通过工业分析计算发热量经验公式
工业分析计算发热量包括褐煤、烟煤、无烟煤的计算。
1、褐煤
褐煤计算的是空干基低位热值，通过空干基灰分，空干基挥发分，空干基水分三个参数来计算。
Q
net,ad =31733-70.5V
ad
-321.6A
ad
-388.4M
ad
式中：A
ad —空干基灰分、V
ad
—空干基挥发分、M
ad
—空干基水分、Q
net,ad
—空干
基低位热值(J/g)
2、烟煤
烟煤计算的是空干基低位热值，通过空干基灰分，空干基挥发分，空干基水分，焦渣特征号四个参数来计算。
Q
net,ad =35860-73.7V
ad
-395.7A
ad
-702.0M
ad
+173.6CRC
式中：A
ad —空干基灰分、V
ad
—空干基挥发分、M
ad
—空干基水分、CRC—焦
渣特征号、Q
net,ad
—空干基低位热值(J/g)。
3、无烟煤
无烟煤计算的是空干基低位热值，通过空干基灰分，空干基挥发分，空干基水分，空干基氢含量四个参数来计算。
空干基氢含量为0
Q
net,ad =34814-24.7V
ad
-382.2A
ad
-563M
ad
空干基氢含量不为0
Q
net,ad =32347-161.5V
ad
-345.8A
ad
-360.3M
ad
+1042.3H
ad
式中：A
ad —空干基灰分、V
ad
—空干基挥发分、M
ad
—空干基水分、H
ad
—空干基
氢含量、Q
net,ad
—空干基低位热值(J/g)。
煤样中水分的测定 全水（Mt） 挥发分是反应煤化程度的一个指标，而焦渣可以判断煤炭粘接性的好坏，所以煤炭的挥发分和焦渣特征可以估计煤炭的工业分析和加工利用途径！ 以收到状态单位质量的煤燃烧后产生的热量。 收到基As received basis 已收到状态的煤为基准ar 空气干燥基Air dried basis 与空气湿度达到平衡状态的煤为基准ad 分析基 干燥基Dry basis 以假想无水状态的煤为基准 d 干基 1、恒容低位发热量 煤或水煤浆（称取水煤浆干燥试样时）的收到基恒容低位发热量按下式计算Qnet,v,ar=(Qgr,v,ad－206Had)×－23Mt式中： Qnet,v,ar——煤或水煤浆的收到基恒容低位发热量，单位为焦耳每克（J/g）；Qgr,v,ad——煤（或水煤浆干燥试样）的空气干燥基恒容高位发热量，单位为焦耳每克（J/g）； Mt——煤的收基全水分或水煤浆的水分（Mcwm）（按GB/T211测定）的质量分数，%； Mad—煤（或水煤浆干燥试样）的空气干燥基水分（按GB/T212测定）的质量分数，%；
Had——煤（或水煤浆干燥试样）的空气干燥基氢的质量分数（按GB/T476测定），%； 206——对应于空气干燥煤样（或水煤浆干燥试样）中每1%氢的气化热校正值（恒容），单位为焦耳每克（J/g）； 23——对应于收到基煤或水煤浆中每1%水分的气化热校正值（恒容），单位为焦耳每克（J/g）。如果称取的是水煤浆试样，其恒容低位发热量按下式计算：Qnet,v,cwm＝Qgr,v,cwm－206Hcwm－23Mcwm 式中： Qnet,V,cwm—水煤浆的恒容低位发热量，单位为焦耳第克（J/g ）; Qgr,v,cwm——水煤浆的恒容高位发热量，单位为焦耳第克（J/g）; Hcwm——水煤浆氢的质量分数，%； Mcwm——水煤浆水分的质量分数，% 其余符号意义同前。 2、低位发热量基的换算 煤的各种不同水分基的恒容低位发热量按下式换算： Qnet,v,M＝(Qgr,v,ad－206Had)×－23M 式中： Qnet,v,M—水分为M的煤的恒容低位发热量，单位为焦耳每克（J/g）；M——煤样的水分，以质量分数表示，%； 干燥基时M＝0；空气干燥基时M＝Mad；收到基时，M＝Mt 其余符号意义同前。
煤矿常用计算公式汇总
煤矿巷道及通风计算公式 一、常见断面面积计算： 1、半圆拱形面积=巷宽×（巷高+×巷宽） 2、三心拱形面积=巷宽×（巷高+×巷宽） 3、梯形面积=（上底+下底）×巷高÷2 4、矩形面积=巷宽×巷高 二、风速测定计算： V表=n/t (m/s) (一般为侧身法测风速) 式中：V表：计算出的表速； n：见表读数； t：测风时间（s） V真=a+ b×V表 式中：V真：真风速（扣除风表误差后的风速）； a、b：为校正见表常数。 V平=K V真=（）×V真÷S 式中：K为校正系数（侧身法测风时K=（）/S，迎面测风时取）； S为测风地点的井巷断面积 三、风量的测定： Q=SV 式中Q：井巷中的风量（m3/s）;S：测风地点的井巷断面积（m2）; V：井巷中的平均风速（m/s） 例1：某半圆拱巷道宽2m,巷道壁高1m,风速1m/s，问此巷道风量是多少。 例2：某煤巷掘进断面积3m2,风量36 m3/min，风速超限吗？ 四、矿井瓦斯涌出量的计算： 1、矿井绝对瓦斯涌出量计算（Q瓦）
