燃气高位低位热值

物质热值l000千焦／千克千卡/千克干木柴12.63010.14焦炭29.77095.33酒精30.27214.78木炭(完全燃烧)33.58003.15木炭(不完全燃烧)10.52508.45煤气41.910009.91柴油42.710201.03煤油46.111013.29汽油46.111013.29氢气142.534043.25泥煤13.83296.82褐煤16.84013.52烟煤29.36999.77无烟煤33.58003.15电860/度各种燃料热值表能源名称平均低位发热量折标准煤系数原煤20908千焦（5000千卡）/千克0．7143千克标准煤/千克洗精煤26344千焦（6300千卡）/千克0．9000千克标准煤/千克其他洗煤⑴洗中煤8363千焦（2000千卡）/千克0．2857千克标准煤/千克⑵煤泥8363～12545千焦（2000-3000千克）0．2857～0．4285千克标准煤/千克焦碳28435千焦（6800千卡）/千克0．9714千克标准煤/千克原油41816千焦（10000千卡）/千克1．4286千克标准煤/千克燃料油41816千焦（10000千卡）/千克1．4286千克标准煤/千克汽油43070千焦（10300千卡）/千克1．4714千克标准煤/千克煤油43070千焦（10300千卡）/千克1．4714千克标准煤/千克柴油42552千焦（10200千卡）/千克1．4571千克标准煤/千克液化石油气50179千焦（12000千卡）/千克1．7143千克标准煤/千克炼厂干气45998千焦（11000千卡）/千克1．5714千克标准煤/千克油田天然气38931千焦（9310千卡）/立方米1．3300千克标准煤/立方米气田天然气35544千焦（8500千卡）/立方米1．2143千克标准煤/立方米煤矿瓦斯气14636～16726千焦（3500～4000千卡）/立方米0．5～0．5714千克标准煤/立方米焦炉煤气16726～17081千焦（4000～4300千卡）立方米0．5714～0．6143千克标准煤/立方米其他煤气⑴发生炉煤气5227千焦（1250千卡）/立方米0．1786千克标准煤/立方米⑵重油催化裂解煤气19235千焦（4600千卡）/立方米0．6571千克标准煤/立方米⑶重油热裂解煤气35544千焦（8500千卡）/立方米1．2143千克标准煤/立方米⑷焦碳制气16308千焦（3900千卡）/立方米0．5571千克标准煤/立方米⑸压力气化煤气15054千焦（2500千卡）/立方米0．5143千克标准煤/立方米⑹水煤气10454千焦（2500千卡）/立方米0．3571千克标准煤/立方米煤焦油33453千焦（8000千卡）/立方米1．1429千克标准煤/立方米甲苯41816千焦（10000千卡）/立方米1．4286千克标准煤/立方米0．03412千克标准煤/106焦热力（当量）（0．14286千克标准煤/1000千卡电力（当量）3596千焦（860千卡）/千瓦小时0．1229千克标准煤/千瓦小时电力（等价）11826千焦（2828千卡）/千瓦小时0．4040千克标准煤/千瓦高热值甲烷9510Kcal/Nm3 乙烷16792Kcal/Nm3 丙烷24172Kcal/Nm3 正丁烷31957Kcal/Nm3 异丁烷31757Kcal/Nm3 戊烷40428Kcal/Nm3 低热值甲烷8578Kcal/Nm3 乙烷15371Kcal/Nm3 丙烷22256Kcal/Nm3 正丁烷29513Kcal/Nm3 异丁烷29324Kcal/Nm3 戊烷37418Kcal/Nm3 760mmHg，0℃，干基为标准。

