dá)4~6%以上,洗選后降到2%都困難。脫去煤中的硫,是煤炭利用的一個(gè)重要課題。在這方面美國等西方國家對(duì)潔凈煤的研究取得很大進(jìn)展。他們首先是發(fā)展煤的洗選加工(原煤入洗比重0~80%以上,我國不足20%),通過洗選降低了煤中的灰分,除去煤中的無機(jī)硫(有機(jī)硫靠洗選是除不去的);其次是在煤的燃燒中脫硫和煙道氣中脫硫。這無疑增加了用煤成本。我們也在開展?jié)崈裘旱难芯浚槍?duì)我國目前動(dòng)力煤洗煤廠能力利用率僅50%多,應(yīng)盡快制定和實(shí)施燃煤環(huán)保法,以促進(jìn)煤碳洗選加工的發(fā)展和潔凈煤技術(shù)的應(yīng)用。
(3)煤中硫的測(cè)試要點(diǎn)
煤中硫的測(cè)試包括煤的全硫、硫鐵礦硫和硫酸鹽硫的測(cè)試。見煤炭化驗(yàn)國標(biāo)GB214-83。
6 煤的發(fā)熱量(熱值)測(cè)定
煤的發(fā)熱量,又稱為煤的熱值,即單位質(zhì)量的煤完全燃燒所發(fā)出的熱量。煤的發(fā)熱量時(shí)煤按熱值計(jì)價(jià)的基礎(chǔ)指標(biāo)。煤作為動(dòng)力燃料,主要是利用煤的發(fā)熱量,發(fā)熱量愈高,其經(jīng)濟(jì)價(jià)值愈大。同時(shí)發(fā)熱量也是計(jì)算熱平衡、熱效率和煤耗的依據(jù),以及鍋爐設(shè)計(jì)的參數(shù)。煤的發(fā)熱量表征了煤的變質(zhì)程度(煤化度),這里所說的煤的發(fā)熱量,是指用1.4比重液分選后的浮煤的發(fā)熱量(或灰分不超過10%的原煤的發(fā)熱量)。成煤時(shí)代最晚煤化程度最低的泥炭發(fā)熱量最低,一般為20.9~25.1MJ/Kg,成煤早于泥炭的褐煤發(fā)熱量增高到25~31MJ/Kg,煙煤發(fā)熱量繼續(xù)增高,到焦煤和瘦煤時(shí),碳含量雖然增加了,但由于揮發(fā)分的減少,特別是其中氫含量比煙煤低的多,有的低于1%,相當(dāng)于煙煤的1/6,所以發(fā)熱量最高的煤還是煙煤中的某些煤種。鑒于低煤化度煤的發(fā)熱量,隨煤化度的變化較大,所以,一些國家常用煤的恒濕無灰基高位發(fā)熱量作為區(qū)分低煤化度煤類別的指標(biāo)。我國采用煤的恒濕無灰基高位發(fā)熱量來劃分褐煤和長焰煤。
(1)發(fā)熱量的單位
熱量的表示單位主要有焦耳(J)、卡(cal)和英制熱量單位Btu。焦耳,是能量單位。1焦耳等于1牛頓(N)力在力的方向上通過1米的位移所做的功。
1J=1N×0J
1MJ=1000KJ
焦耳時(shí)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)所采用的熱量單位,也是我國1984年頒布的,1986年7月1日實(shí)施的法定計(jì)量熱量的單位。煤的熱量表示單位:J/g、KJ/g、MJ/Kg卡(cal)是我國建國后長期采用的一種熱量單位。1cal是指1g純水從19.5C加熱到20.5C時(shí)所吸收的熱量。
歐美一些國家多采用15Ccal,即1g純水從14.5C加熱到15.5C時(shí)所吸收的熱量。
1cal(20Ccal)=4.1816J
1cal(15Ccal)=4.1855J
1956年倫敦第誤解蒸汽性質(zhì)國際會(huì)議上通過的國際蒸汽表卡的溫度比15Ccal還低,其義義如下:
1cal==4.1866J
從上看出,15Ccal中,每卡所含熱能比20Ccal還高。
英、美等國家目前仍采用英制熱量單位(Btu),其定義是:1磅純水從32F加熱到212F時(shí),所需熱量的1/180。
焦耳、卡、Btu之間的關(guān)系