Q 瓦=QC （m 3/min ） 式中Q ：为工作面的风量；C ：为工作面的瓦斯浓度（回风流瓦斯浓度-进风流中瓦斯浓度） 例：某矿井瓦斯涌出量3 m 3/min ，按总回风巷瓦斯浓度不超限计算矿井供风量不得小于多少。 2、相对瓦斯涌出量（q 瓦） q 瓦=1440Q 瓦*N T （m 3/t ） 式中Q 瓦：矿井绝对瓦斯涌出量；1440：为每天1440分钟； N ：工作的天数（当月）； T ：当月的产量 五、全矿井风量计算： 1、按井下同时工作最多人为数计算 Q 矿=4NK （m 3/min ） 式中4：为《规程》第103条规定每人在井下每分钟供给风量不得少于4立方米；N ：井下最多人数；K ：系数（~） 2、按独立通风的采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算 Q 矿=（∑Q 采+∑Q 掘+∑Q 硐…+∑Q 其他）×K 式中K ：校正系数（取~） 六、采煤工作面需风量 1、按瓦斯涌出量计算 Q 采=100×q 采×K CH4 （m 3/min ） 式中100：为系数； q 采：采煤工作面瓦斯涌出量（相对）； K CH4：瓦斯涌出不均衡系数（取~） 2、按采面气温计算：
热力系统中（锅炉、空调、热泵、热水器等）AQUASYSTEM 膨胀罐的选型 V = 21111P P e C ++- ? C = 系统中水总容量（包括锅炉、管道、散热器等） e = 水的热膨胀系数（系统冷却时水温和锅炉运行时的最高水温的水膨胀率之差，见下表），标准设备中e=0.0359（90℃） P1=膨胀罐的预充压力 P2=系统运行的最高压力（即系统中安全阀的起跳压力） V = 膨胀罐的体积 例如: 系统水总容积为400L 的锅炉,安全阀起跳压力为3bar.应该选用多大体积的膨胀罐 V = 2 11 11P P e C ++- ? = 315.1110359.0400++-? = 38.3L 按选大不选小原则，最接近的是50L 的膨胀罐，即该系统需选用V A V50 经验公式： 空调、热泵系统： 5P 以下机用2L ，即VR2 5-10P 机用5L ，即VR5 10-18P 机用8L ，即VR8 1P （匹）= 2.5KW 锅炉、热水器系统： 功率为1000Kcal/h 的锅炉或热水器，其系统水总容积为10-20L 1Kcal/h （大卡/小时）= 1.163W
定压系统中（变频供水、恒压供水等）AQUASYSTEM 膨胀罐的选型 为避免水泵频繁启动，膨胀罐的调节容积应满足一定时间的水泵流量（L/min ），计算公式如下：V = K ×Amax × ) 1(min)max () 1min ()1max (+?-+?+Ppre P P P P K = 水泵的工作系数，随水泵功率不同而变化，具体见下表： Amax = 水泵的最大流量（L/min ） Pmax = 水泵的最高工作压力（水泵停机时系统的压力） Pmin = 水泵的最低工作压力（水泵启动时系统的压力） Ppre = 气压罐的预充压力 V = 气压罐的体积 其中1HP （马力）= 0.735KW 例如： 一恒压供水设备水泵功率为4HP ，水泵最大流量为120L/min,系统压力低于2.2bar 时水泵自动启动，系统压力达到7bar 时，水泵自动停机，气压罐预充压力为2bar ，该系统要选用多大的气压罐？ 由上表可知：水泵功率为4HP 时，K=0.375 V = K ×Amax × ) 1(min)max () 1min ()1max (+?-+?+Ppre P P P P = 0.375×120× ) 12()2.27() 12.2()17(+?-+?+= 80L 正好气压罐型号里面有80L 的，所以直接选用V A V80即可。 以上是定压罐的计算与选型！ 定压罐的性质与结构：主要由罐体、法兰盘、气囊、针阀以及罐体与气囊之间预充的氮气组成。罐体一般为碳钢材质，外面是防锈烤漆层；气囊为EPDM 环保橡胶；气囊与罐体之间的预充气体出厂时已充好，无须自己加气。 罐体为密闭装置，气水不相接触，能保证水质不被外界污染。 P （HP ） 1-2 2-4 5-8 9-12 ＞12 K 0.25 0.375 0.625 0.875 1
第二章锅炉燃料 本章目的:了解燃料特别是煤的特性,为煤的燃烧作准备; 本章关键:学会煤的评价指标,何为好,坏煤 本章难点:煤的成分换算,其实是个小技巧! 本章在全部内容的重要性:中等 对后面内容影响:锅炉经济性分析(热效率) 制粉系统 燃烧过程及燃烧布置 第一节燃料介绍 固体燃料 液体燃料 气体燃料 煤炭 油类 天然气 2,电力燃料的选用 电力燃料的选用 从能源利用的政策上 (1)弃优用劣燃烧取其热量属于低级行为 (2)就地取才运输成本和交通运力等 (3)充分利用提高经济性 (4)保护环境社会效益,国家强制 电厂考虑价格,核算成本,企业以赢利为目的 第二节煤的组成成分及性质 即化学分析:碳(C),氢(H),氧(O),氮(N),硫(S)五种元素和 水分(M),灰分(A)两种成分. 可燃成分与不可燃成分 一,煤的元素分析 (1)碳 主要的可燃成分,其含量一般为40% 90% 碳的燃烧反应 固定碳的定义及固定碳的燃烧特性 (2)氢 氢的发热量比较高但含量较少(3% 6%)氢燃烧后生成H2O,其物态影响反应的发热量 2H2+O2 2H2O(l) +143112 KJ/Kg 2H2+O2 2H2O(g)+120522 KJ/Kg 氢的燃烧特点及其对煤着火的影响 (3)硫 煤中硫的组成: 可燃硫(有机硫硫化铁中的硫)和硫酸盐中的硫 硫燃烧后生成SOx 低温腐蚀,大气污染 煤中的硫化铁对磨煤部件的磨损 (4)氧和氮