表1 燃料低位发热量和热源设备的热效率广东LNG一期：液态密度456.5Kg/m3气态密度0.802Kg/Nm3低热值9474 Kcal/Nm3新疆广汇：液态密度（-162℃）486Kg/m3气态密度0.871Kg/m3低热值10127.5 Kcal/Nm3西气二线：低热值：36.65MJ/ Nm3 (8756kcal/Nm3)气态密度0.785kg/Nm3液态密度450.Kg/m3重油密度：~0.98Kg/升汽油密度：~0.72Kg/升 0#柴油密度 ~0.86Kg/升煤油0.8 Kg/升（随温度变）广东液化石油气气质如下：气态低热值25885Kcal/Nm3高热值28065Kcal/Nm3液态热值11013Kcal/Kg气相密度 2.351Kg/Nm3液相密度568.1Kg/m3（0℃）514.5Kg/m3（40℃）运动粘度 3.04×10-6m2/s（气态）露点 1.0℃（0.07MPa）爆炸极限（20℃）8.97%（爆炸上限）1.75%（爆炸下限）华白数87.04MJ/Nm3燃烧势44.45天然气主要组份（V%）：甲烷(CH4）：91.46%乙烷(C2H6)： 4.74%丙烷(C3H8)： 2.59%正丁烷(ｎ-C4H10) 0.54%异丁烷(ｉ-C4H10) 0.57%异戊烷(ｉ-C5H12) 0.01%氮气(N2) 0.09%液态密度456.5Kg/m3气态密度0.802Kg/Nm3低热值9474 Kcal/Nm3高热值10466Kcal/Nm3爆炸极限（20℃）14.57%（爆炸上限）4.60%（爆炸下限）华白数55.64MJ/Nm3燃烧势41.23根据西气东输二线的气源资料，作为城市气源的天然气性质，具体如下：1、天然气组分（V%）：甲烷（CH4）92.55%乙烷（C2H6） 3.96%丙烷（C3H8）0.34%正丁烷（n-C4H10）0.09%异丁烷（i-C4H10）0.12%异戊烷（i-C5H12）0.22%氮气（N2）0.84%二氧化碳（CO2） 1.89%2、热力性质：低热值：Q l =36.65MJ/ Nm3 (8756kcal/Nm3)高热值：Q h =40.60MJ/ Nm3 (9700 kcal/Nm3)爆炸极限（20℃）15.35%（爆炸上限）4.96%（爆炸下限）3、物理性质密度：0.785kg/Nm3比重：0.607（空气=1）分子量：17.53运动粘度：13.00×106 m2/s（计算值）4、互换性指标华白数：W = 52.11MJ/Nm3燃烧势：CP = 39.261、居民用气户籍人口的耗热指标取值为2850MJ/人.年，暂住人口的耗热指标为2700MJ/人.年。

天然气基础知识1、天然气（NG) Natural gas天然气，是一种多组分的混合气态化石燃料，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。

还有硫化氢、二氧化碳、氮、水及少量一氧化碳。

它主要存在于油田、气田、煤层和页岩层。

天然气燃烧后无废渣、废水产生，相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。

天然气又可分为伴生气和非伴生气两种。

伴随原油共生，与原油同时被采出的油田气叫伴生气；非伴生气包括纯气田天然气和凝析气田天然气两种，在地层中都以气态存在。

甲烷分子式：CH4 分子量：18天然气的主要成分是甲烷，也含有乙烷、丙烷、氮气和二氧化碳等组分。

其组成不同热值也不同。

乙烷、丙烷的热值高于甲烷，若天然气中高热值组分的含量较高则热值也较高。

而氮气、二氧化碳则不会燃烧发热，因此，天然气中此类组分含量较高则热值也较低。

甲烷燃烧方程式（1）、完全燃烧：CH₄+2O₂===CO₂+2H₂O（反应条件为点燃）甲烷+氧气→二氧化碳+水蒸气（2）、不完全燃烧：2CH₄+3O₂=2CO+4H₂O燃烧天然气产生的二氧化碳比燃烧石油要少30％，比煤要少45％。

2、液化天然气（LNG)Liquefied Natural Gas从名称上可以看出液化天然气由天然气液化而来。

组分：主要含甲烷，还有乙烷、丙烷、丁烷、氮气等气相密度：0.71-0.74Kg/m3液相密度：0.42-0.46T/m3热值：8500-9300大卡/Nm3液态气化比：1:600-625饱和压力：0.3Mpa着火点：650度沸点：-162度爆炸极限：5%-15%气源：气井气、石油伴生气、煤层气等低温液化。

3、压缩天然气（CNG)Compressed Natural Gas从名称可以看出压缩天然气由天然气压缩而来。

压缩到压力大于或等于10MPa且不大于25MPa的气态天然气，是以气态储存在高压容器中。

4、液化石油气（LPG)liquefied petroleum gas组分：丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同时含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物杂质。

燃气热值燃烧一定体积或质量的燃气所能放出的热量称为燃气的发热量，也称为燃气的热值。

其常用单位有千卡/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）、兆焦耳/标准立方米（MJ/Nm3），以兆焦耳/标准立方米（MJ/Nm3）最为常用。

