燃料的热值试题及解答

燃料的热值

第一节、热值

1、什么是热值？

热值（calorific value）又称卡值或发热量。在燃料化学中，表示燃料质量的一种重要指标。单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量。通常用热量计（卡计）测定或由燃料分析结果算出。有高热值（higher calorific value）和低热值（lower calorific value）两种。前者是燃料的燃烧热和水蒸气的冷凝热的总数，即燃料完全燃烧时所放出的总热量。后者仅是燃料的燃烧热，即由总热量减去冷凝热的差数。常用的热值单位，kJ/kg（固体燃料和液体燃料），或kJ/m^3（气体燃料）。

正确使用微机量热仪、升降式微机全自动量热仪可以测试出煤炭的发热量。

2、热值的定义

1千克（每立方米）某种固体（气体）燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值，属于物质的特性，符号是q，单位是焦耳每千克，符号是J/kg(J/m^3)。热值反映了燃料燃烧特性，即不同燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的本领大小。

3、计算公式

固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=mq 气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q=Vq Q表示热量(J)，q表示热值( J/kg )，m表示固体燃料的质量(kg)，V表示气体燃料的体积(m^3）。

q=Q放/m(固体）；q=Q放/v(气体）

W=Q放=qm=Q放/m W=Q放=qV=Q放/v (W：总功）（热值与压强有关）

SI制国际单位： Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳 J

m———表示某种燃料的质量———千克 kg

q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克 J/kg

4、单位换算

单位换算表

百万焦耳(10jou le) 兆卡

(10c

al)

色姆

(therm)

吨油当量

(toe)

千瓦小

时

(kW·h)

百万英热

单位(MBtu)

1百万焦耳(106jo ule) 1 0.23

88

9．478 ×

10

2．388× 10 0.2778 9．478 ×10

1兆卡

(106ca

l)

4.1868 1 0.03968 0.0001 1.163 0.003968

1色姆(theri n) 105.50

6

25.2 1 0.00252 29.32 0.1

1吨油当量(toe) 41868 1000

396.8 1 11630 39.68

1千瓦

小时(kW·h) 3.6 0.85

98

0.0341 8．598 ×

10

1 0.00341

1百万英热单位(MBtu) 1055.0

6

252 10 0.0252 293.2 1

天然气中常见组分的压缩因子、理想气体体积低位热值表

序号组分名称压缩因子Z(20℃) 低热值(1MJ/m)

1 甲烷0.9981 33.367

2 乙烷0.992 59.39

3 丙烷0.983

4 84.94

几种常用热值的定义表

名称定义备注

英热单位(Btu) 1色姆=10万Btu 指在给定温度和压力下，把1磅水升高1℃所

需的热。给定压力

为1个大气压(0．101325MPa)，给定温度指

从59℃升到60℃

英国常用色姆

(therm)

卡(cal) 标准气压下，1克水升高1℃所需的热量

吨油当量(toe) 相当于107千卡净热值

千瓦小时

(kW·h)

电能单位，也称度，是电功率与时间的乘积

焦耳(joule) 功和能量的单位，相当于1牛顿的力使物体

在力的作用方向上移

动1米所做的功，也等于1瓦特的功率在1秒

钟内所做的功

5、用途

在食品化学中，表示食物能量的指标。指1g食物在体内氧化时所放出的热量。通常用热量计测定，用J/g表示。例如糖类的热值为17.16kJ/g，脂肪的热值约为38.9kJ/g，蛋白质的热值约为23kJ/g。

在工业领域发热量主要指煤炭发热量（大卡、热值）煤炭用户企业根据发热量测定仪检验煤炭的发热量高低选择适合自己的煤炭发热量。

第二节、燃料的热值

1、定义

燃料热值也叫燃料发热量，是指单位质量（指固体或液体）或单位体积（指气体）的燃料完全燃烧，燃烧产物冷却到燃烧前的温度（一般为环境温度）时所释放出来的热量。

2、单位

固体或液体发热量的单位是千卡/千克（kcal/kg）、千焦耳/千克（KJ/kg）或兆卡/千克（Mcal/kg）、兆焦尔/千克（MJ/kg）；气体燃料的发热量单位是千卡/标准立方米（kcal/Nm3）、千焦耳/标准立方米（KJ/Nm3）或兆卡/标准立方米（Mcal/Nm3）、兆焦尔/标准立方米（MJ/Nm3）。

3、分类

燃料热值有高位热值与低位热值两种。

高位热值是指燃料在完全燃烧时释放出来的全部热量，即在燃烧生成物中的水蒸汽凝结成水时的发热量，也称毛热。

低位热值是指燃料完全燃烧，其燃烧产物中的水蒸汽以气态存在时的发热量，也称净热。

高位热值与低位热值的区别，在于燃料燃烧产物中的水呈液态还是气态，水呈液态是高位热值，水呈气态是低位热值。低位热值等于从高位热值中扣除水蒸汽的凝结热。

4、用途

燃料大都用于燃烧，各种炉窑的排烟温度均超过水蒸汽的凝结温度，不可能使水蒸气的凝结热释放出来，所以在能源利用中一般都以燃料的应用的低位发热量作为计算基础。各国的选择不同，日本、北美各国均习惯用高位热值，而我国、前苏联、德国和经济合作与发展组织是按低位热值换算的，有的国家两种热值都采用。煤和石油的高低位热值相差约5%，天然气和煤气为10%左右。

5、各种燃料热值

固体燃料

燃料名称热值MJ/kg 折算率

焦炭25.12-29.308 0.857-1.000

无烟煤25.12-32.65 0.857-1.114

烟煤20.93-33.50 0.714-1.143

褐煤8.38-16.76 0.286-0.572

泥煤10.87-12.57 0.371-0.429

石煤 4.19-8.38 0.143-0.286

标准煤29.26 1.000

干木柴(约) 12 0.4101

液体燃料

燃料名称热值MJ/kg 折算率

原油41.03-45.22 1.400-1.543