实际上不可燃,氧的含量与煤的炭化程度有关,最多可达40%; 氮的含量比较少,只有0.5% 2%. 氧的影响:使可燃元素相对减少,煤的发热量降低. 氮的影响:在一定条件下生成Nox,对环境有害. (5)水分 不可燃成分,有害成分,含量差别大(2% 60%) 水分的相关定义:表面水分(外在水分),固有水分(内在水分) 和全水分 水分对锅炉工作的危害: (1)降低发热量 (2)阻碍着火及燃烧 (3)影响煤的磨制及煤粉的输送 (4)烟气流过低温受热面产生堵灰及低温腐蚀 (6)灰分 灰分的定义 燃烧前后灰分中的矿物质是不同的 内在灰分与外在灰分 不可燃成分,有害成分, 含量差别大(10% 50%) 灰分对锅炉工作的危害: (1)降低发热量 (2)阻碍着火及燃烧 (3)烟气携带飞灰流过受热面产生结渣,积灰,磨损,腐蚀等 有害现象 飞灰对大气的污染 煤的元素分析法 表示—质量百分含量 作用—燃烧计算,煤的分类 应用—正式场合(设计,研究,设备鉴定等) 二,煤的工业分析 成分—水分(M),挥发分(V),固定碳(FC),灰分(A) 作用—指导燃烧调整,改善燃烧工况;煤分类的主要依据;锅炉设计时的重要参数. 方法—通过加热,灼烧得到水分,挥发分和固定碳,灰分 (1)挥发分 定义 组成:可燃气体(H2,CO,CH4等)和少量不可燃气体 (O2,N2,CO2,H2O等)组成 特点: 容易着火,燃烧速度快,火焰长.其加热过程是一个热分解过程 (粒径小于100 m的煤粉在煤粉炉中的热分解属于快速热分解,其升温速度大于一万℃/s,在不到0.1 s内完成).挥发分析出后焦碳变得疏松呈多孔性,参与燃烧的表面积增大,有利于焦碳的燃烧. 其余成分前述!!
发热量计算公式 以煤工业分析结果，创立计算煤炭低位发热量新公式的原理与方法，不再详述。仅就实际应用的计算公式介绍如下： 1.计算烟煤低位发热量新公式 以焦耳表示的计算方式： Qnet.ad＝35859.9-73.7Vad-395.7Aad-702.0Mad+173.6CRC 焦/克 或用卡制表示的计算式： Qnet.ad＝8575.63-17.63Vad-94.64Aad-167.89Mad+41.52CRC卡/克Qnet.ad——分析基低位发热量； Vad——分析基挥发分（%）； Aad——分析基灰分（%）； Mad——分析基水分（%）； CRC——焦渣特征。 2.计算无烟煤低位发热量新公式 以焦耳表示的计算方式： Qnet.ad=34813.7-24.7Vad-382.2Aad-563.0Mad焦/克 或者以卡制表示的计算式： Qnet.ad=8325.46-5.92Vad-91.41Aad-134.63Mad卡/克
如果有条件能测定H值，或者从固定用煤矿区取得矿区以往H值的 平均值，用下式计算的无烟煤低位发热量结果精度更高。 以焦耳表示的计算式： Qnet.ad=32346.8-161.5Vad-345.8Aad-360.3Mad+1042.3Had 焦/克 或者用卡制表示的计算式： Qnet.ad=7735.52-38.63Vad-82.70Aad-86.16Mad+249.27Had 卡/克 3.计算褐煤低位发热量新公式 以焦耳表示的计算式： Qnet.ad=31732.9-70.5Vad-321.6Aad-388.4Mad焦/克 或者用卡制表示的计算式： Qnet.ad=7588.69-16.85Vad-76.91Aad-92.88Mad卡/克 4.在水泥生产使用中，计算标准煤耗时，按上述公式计算的分析基低 位发热量（Qnet.ad）用下式换算成应用煤低位发热量（Qnet.ar）后，再 计算标准煤耗。 应用煤低位发热量计算公式 100-Mad100-Mar Qnet.ar=Qnet.ad×──────-23（Mar－Mad×─────） 焦/克 100-Mad100-Mad 煤经挥发分测定后遗留在坩埚内固体残渣的特征。 焦渣特征（CRC）煤炭热分解以后剩余物质的形状。根据不同形状分为8
煤的发热量及换算 煤的发热量，又称为煤的热值，即单位质量的煤完全燃烧所发出的热量。煤的发热量是煤按热值计价的基础指标。煤作为动力燃料，主要是利用煤的发热量，发热量愈高，其经济价值愈大。同时发热量也是计算热平衡、热效率和煤耗的依据，以及锅炉设计的参数。 煤的发热量表征了煤的变质程度（煤化度），这里所说的煤的发热量，是指用1.4比重液分选后的浮煤的发热量（或灰分不超过10%的原煤的发热量）。成煤时代最晚煤化程度最低的泥炭发热量最低，一般为20.9～25.1MJ/Kg，成煤早于泥炭的褐煤发热量增高到25～31MJ/Kg，烟煤发热量继续增高，到焦煤和瘦煤时，碳含量虽然增加了，但由于挥发分的减少，特别是其中氢含量比烟煤低的多，有的低于1%，相当于烟煤的1/6，所以发热量最高的煤还是烟煤中的某些煤种。 鉴于低煤化度煤的发热量，随煤化度的变化较大，所以，一些国家常用煤的恒湿无灰基高位发热量作为区分低煤化度煤类别的指标。我国采用煤的恒湿无灰基高位发热量来划分褐煤和长焰煤。 （1）发热量的单位 热量的表示单位主要有焦耳(J)、卡（cal）和英制热量单位Btu。 焦耳，是能量单位。1焦耳等于1牛顿(N)力在力的方向上通过1米的位移所做的功。 1J=1N×0J 1MJ=1000KJ
焦耳时国际标准化组织（ISO）所采用的热量单位，也是我国1984年颁布的，1986年7月1日实施的法定计量热量的单位。煤的热量表示单位： J/g、KJ/g、MJ/Kg 卡（cal）是我国建国后长期采用的一种热量单位。1cal是指1g 纯水从19.5C加热到20.5C时所吸收的热量。 欧美一些国家多采用15Ccal，即1g纯水从14.5C加热到15.5C 时所吸收的热量。 1cal(20Ccal)=4.1816J 1cal(15Ccal)=4.1855J 1956年伦敦第误解蒸汽性质国际会议上通过的国际蒸汽表卡的温度比15Ccal还低，其定义如下： 1cal==4.1866J 从上看出，15Ccal中，每卡所含热能比20Ccal还高。 英、美等国家目前仍采用英制热量单位（Btu），其定义是：1磅纯水从32F加热到212F时，所需热量的1/180。 焦耳、卡、Btu之间的关系 1Btu=1055.79J(≈1.055×1000J) 1J=9471.58×10的负7次方Btu 20Ccal/g与Btu/1b的换算公式： 因为1Btu=1055.79J,1B=453.6g 所以1Btu/1b=1/1.8cal/g