1Btu=1055.79J(≈1.055×1000J)
1J=9471.58×10的負(fù)7次方Btu
20Ccal/g與Btu/1b的換算公式:
因?yàn)?Btu=1055.79J,1B=453.6g
所以1Btu/1b=1/1.8cal/g
1cal/g=1.8Btu/1b
由于cal/g的熱值表示因15Ccal或20Ccal等的不同而不同,所以國際貿(mào)易和科學(xué)交往中,尤其是采用進(jìn)口苯甲酸(標(biāo)明其cal/g)作為熱量計(jì)的熱容量標(biāo)定時(shí),一定要了解是什莫溫度(C)或條件下的熱值(cal/g),否則將會(huì)對(duì)燃燒的熱值產(chǎn)生系統(tǒng)偏高或偏低。為了使熱量單位在國內(nèi)外統(tǒng)一,不須以J取代cal作為煤的發(fā)熱量表示單位。
(2)煤的各種發(fā)熱量名稱的含義
a.煤的彈筒發(fā)熱量(Qb)
煤的彈筒發(fā)熱量,是單位質(zhì)量的煤樣在熱量計(jì)的彈筒內(nèi),在過量高壓氧(25~35個(gè)大氣壓左右)中燃燒后產(chǎn)生的熱量(燃燒產(chǎn)物的最終溫度規(guī)定為25C)。由于煤樣是在高壓氧氣的彈筒里燃燒的,因此發(fā)生了煤在空氣中燃燒時(shí)不能進(jìn)行的熱化學(xué)反應(yīng)。如:煤中氮以及充氧氣前彈筒內(nèi)空氣中的氮,在空氣中燃燒時(shí),一般呈氣態(tài)氮逸出,而在彈筒中燃燒時(shí)卻生成N2O5或NO2等氮氧化合物。這些氮氧化合物溶于彈筒稅種生成硝酸,這一化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)。另外,煤中可燃硫在空氣中燃燒時(shí)生成SO2氣體逸出,而在彈筒中燃燒時(shí)卻氧化成SO3,SO3溶于彈筒水中生成硫酸。SO2、SO3,以及H2SO4溶于水生成硫酸水化物都是放熱反應(yīng)。所以,煤的彈筒發(fā)熱量要高于煤在空氣中、工業(yè)鍋爐中燃燒是實(shí)際產(chǎn)生的熱量。為此,實(shí)際中要把彈筒發(fā)熱量折算成符合煤在空氣中燃燒的發(fā)熱量。
b.煤的高位發(fā)熱量(Qgr)
煤的高位發(fā)熱量,即煤在空氣中大氣壓條件下燃燒后所產(chǎn)生的熱量。實(shí)際上是由實(shí)驗(yàn)室中測(cè)得的煤的彈筒發(fā)熱量減去硫酸和硝酸生成熱后得到的熱量。應(yīng)該指出的是,煤的彈筒發(fā)熱量是在恒容(彈筒內(nèi)煤樣燃燒室容積不變)條件下測(cè)得的,所以又叫恒容彈筒發(fā)熱量。由恒容彈筒發(fā)熱量折算出來的高位發(fā)熱量又稱為恒容高位發(fā)熱量。而煤在空氣中大氣壓下燃燒的條件濕恒壓的(大氣壓不變),其高位發(fā)熱量濕恒壓高位發(fā)熱量。恒容高位發(fā)熱量和恒壓高位發(fā)熱量兩者之間是有差別的。一般恒容高位發(fā)熱量比恒壓高位發(fā)熱量低8.4~20.9J/g,實(shí)際中當(dāng)要求精度不高時(shí),一般不予校正。
c.煤的低位發(fā)熱量(Qnet)
煤的低位發(fā)熱量,是指煤在空氣中大氣壓條件下燃燒后產(chǎn)生的熱量,扣除煤中水分(煤中有機(jī)質(zhì)中的氫燃燒后生成的氧化水,以及煤中的游離水和化合水)的汽化熱(蒸發(fā)熱),剩下的實(shí)際可以使用的熱量。同樣,實(shí)際上由恒容高位發(fā)熱量算出的低位發(fā)熱量,也叫恒容低位發(fā)熱量,它與在空氣中大氣壓條件下燃燒時(shí)的恒壓低位熱量之間也有較小的差別。
d.煤的恒濕無灰基高位發(fā)熱量(Qmaf)
