如何计算高位发热量？

1.发热量的测定

煤样的测定与热容量的操作基本相同，不同之处在于：以煤粉样（一般不用压饼）代替苯甲酸试饼；试样点火不用棉纱线，试验完毕，排出的氧弹气体收集于含有氢氧化钠的吸收液中，并与氧弹洗涤液合并在一起，用以测定弹筒硫含量。试验室测出的发热量为空气干燥基弹筒发热量Qb，ad。

恒温式热量计测定的发热量为

式中 E——热容量，J/K；

H——贝克曼温度计的平均分度值；

tn——终点时内筒温度，℃；

hn——对应于tn时温度计的孔径修正值，℃；

t0——点火时内筒温度，℃；

h0——对应于t0时温度计的孔径修正值，℃；

C——冷却校正值，℃；

q1——点火热，J；

q2——添加物如包纸产生的总热量，J；

m——样品质量，g。

冷却校正值C按式（5-24）计算，即

这里的点火热包括点火丝产生的热量与每次试验所消耗的电能热之和，即

电能产生的热量（J）=电压（V）×电流（A）×时间（s）

某些热量计的点火热不用人工计算，而在微机记录与处理数据时一并予以考虑。

绝热式热量计测定的发热量为

2.空气干燥基高位发热量的计算

空气干燥基高位发热量按式（5-27）计算，即

式中 Qgr，ad——分析试样的高位发热量，J/g；

Qb，ad——分析试样的弹筒发热量，J/g；

Sb，ad——弹筒洗液测得的煤中硫含量，%；

94.1——煤中每1.00%硫的校正值，J；

a——硝酸的校正系数。

当煤中全硫含量低于4%或发热量高于14.60MJ/kg时，可用全硫St，ad代替Sb，ad。煤在氧弹中燃烧，其中硫所形成的二氧化硫可进一步氧化成三氧化硫，它溶于水则成为硫酸，两者均为放热反应。在需用弹筒洗涤液测定Sb，ad时，将洗液煮沸1～2min，取下稍冷后，以甲基红（或相应的混合指示剂）为指示剂，用氢氧化钠标准溶液滴定，求出洗液中的总酸量，然后按式（5-28）计算Sb，ad，即

式中 c——氢氧化钠溶液的浓度，0.1mol/L；(www.xing528.com)

V——滴定用氢氧化钠体积，mL；

60——相当于1mmol硝酸的生成热，J/mmol；

a——硝酸的校正系数，当Qb，ad≤16.70MJ/kg时，a=0.0010；当16.70MJ/kg＜Qb，ad≤25.10MJ/kg时，a=0.0012；当Qb，ad＞25.10MJ/kg时，a=0.0016。

综上所述，弹筒发热量与高位发热量的区别在于试样燃烧条件的不同。在氧弹中，煤中硫形成三氧化硫并溶于水而成为硫酸；煤中氮被氧化后溶于水形成硝酸，两者均放出热量。煤在空气中燃烧，其中硫形成二氧化硫，氮则成为游离氮。因此将弹筒发热量减去硫酸与二氧化硫生成热之差及稀硝酸生成热，即为高位发热量，式（5-27）为其计算公式。如用氧弹洗涤液求算弹筒硫含量，式（5-28）准确度较差，仅仅限于计算高位发热量，切不可作为计算煤中含硫量依据。

3.收到基低位发热量Qnet，ar的计算

煤在锅炉中燃烧，煤中的水及氢燃烧后生成的水均转为水汽随烟气带走，从高位发热量中减去燃烧产物中全部水的汽化热，就是低位发热量，它是可以真正能够加以利用的有效热量。

煤在氧弹中与在锅炉中燃烧条件不同，其燃烧产物也不一样，因此发热量有弹筒、高位及低位之分。此外，煤样在氧弹中燃烧是在恒容状态下进行的，而煤在工业锅炉中燃烧是在恒压状态下进行的，前者发热量称为恒容发热量，后者则称为恒压发热量。由于两者差值不大，一般可忽略不计。

恒容低位发热量为

式中 Qnet，V，ar——收到基煤的恒容低位发热量，J/g；

Qgr，V，ad——分析试样的恒容高位发热量，J/g；

Mar——收到基全水分，%；

Mad——分析试样的水分，%；

Had——分析试样的氢含量，%。

恒压低位发热量为

式中 Qnet，p，ar——收到基煤的恒压低位发热量，J/g；

Qgr，V，ad——分析试样的恒容高位发热量，J/g；

Mar——收到基全水分，%；

Mad——分析试样的水分，%；

Had——分析试样的氢含量，%；

Oad——分析试样的氧含量，%。

各种不同基的煤的发热量换算（低位发热量除外）按以下公式互相换算，即

式中 Q——弹筒发热量或高位发热量，J/g；

下标ar、ad、d、daf——收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基；

Mar——收到基全水分，%；

Mad——分析试样的全水分，%；

Aad——分析试样的灰分，%。