定压补水系统的设计计算<含实例说明> 空调冷水膨胀、补水、软化设备选择计算： 已知条件：建筑面积：90000 m2，冷水水温：7.0/12.0℃， （一）空调系统： 风机盘管加新风系统为主，系统最高点70+11.0(地下)=81m， 采用不容纳膨胀水量的隔膜式气压罐定压。 1. 空调系统水容量Vc = 0.7～1.30（L/m2）（外线长时取大值）：1.30 *90000/1000=117 m3 2. 空调系统膨胀量Vp =a*⊿t*Vc：0.0005*15*117=0.88 m3 (冷水系统) 3. 补水泵选择计算 系统定压点最低压力：81+0.5=81.5(m)=815(kPa) (水温≤60℃的系统，应使系统最高点的压力高于大气压力5kPa以上) 补水泵扬程：≥815+50=865(kPa) (应保证补水压力比系统补水点压力高30-50kPa，补水泵进出水管较长时,应计算管道阻力) 补水泵总流量：≥117*0.05=5.85(m3/h)=1.8(L/s) (系统水容的5-10%) 选型：选用2台流量为1.8 L/s，扬程为90m(900 kPa)的水泵,平时一用一备，初期上水和事故补水时2台水泵同时运行。水泵电功率:11Kw。 4. 气压罐选择计算 1）调节容积Vt应不小于3min补水泵流量采用定频泵Vt≥5.8m3/h*3/60h=0.29m3=290 L 2）系统最大膨胀量：Vp=0.88 m3 此水回收至补水箱 3）气压罐压力的确定： 安全阀打开压力:P4=1600(kPa)(系统最高工作压力1200kPa) 电磁阀打开压力:P3=0.9*P4=1440(kPa) 启泵压力:（大于系统最高点0.5m）P1= 865kPa 停泵压力(电磁阀关闭压力): P2=0.9*1440=1296kPa 压力比αt= (P1+100)/( P2+100)=0.69，满足规定。 4）气压罐最小总容积Vmin=βVt/(1-αt)=1.05*290/(1-0.69)=982 L 5）选择SQL1000*1.6隔膜式立式气压罐，罐直径1000mm，承压1.6Mpa，高 2700mm，实际总容积VZ=1440 (L) 5.空调补水软化设备 自动软化水设备（双阀双罐单盐箱）软水出水能力:(双柱)0.03Vc=0.03*117=3.5m3/h 租户24小时冷却膨胀、补水设备选择计算： 已知条件：建筑面积：90000 m2，冷却水温：32/37.0℃， 系统最高点70+11.0(地下)=81m， 采用不容纳膨胀水量的隔膜式气压罐定压。 1. 空调系统水容量45m3
煤炭发热量计算公式 弹筒发热量高位发热量低位发热量 Qb,ad——分析基弹筒发热量Qgr,ad——分析基高位发热 量 Qnet,ad——分析基低位发热量 Qb,d——干燥基弹筒发热量Qgr,d——干燥基高位发热 量 Qnet,d——干燥基低位发热量 Qb,ar——收到基弹筒发热量Qgr,ar——收到基高位发热 量 Qnet,ar——收到基低位发热量 Qb,daf——干燥无灰基弹筒发热量Qgr,daf——干燥无灰基高 位发热量 Qnet,daf——干燥无灰基低位 发热量 注：分析基又称空气干燥基 实际贸易中一般使用到的发热量：Qgr,ad——分析基高位发热量 Qnet,ad——分析基低位发热量 Qnet,ar——收到基低位发热量 热值转换公式： 1、分析基弹筒发热量与分析基（空气干燥基）高位热值换算： Qgr,ad=Qb,ad-95Sb,ad-aQb,ad Qgr,ad——分析煤样的高位发热量，J/g; Qb,ad——分析煤样的弹筒发热量，J/g; Sb,ad——由弹筒洗液测得的煤的硫含量，%； 95——煤中每1%（0.01g）硫的校正值，J/g; a——硝酸校正系数。 Qb,ad≤16700J/g,a=0.001； 16700J/g 生活给水定压罐容积的计算方法 稳压罐各种容积计算 默认分类2009-12-29 08:16:52 阅读164 评论0 字号：大中小订阅 气压给水设备的设计： 1. 气压罐总容积： VZ=βVω/（1-α）=1.1×045/（1-0.75）=1.98m3 式中：VZ——气压罐总容积（m3）； α——压缩空气充装比，取α=0.75； β——容积附加系数，取β=1.1 2. 气压水罐非调节水容积： △Vω=（1-1/β）VZ =（1-1/1.1）×1.98=0.18m3 3. 气压水罐空气部分容积： Vk=αVZ/β =0.75×1.98/1.1=1.35m3 4. 立式气压水罐设计水位的计算 设计最高水位： hmax=（1-α/β）H=（1-0.75/1.1）×1.75=0.557m 式中：H——立式气压罐总高度（m）； 设计最低水位： hmin=（1-1/β）H =（1-1/1.1）×1.75=0.159m； 5. 