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煤炭发热量 |
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| 1．煤的弹筒发热量 煤的弹筒发热量也称为煤的氢弹发热量。它的涵义是单位质量的煤样在热量计的弹筒（氢弹）中在过量的高压氧气（约2.8-3.0MPa）中燃烧后产生的热量（燃烧产物的最终温度规定为25OC，水成液体状态）。由于煤样是在高压氧气的条件下燃烧的，因此它产生了在空气中燃烧时不能进行的热化学反应。例如煤中的氮（以及充入氧气前载氮筒空气中含有的氮气）在空气中燃烧时一般都呈气态氮逸出，而在弹筒中燃烧时却能生成N2O5，或NO2等高价的氮氧化合物，这些物质溶于弹筒中的水后即变成硝酸，这一化学反应时放热反应。此外，煤中的可燃硫在空气中燃烧时只生成二氧化硫气体，而在弹筒中燃烧时却氧化成三氧化硫，它溶于弹筒的水中就成为硫酸。SO2氧化成SO3以及H2SO4溶于水生成硫酸水合物等也都是放热反应。所以，煤的弹筒发热量要高于煤在空气中、在工业锅炉中等燃烧时实际产生的热量，且煤中的硫含量越高或煤的发热量越高，其高出的热量也越多。为此，在实用中，必须把弹筒发热量折算成符合于煤在空气中燃烧时的发热量，即煤的高位发热量。在我国“煤的发热量测定方法”国家标准（GB213-1996）中规定，煤的发热量报出结果必须采用分析煤样的高位发热量。从上述可以看出，煤的弹筒发热量实质上只是测定煤发热量的中间数据，所以还有人常把弹筒发热量叫做最高发热量。 弹筒发热量的简单定义：单位质量的煤在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其终态产物为25oC下的二氧化碳、过量氧气、氮气、硫酸、硝酸、液态水以及固态灰时放出的热量称为弹筒发热量。 2．煤的高位发热量 煤的高位发热量是在弹筒的一定容积下测定的，故有时也叫煤的恒容高位发热量。它是指煤在空气中在大气压条件下燃烧后产生的热量。在这种条件下，煤中的可燃硫只生成二氧化硫，氮则生成游离状态氮，其水呈蒸汽状态冷凝（25oC）。煤在工业锅炉中燃烧时，其水呈水蒸汽状态逸出。由于液态水变成水蒸汽时需要吸收热量（称为汽化热），故在高位发热量中减去水的汽化热后即为煤的低位发热量。而媒的高位发热量实际上是由煤的弹筒发热量减去硫酸及硝酸的生成热后得到的。在这里需要指出，煤的弹筒发热量是在弹筒的容积（恒定容积）下测定的，因此严格地说应叫恒容弹筒发热量。在空气中大气条件下燃烧时测得得高位发热量实际上是在恒压（大气压）条件下获得的，应称为恒压高位发热量。在恒容高位发热量和恒压高位发热量之间有一个微小的差别，这是由于假定煤在恒压状态下燃烧时，煤中的氢元素和氧生成了几乎不占体积液态水（燃烧时生成的液态水的体积对气体来说可忽略不计），使恒压系统的气体体积有所收缩，其收缩部分的体积等于煤中氢元素在燃烧时所需氧的体积减去煤中原来呈气体状态部分的氧。 |
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