恒濕,是指溫度30C,相對(duì)濕度96%時(shí),測(cè)得的煤樣的水分(或叫最高內(nèi)在水分)。煤的恒濕無灰基高位發(fā)熱量,實(shí)際中是不存在的,是指煤在恒濕條件下測(cè)得的恒容高位發(fā)熱量,除去灰分影響后算出來的發(fā)熱量。恒濕無灰基高位發(fā)熱量是低煤化度煤分類的一個(gè)指標(biāo)。
(3)煤的彈筒發(fā)熱量的測(cè)試要點(diǎn)見煤炭化驗(yàn)國標(biāo)GB213-87。
(4)煤的高位發(fā)熱量計(jì)算煤的高位發(fā)熱量計(jì)算公式為:
Qgr,ad=Qb,ad-95Sb,ad-aQb,ad
式中:
Qgr,ad——分析煤樣的高位發(fā)熱量,J/g;
Qb,ad——分析煤樣的彈筒發(fā)熱量,J/g;
Sb,ad——由彈筒洗液測(cè)得的煤的硫含量,%;
95——煤中每1%(0.01g)硫的校正值,J/g;
a——硝酸校正系數(shù)。Qb,ad≤16700J/g,a=0.001
16700J/g<Qb,ad<25100J/g,a=0.0012
Qb,ad>25100J/g ,a=0.0016
當(dāng)Qb,ad〉16700J/g,或者12500J/g<Qb,ad<16700J/g,同時(shí),Sb,ad≤2%時(shí),可用St,ad代替Sb,ad。
(5)煤的低位發(fā)熱量的計(jì)算
Qnet,ad=Qgr,ad-0.206Had-0.023Mad
式中:
Qnet,ad——分析煤樣的低位發(fā)熱量,J/g;
Qgr,ad——分析煤樣的高位發(fā)熱量,J/g;
Had——分析煤樣氫含量,%;
Mad——分析煤樣水分,%。
(6)煤的各種基準(zhǔn)發(fā)熱量及其換算
a.煤的各種基準(zhǔn)得發(fā)熱量如上所述,煤的發(fā)熱量有彈筒發(fā)熱量、高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量,每一種發(fā)熱量又有4種基準(zhǔn),所以 煤的不同基準(zhǔn)的各種發(fā)熱量有3×4=12種表示方法,即:
彈筒發(fā)熱量4種表示方式:
Qb,ad——分析基彈筒發(fā)熱量;
Qb,d——干燥基彈筒發(fā)熱量;
Qb,ar——收到基彈筒發(fā)熱量;
Qb,daf——干燥無灰基彈筒發(fā)熱量。
高位發(fā)熱量4種表示形式:
Qgr,ad——分析基高位發(fā)熱量;
Qgr,d——干燥基高位發(fā)熱量;
Qgr,ar——收到基高位發(fā)熱量;
Qgr,daf——干燥無灰基高位發(fā)熱量。
低位發(fā)熱量4種表示形式:
Qnet,ad——分析基低位發(fā)熱量;
Qnet,ar——收到基低位發(fā)熱量;
Qnet,daf——干燥無灰基低位發(fā)熱量。
b.煤的各種基準(zhǔn)的發(fā)熱量間的換算
煤的各種基準(zhǔn)的發(fā)熱量間的換算公式和煤質(zhì)分析中各基準(zhǔn)的換算公式相似。如:
Qgr,ad=Qgr,ad×(100-Mar)/(100-Mad)
Qgr,d=Qgr,ad×100/(100-Mad)
Qgr,daf=Qgr,ad×100/(100-Mad-Aad-CO2,d)
式中:
CO2,d——分析煤樣中碳酸鹽礦物質(zhì)中CO2的含量(%),當(dāng)CO2含≤2%時(shí),此項(xiàng)可略去不計(jì)
Qgr,maf=Qgr,ad×(100-M)/(100-Mad-Aad-Aad×M/100)
式中:
Qgr,maf——恒溫?zé)o灰基高位發(fā)熱量;
M——恒濕條件下測(cè)得的水分含量,%。