设计最小工作压力和设计最大工作压力的计算： 为保证消防供水安全可靠，气压罐设计最小工作压力，应满足最不利点灭火设备或用水设备的水压要求： Pmin=HC+∑hω+HZ 式中：Pmin——气压罐设计最小工作压力（MPa）； HC——最不利点灭火设备或用水设备所需的水压（MPa）； ∑hω——最不利管路的沿程和局部水头损失（MPa）； HZ——最不利点灭火设备或用水设备与气压给水设备最低水位间的静水压（MPa）； （1）消火栓系统： Pmin=HC+∑hω+HZ=0.50MPa P max=Pmin/α=0.50/0.75=0.667MPa （2）自动喷洒系统： 煤炭发热量计算公式 热值转换公式： 1、分析基弹筒发热量与分析基（空气干燥基）高位热值换算： Qgr,ad=Qb,ad-95Sb,ad-aQb,ad Qgr,ad——分析煤样的高位发热量，J/g; Qb,ad——分析煤样的弹筒发热量，J/g; Sb,ad——由弹筒洗液测得的煤的硫含量，%； 95——煤中每1%（）硫的校正值，J/g; a——硝酸校正系数。 Qb,ad≤16700J/g,a=； 16700J/g 2、各种高位发热量基的换算公式： Qgr,ar= Qgr,adx(100- Mt)/(100- Mad)，J/g; Qgr,d = Qgr,adx100/(100- Mad)，J/g; Qgr,daf= Qgr,adx100/(100- Mad-Aad)，J/g; Qgr,ar——收到基高位发热量，J/g; Qgr,d——干燥基高位发热量，J/g; Qgr,daf——干燥无灰基高位发热量，J/g; Mt——全水，% Mad——分析基水分（内水），% Aad——分析基灰分，% 3、低位发热量基的换算公式： Qnet,v,m=( Qgr,v,ad-206Had)x(100-M)/(100-Mad)-23M Qnet,v,m——水分为 M的煤的恒容低位发热量，单位为焦耳每克( J / 9 ) M——煤样的水分，单位为百分数( %) 干燥基时M=0 ，分析基（空气干燥基）时M= Mad，收到基时M= Mt。 4、分析基低位发热量（Qnet,ad） 烟煤 以焦耳表示的计算方式： Qnet,ad＝焦/克 用卡制表示的计算式： ＝卡/克 ——分析基低位发热量； Vad——分析基挥发分（%）； Aad——分析基灰分（%）； Mad——分析基水分（%）； CRC——焦渣特征。 无烟煤 煤炭发热量的计算公式 煤炭发热量的计算公式 以煤工业分析结果，创立计算煤炭低位发热量新公式的原理与方法，不再详述。仅就实际应用的计算公式介绍如下： 1.计算烟煤低位发热量新公式 以焦耳表示的计算方式： Q net.ad ＝35859.9-73.7V ad -395.7A ad -702.0M ad +173.6CRC 焦/克 或用卡制表示的计算式： Q net.ad ＝8575.63-17.63V ad -94.64A ad -167.89M ad +41.52CRC 卡/克 Q net.ad ——分析基低位发热量； V ad ——分析基挥发分（%）； A ad ——分析基灰分（%）； M ad ——分析基水分（%）； CRC——焦渣特征。 2.计算无烟煤低位发热量新公式 以焦耳表示的计算方式： Q net.ad =34813.7-24.7V ad -382.2A ad -563.0M ad 焦/克 或者以卡制表示的计算式： Q net.ad =8325.46-5.92V ad -91.41A ad -134.63M ad 卡/克 如果有条件能测定H值，或者从固定用煤矿区取得矿区以往H值的平均值，用下式计算的无烟煤低位发热量结果精度更高。 以焦耳表示的计算式： Q net.ad =32346.8-161.5V ad -345.8A ad -360.3M ad +1042.3H ad 焦/克 或者用卡制表示的计算式： Q net.ad =7735.52-38.63V ad -82.70A ad -86.16M ad +249.27H ad 卡/克 3.计算褐煤低位发热量新公式以焦耳表示的计算式： Q net.ad =31732.9-70.5V ad -321.6A ad -388.4M ad 焦/克 或者用卡制表示的计算式： Q net.ad =7588.69-16.85V ad -76.91A ad -92.88M ad 卡/克 4.在水泥生产使用中，计算标准煤耗时，按上述公式计算的分析基低位发热 量（Q net.ad ）用下式换算成应用煤低位发热量（Q net.ar ）后，再计算标准煤耗。 应用煤低位发热量计算公式 100-M ad 100-M ar Q net.ar =Q net.ad ×──────-23（M ar －M ad ×─────）焦/克 100-M ad 100-M ad 一：通过工业分析数据估算发热量的方法 1. 古塔尔公式 ,82gr ad ad ad Q FC V α=+ 式中发热量的单位为cal/g ，α为系数，由daf V 值查出 相应关系见下表： 2. 斯密特公式 ,81003(40 ) g r a d d a f Q V =-- 3. 格美林公式 ,80.8(100)g r a d a d a d Q M A =-- α 为系数，其与ad M 的对应值见下表 4. 切诺波利公式 ,87.4(100) g r a d a d a d Q M A =-- 5. 云涅斯特公式 ,80.8(100) g r a d a d a d Q M A =-- 6. 