中國建材院水泥所崔恩書張玉昌
一、前言
煤炭發熱量是評價煤質的一項重要指標，是水泥生產用煤計算熟料熱耗及標準煤耗的主要依據。煤的發熱量除少數大廠採用氧彈熱量計實測外，絕大多數水泥企業都是利用工業分析結果，採用經驗公式計算煤的發熱量。
由於過去所用公式不夠統一，為此，原建材部於2023年下發了《關於燃料熱值和標準煤統一計算方法規定的通知》，通知所規定的經驗公式為煤炭科學院六十年代末期推導的三個公式即：煙煤、無煙煤和褐煤低位發熱量經驗公式。其計算公式請見《化驗室工作手冊》附錄。
上述三個公式在水泥生產用煤、熟料熱耗及對水泥企業標準煤耗考核中起到了一定的作用。但這一公式也有一定的缺陷和侷限性，如煙煤發熱量與水分、灰分、揮發分和焦渣特徵有關，但當時推導這一公式時，沒有把焦渣特徵定量化納入公式中，而是根據焦渣特徵的大小分組列出k值。在計算煤炭發熱量時，根據焦渣特徵大小，查出k值再納入公式。
這不僅計算麻煩，而且因k值呈台階式變化，對某些揮發分在邊界處的煤樣，其計算誤差就會增大。為此，煤炭院煤化所陳文敏教授領導的「七五」科技攻關專案，收集了全國大量煤樣資料，利用多元回歸法，採用電子計算機，進行大量的資料處理，研究推導出一套煙煤、無煙煤、褐煤低位發熱量經驗公式。
創立的新公式有兩套計算方法。一是利用元素分析結果計算各種煤的低位發熱量公式。二是利用煤的工業分析結果計算煙煤、無煙煤和褐煤低位發熱量公式。
利用元素分析結果計算煤發熱量更為準確，但目前水泥廠均未開展這項測定工作。因此，僅介紹利用煤的工業分析結果計算發熱量的新公式，並結合水泥生產用煤具體應用作一簡要介紹。各廠在生產實際應用中進行新舊公式計算比較，在適當的時候新公式將列為國家標準，以代替舊公式計算煤炭發熱量。
新創立的煤炭低位發熱量快速計算公式，應用於煤炭及用煤生產企業將會取得巨大的經濟和社會效益
二、利用煤工業分析結果計算煤低位發熱量的新公式
以煤工業分析結果，創立計算煤炭低位發熱量新公式的原理與方法，不再詳述。僅就實際應用的計算公式介紹如下：
1.計算煙煤低位發熱量新公式
以焦耳表示的計算方式： qnet.ad＝35859.
9-73.7vad-395.7aad-702.
0mad+173.6crc 焦/克或用卡制表示的計算式：
qnet.ad＝8575.63-17.63vad-94.64aad-167.89mad+41.52crc 卡/克 qnet.ad——分析基低位發熱量；
vad——分析基揮發分(%)；
aad——分析基灰分(%)；
mad——分析基水分(%)；
crc——焦渣特徵。 2.計算無煙煤低位發熱量新公式以焦耳表示的計算方式：
qnet.ad=34813.7-24.
7vad-382.2aad-563.0mad 焦/克或者以卡制表示的計算式：
qnet.ad=8325.46-5.
92vad-91.41aad-134.63mad 卡/克
如果有條件能測定h值，或者從固定用煤礦區取得礦區以往h值的平均值，用下式計算的無煙煤低位發熱量結果精度更高。
以焦耳表示的計算式：
qnet.ad=32346.8-161.5vad-345.8aad-360.3mad+1042.3had 焦/克
或者用卡制表示的計算式： qnet.ad=7735.
52-38.63vad-82.70aad-86.
16mad+249.27had 卡/克 3.計算褐煤低位發熱量新公式以焦耳表示的計算式：
qnet.ad=31732.9-70.
5vad-321.6aad-388.4mad 焦/克或者用卡制表示的計算式：
qnet.ad=7588.69-16.
85vad-76.91aad-92.88mad 卡/克
4.在水泥生產使用中，計算標準煤耗時，按上述公式計算的分析基低位發熱量(qnet.ad)用下式換算成應用煤低位發熱量(qnet.ar)後，再計算標準煤耗。
應用煤低位發熱量計算公式100-mad 100-mar qnet.ar=qnet.ad×──────-23（mar－mad×─────）焦/克100-mad 100-mad
三、結語
利用煤工業分析計算煤炭低位發熱量的新公式，與目前水泥企業應用的舊公式相比，精度有較大的提高，其中煙煤計算的低位發熱量標準誤差為89卡/克(372焦/克)，精度比舊公式提高15%，無煙煤計算的低位發熱量標準誤差為73卡/克(305焦/克)，精度比舊公式提高34%，褐煤計算的低位發熱量標準誤差為94卡/克(393焦/克)，精度比舊公式提高36%。新公式的誤差與灰分有關，如灰分(乾基)大於40%則誤差有所增大。而且灰分越高其誤差越大。
因此使用時要注意當灰分大於40%以上時，應另選公式(見《水泥》2023年第9期)。
新創立的煤炭發熱量計算公式為沒有發熱量測定裝置的廣大水泥企業提供了乙個精度比較高的計算方法，但是當前水泥企業化驗室的煤工業分析水平有待進一步提高，主要問題是分析人員操作規範性比較差，缺少煤工業分析的專用器皿，以及裝置中的一些問題。因此，計算公式精度再高，分析結果不准也會產生很大的誤差。有關煤工業分析中存在的問題，本文不再贅述，將在另文討論。
計算煤炭發熱量的新公式
一 前言 煤炭發熱量是評價煤質的一項重要指標，是水泥生產用煤計算熟料熱耗及標準煤耗的主要依據。煤的發熱量除少數大廠採用氧彈熱量計實測外，絕大多數水泥企業都是利用工業分析結果，採用經驗公式計算煤的發熱量。由於過去所用公式不夠統一，為此，原建材部於1980年下發了 關於燃料熱值和標準煤統一計算方法規定的...
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