煤科总院公式 无烟煤公式 * ,100(6)()3(40)gr ad ad ad ad ad Q K K M A V M =-++-- K 与daf H 的对 应关系 式中K 值见下表 若无法获得daf H ，则利用daf V （校）代替 K 与daf V 的对应关系如下 烟煤公式 * ,100(6)()3(40) gr ad ad ad ad ad Q K K M A V M =-++--* (40) ad M -项只在 daf V ≤35%，且ad M >3%时减去，K 值与daf V 及焦渣对应关系如下表 ● 褐煤公式 ,100(6)()gr ad ad ad ad Q K K M A V =-++- 其中K 见下表 7. 北京物资学院： ● 无烟煤公式 ,32346.8161.5345.5360.31042.3gr ad ad ad ad ad Q V A M H =---+ ad H 可用矿区以往测定的daf H 的平均值； 如果无法获得daf H 可用下面的公式： ,34813.724.7382.2563.0gr ad ad ad ad Q V A M =--- ● 褐煤公式 ,31732.970.5321.6388.4gr ad ad ad ad Q V A M =--- 二：利用元素分析计算发热量的方法 , 4.19(873002626)ar gr ar ar ar ar Q C H S O =++- 锅炉原理：范从振等 ,3391031109()25.1ar net ar ar ar ar ar Q C H O S M =+--- 门捷列夫经验公式 三：利用量热计测定煤的发热量 煤的各种发热量名称的含义 a. 煤的弹筒发热量（b Q ） 煤的弹筒发热量，是单位质量的煤样在热量计的弹筒内，在过量高压氧（25～35个大气压左右）中燃烧后产生的热量（燃烧产物的最终温度规定为25℃）。 由于煤样是在高压氧气的弹筒里燃烧的，因此发生了煤在空气中燃烧时不能进行的热化学反应。如：煤中氮以及充氧气前弹筒内空气中的氮，在空气中燃烧时，一般呈气态氮逸出，而在弹筒中燃烧时却生成N 2O 5或NO 2等氮氧化合物。这些氮氧化合物溶于弹筒税种生成硝酸，这一化学反应是放热反应。另外，煤中可燃硫在空气中燃烧时生成SO 2气体逸出，而在 暖通空调计算书 系统水容量Vc =建筑面积X 0.7?1.30 （L/m2 ）（建筑面积大选小值，建筑面积小选大值） 补水泵的选择：扬程比系统补水点压力高30-50kPa，补水泵进出水管较长时，应计算管道阻力, 流量是系统水容量的5%?10% （建筑面积大选小值，建筑面积小选大值） 气压罐的选择：调节容积Vt应不小于3min补水泵流量 气压罐最小总容积Vmin= 3 Vt/（1 - a t） Vt----调节容积 3----取值1.05 at--取值0.69-0.85 （建筑面积大选小值，建筑面积小选大值） 50 直接公式：Vmi n= 空调冷水膨胀、补水、软化设备选择计算 已知条件：建筑面积：90000 m 2冷水水温：7.0/12.0 C, （一）空调系统：风机盘管加新风系统为主，系统最高点70+11.0（地下）=81m , 采用不容纳膨胀水量的隔膜式气压罐定压。 1. 空调系统水容量V c = 0.7?1.30 （L/m2）（外线长时取大值）：1.30 *90000/1000=117 m 2. 空调系统膨胀量V p =a* " t*V c: 0.0005*15*117=0.88 m 3（冷水系统） 3. 补水泵选择计算 系统定压点最低压力：81 +0.5=81.5（m）=815（kPa） （水温W60C的系统，应使系统最高点的压力高于大气压力5kPa以上） 补水泵扬程：为15+50=865 （kPa） （应保证补水压力比系统补水点压力高30-50kPa，补水泵进出水管较长时，应计算管道阻力）补水泵总流量：羽17*0.05=5.85（m 3/h）=1.6 （L/s） 热量计算公式 一、将1吨冷水从15℃加热到55℃所需要的热量计算公式：Q=1000公斤×（55℃-15℃）×1千卡/公斤℃=40000千卡二．各供热水器能耗费用明细(每吨热水能耗费用) 1、电热水器 A.电热水器的电热转换率为95%，每度电产生的最大热量是 Q=860千卡/度×95%=817千卡/度 吨热水的耗电量为 40000千卡÷817千卡/度 =度 C.民用电价为元/度，则 每吨热水费用：元/度×度=元 2、液化石油气 A.液化石油气的热转换率为80%，每公斤最大热量是 Q=12000千卡/公斤×80%=9600千卡/公斤 吨热水的耗液化气量为 40000千卡÷8400千卡/公斤=公斤 C.瓶装液化石油气的价格为元/公斤，则 每吨热水费用：公斤×元/公斤=元 公斤液化石油气相当于立方汽化石油气 管道液化石油气的价格为元/立方，则 每吨热水费用：公斤×立方/公斤×元/立方=元 3、天然气 A.天然气的热转换率为70%，每立方天然气的最大热量是 Q=8500千卡/立方×70%=5950千卡/立方 吨热水的耗液化气量为 40000千卡÷5950千卡/立方=立方 C.民用天然气的价格为元/立方，则 每吨热水费用：立方×元/立方=元 4 、柴油 A.柴油的热转换率为70%，每公斤柴油产生的最大热量是10200千卡/公斤Q=10200千卡/公斤×70%=7140千卡/公斤 吨热水所耗的柴油量为 40000千卡÷7140千卡/公斤=公斤 #柴油为元/公斤，则 每吨热水费用：公斤×元/公斤=元 5、太阳能热水器 A.按长江流域全年平均120天无日照(阴天、下雨)，需电加热补充，则 每吨热水费用:( 度×120天)÷365天=度×元/度=元 6、空气能热水器 A.空气热能热水器全年平均热效率是电热水器的3倍，每度电产生的热量为860千卡/度×95%×3=2451千卡/度 吨热水的耗电量为 40000千卡÷2451千卡/度=度 附录C 设置隔膜式气压罐定压的采暖空调系统设备选择和补水泵工作压力计算例题 C. 1 例题一 某两管制空调系统冬季采用60／50℃热水，系统水容量约75m3；定压补水点设在循环水入口，根据空调设备和管网允许工作压力，确定循环水泵入口最高允许工作压力为 1.OMPa(1000kPa)；采用不容纳膨胀水量的隔膜式气压罐定压；补水箱与系统最高点高差为45m；试进行定压补水设备的选择计算。 C. 1. 1 根据本措施6. 9节的有关规定和公式进行计算，各公式和图示中容积和压力名称如下： V P——系统的最大膨胀水量(L)； V t——气压罐计算调节容积(L)； V min—气压罐最小总容积(L)； V Z——气压罐实际总容积(L)； P1——补水泵启动压力(表压kPa)； P2——补水泵停泵压力(电磁阀的关闭压力)(表压kPa)； P3——膨胀水量开始流回补水箱时电磁阀的开启压力(表压kPa) P4--安全阀开启压力(表压kPa)； ——补水泵启动压力P1和停泵压力P2的设计压力比； ——容积附加系数，隔膜式气压罐取1.05。 C．1. 2 补水泵选择计算 1 系统定压点最低压力为P1=45+0.5+1=46.5(m)=465(kPa)。 2 考虑到补水泵的停泵压力P2，确定补水泵扬程为(P1十P2)／2=(465十810)／ 2=638(kPa)(P2数值见C. 1．3条3款)，高于P1压力173kPa，满足6. 9．3条1款要求。 3 补水泵设计总流量应不小于75×5%=3.75(m3／h)。 4 选用2台流量为2.Om3／h，扬程为640kPa(扬程变化范围为465～810kPa)的水泵，平时使用1台，初期上水或事故补水时2台水泵同时运行。 C. 1．3 气压罐选择计算 1 调节容积不宜小于3min补水泵设计流量。 1)当采用定速泵时V t≥2.0(m3／h)×3／60(h)=0.1(m.3)=100(L)。 2)当采用变频泵时V t≥2.0(m3／h)×1／3×3／60(h)=0.033(m3)=33(L)。 2 系统最大膨胀量为：V P=14.51(L／m3)×75(m3)=1088(L)(单位容积膨胀量见6．9．6条注释)，此水量回收至补水箱。 3 气压罐最低和最高压力确定： 1)安全阀开启压力取P4=1000(kPa)(补水点处允许工作压力)； 2)膨胀水量开始流回补水箱时电磁阀的开启压力P3=0.9Pa=0.9×1000=900(kPa)； 3)补水泵启动压力P1=465(kPa)； 4)补水泵停泵压力(电磁阀的关闭压力)P2=0.9P3=0.9×900=810(kPa)； 发热量的计算方法 一：通过工业分析数据估算发热量的方法 1. 古塔尔公式 Q gr , ad =82FC ad +αV ad 式中发热量的单位为cal/g，α为系数，由V daf 值查出 相应关系见下表： 2. 斯密特公式 Q g r , a d =810-03(-4V 0 d a f ) 3. 格美林公式 Q g r , a d =80. 8(10-0M a d -A ) 为系数，其与M ad 的对应值见下表 a d α 4. 切诺波利公式 Q g r , a d =87. 4(10-0M a d -A a d 5. 云涅斯特公式 Q g r , a d =80. 8(10-0M a d -A a d ) 6. 煤科总院公式 无烟煤公式 Q gr , ad =100K -(K +6)(M ad +A ad ) -3V ad (-40M ad ) * K 与H daf 的对 应关系 式中K 值见下表 若无法获得H daf ，则利用V daf （校）代替 K 与V daf 的对应关系如下 烟煤公式 Q gr , ad =100K -(K +6)(M ad +A ad ) -3V ad (-40M ad ) * (-40M ad ) 项只在 V daf ≤35%，且M ad >3%时减去，K 值与V daf 及焦渣对应关系如下表 ● 褐煤公式 Q gr , ad =100K -(K +6)(M ad +A ad ) -V ad 其中K 见下表 7. 北京物资学院： ● 无烟煤公式 Q gr , ad =32346.8-161.5V ad -345.5A ad -360.3M ad +1042.3H ad H ad 可用矿区以往测定的H daf 的平均值； 如果无法获得H daf 可用下面的公式： Q gr , ad =34813.7-24.7V ad -382.2A ad -563.0M ad ● 褐煤公式 Q gr , ad =31732.9-70.5V ad -321.6A ad -388.4M ad 二：利用元素分析计算发热量的方法 Q ar , gr =4.19(87C ar +300H ar +26S ar -26O ar ) 锅炉原理：范从振等 Q ar , net =339C ar +1031H ar -109(O ar -S ar ) -25.1M ar 门捷列夫经验公式 三：利用量热计测定煤的发热量 煤的各种发热量名称的含义 a. 煤的弹筒发热量（Q b ） 煤的弹筒发热量，是单位质量的煤样在热量计的弹筒内，在过量高压氧（25～35个大气压左右）中燃烧后产生的热量（燃烧产物的最终温度规定为25℃）。 由于煤样是在高压氧气的弹筒里燃烧的，因此发生了煤在空气中燃烧时不能进行的热 化学反应。如：煤中氮以及充氧气前弹筒内空气中的氮，在空气中燃烧时，一般呈气态氮 逸出，而在弹筒中燃烧时却生成N 2O 5或NO 2等氮氧化合物。这些氮氧化合物溶于弹筒 税种生成硝酸，这一化学反应是放热反应。另外，煤中可燃硫在空气中燃烧时生成SO 2 气体逸出，而在 煤矿巷道及通风计算公式 一、常见断面面积计算： 1、半圆拱形面积=巷宽×（巷高+0.39×巷宽） 2、三心拱形面积=巷宽×（巷高+0.26×巷宽） 3、梯形面积=（上底+下底）×巷高÷2 4、矩形面积=巷宽×巷高 二、风速测定计算： V表=n/t (m/s) (一般为侧身法测风速) 式中：V表：计算出的表速；n：见表读数；t：测风时间（s） V真=a+ b×V表 式中：V真：真风速（扣除风表误差后的风速）； a、b：为校正见表常数。 V平=K V真=（S-0.4）×V真÷S 式中：K为校正系数（侧身法测风时K=（S-0.4）/S，迎面测风时取1.14）；S为测风地点的井巷断面积 三、风量的测定： Q=SV 式中Q：井巷中的风量（m3/s）;S：测风地点的井巷断面积（m2）; V：井巷中的平均风速（m/s） 例1：某半圆拱巷道宽2m,巷道壁高1m,风速1m/s，问此巷道风量是多少。 例2：某煤巷掘进断面积3m2,风量36 m3/min，风速超限吗？ 四、矿井瓦斯涌出量的计算： 1、矿井绝对瓦斯涌出量计算（Q瓦） Q瓦=QC （m3/min） 式中Q：为工作面的风量；C：为工作面的瓦斯浓度（回风流瓦斯浓度-进风流中瓦斯浓度） 例：某矿井瓦斯涌出量3 m3/min，按总回风巷瓦斯浓度不超限计算矿井供风量不得小于多少。 2、相对瓦斯涌出量（q瓦） q瓦=1440Q瓦*N T（m3/t） 式中Q瓦：矿井绝对瓦斯涌出量；1440：为每天1440分钟； N：工作的天数（当月）；T：当月的产量 五、全矿井风量计算： 1、按井下同时工作最多人为数计算 Q矿=4NK （m3/min） 式中4：为《规程》第103条规定每人在井下每分钟供给风量不得少于4立方米；N：井下最多人数；K：系数（1.2~1.5） 2、按独立通风的采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算 Q矿=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐…+∑Q其他）×K 式中K：校正系数（取1.2~1.8） 六、采煤工作面需风量 1、按瓦斯涌出量计算 Q采=100×q采×K CH4 （m3/min） 式中100：为系数；q采：采煤工作面瓦斯涌出量（相对）； K CH4：瓦斯涌出不均衡系数（取1.4~2.0） （2）煤的各种发热量名称的含义 a.煤的弹筒发热量（Qb） 煤的弹筒发热量，是单位质量的煤样在热量计的弹筒内，在过量高压氧（25～35个大气压左右）中燃烧后产生的热量（燃烧产物的最终温度规定为25C）。 由于煤样是在高压氧气的弹筒里燃烧的，因此发生了煤在空气中燃烧时不能进行的热化学反应。如：煤中氮以及充氧气前弹筒内空气中的氮，在空气中燃烧时，一般呈气态氮逸出，而在弹筒中燃烧时却生成N2O5或NO2等氮氧化合物。这些氮氧化合物溶于弹筒税种生成硝酸，这一化学反应是放热反应。另外，煤中可燃硫在空气中燃烧时生成SO2气体逸出，而在弹筒中燃烧时却氧化成SO3，SO3溶于弹筒水中生成硫酸。SO2、SO3,以及H2SO4溶于水生成硫酸水化物都是放热反应。所以，煤的弹筒发热量要高于煤在空气中、工业锅炉中燃烧是实际产生的热量。为此，实际中要把弹筒发热量折算成符合煤在空气中燃烧的发热量。 b.煤的高位发热量（Qgr） 煤的高位发热量，即煤在空气中大气压条件下燃烧后所产生的热量。实际上是由实验室中测得的煤的弹筒发热量减去硫酸和硝酸生成热后得到的热量。 应该指出的是，煤的弹筒发热量是在恒容（弹筒内煤样燃烧室容积不变）条件下测得的，所以又叫恒容弹筒发热量。由恒容弹筒发热量折算出来的高位发热量又称为恒容高位发热量。而煤在空气中大气 压下燃烧的条件湿恒压的（大气压不变），其高位发热量湿恒压高位发热量。恒容高位发热量和恒压高位发热量两者之间是有差别的。一般恒容高位发热量比恒压高位发热量低8.4～20.9J/g,实际中当要求精度不高时，一般不予校正。 c.煤的低位发热量（Qnet） 煤的低位发热量，是指煤在空气中大气压条件下燃烧后产生的热量，扣除煤中水分（煤中有机质中的氢燃烧后生成的氧化水，以及煤中的游离水和化合水）的汽化热（蒸发热），剩下的实际可以使用的热量。 同样，实际上由恒容高位发热量算出的低位发热量，也叫恒容低位发热量，它与在空气中大气压条件下燃烧时的恒压低位热量之间也有较小的差别。 d.煤的恒湿无灰基高位发热量（Qmaf） 恒湿，是指温度30C，相对湿度96%时，测得的煤样的水分（或叫最高内在水分）。煤的恒湿无灰基高位发热量，实际中是不存在的，是指煤在恒湿条件下测得的恒容高位发热量，除去灰分影响后算出来的发热量。 恒湿无灰基高位发热量是低煤化度煤分类的一个指标。 （3）煤的弹筒发热量的测试要点见GB213-87。 （4）煤的高位发热量计算 煤的高位发热量计算公式为： Qgr,ad=Qb,ad-95Sb,ad-aQb,ad生活给水定压罐容积的计算方法
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