目录1、燃气热值▪简介▪常用单位▪分类2、热值小知识▪卡路里和焦耳的换算▪热值比较▪热值公式3、煤气热值计算1、燃气热值简介燃烧一定体积或质量的燃气完全燃烧所能放出的热量称为燃气的发热量，也称为燃气的热值。

完全燃烧是指燃烧产物为二氧化碳和水等不能再进行燃烧的稳定物质。

常用单位其常用单位:有千卡/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）、兆焦耳/标准立方米（MJ/Nm3），以兆焦耳/标准立方米（MJ/Nm3）最为常用。

分类燃气热值分为高位热值和低位热值：1）高位热值是指规定量的气体完全燃烧，所生成的水蒸汽完全冷凝成水而释放出的热量。

2）低位热值是指规定量的气体完全燃烧，燃烧产物的温度与天燃气初始温度相同，所生成的水蒸汽保持气相，而释放出的热量。

燃气的高、低位热值通常相差为10%左右。

燃气燃烧时要产生水蒸气，这些水蒸气要冷却到燃烧前的燃气温度时，不但要放出温差间的热量，而且要放出水蒸气的冷凝热，所以，高位热值减去水蒸气的冷凝热就是低位热值。

在实际燃烧时，水蒸气并没有冷凝，冷凝热得不到利用，这是影响通过实验的形式测定热值的重要因素。

日本和大多数北美国家习惯于使用燃气的高位热值，我国和大多数欧洲国家习惯于用低位热值。

燃气热值理论上可以用于所有的可燃气体，但实际上更多地用于人工煤气、天然气和管道液化石油气领域，是城市燃气分析中的重要指标。

随着西气东输工程的快速拓展，燃气热值指标也正在成为重要的民生指标。

2、热值小知识卡路里和焦耳的换算1卡（cal）=4.1868焦耳（J）1大卡=4186.75焦耳（J）1大卡=1000卡=4200焦耳=0.0042兆焦。

高位热值和低位热值的区别以燃气为例：高位热值是指每标准立方米燃气完全燃烧后，其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。

低位热值是指每标准立方米燃气完全燃烧后，其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸气状态时所放出的热量。

高、低热值数值之差为水蒸气的气化潜热。

其他燃料也可以像这样描述，主要区别就是水的状态。

【附录】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。

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。

低位热值 inferior calorific value规定量的燃气在空气中完全燃烧时所释放出的热量。

在燃烧反应发生时，压力P1保持恒定，所有燃烧产物的温度降至与规定的反应物温度t。

相同的温度，所有的燃烧产物均为气态。

此时单位体积燃气释放出的热量即为该燃气的低位热值，以符号Hi表示，量纲为kJ/m^3。

毒性当量环境中存在的二恶英以其混合物形式存在，评价接触这些混合物对健康产生的潜在效应并非含量简单相加。

为评价这些混合物对健康影响的潜在效应，提出了毒性当量的概念，并通过毒性当量因子(Toxic equivalency factor, TEF)来折算。

TEF是对某个化合物异构体的相对毒性，以毒性最强的2,3,7,8-TCDD 的TEF为1，其他二恶英异构体的毒性折算成相应的相对毒性强度。

不同的研究者根据不同的试验条件可以得出不同的TEF值。

然而，由于动物毒性及其Ah受体的活性在不同研究者之间相差不大，TEF值也就相差左右。

高位热值和低位热值的区别以燃气为例：高位热值是指每标准立方米燃气完全燃烧后，其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。

低位热值是指每标准立方米燃气完全燃烧后，其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸气状态时所放出的热量。

高、低热值数值之差为水蒸气的气化潜热。

其他燃料也可以像这样描述，主要区别就是水的状态。

【附录】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。

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。

低位热值inferior calorific value规定量的燃气在空气中完全燃烧时所释放出的热量。

在燃烧反应发生时，压力P1保持恒定，所有燃烧产物的温度降至与规定的反应物温度t。

相同的温度，所有的燃烧产物均为气态。

此时单位体积燃气释放出的热量即为该燃气的低位热值，以符号Hi表示，量纲为kJ/m^3。

毒性当量环境中存在的二恶英以其混合物形式存在，评价接触这些混合物对健康产生的潜在效应并非含量简单相加。

为评价这些混合物对健康影响的潜在效应，提出了毒性当量的概念，并通过毒性当量因子(Toxic equivalency factor, TEF)来折算。

TEF是对某个化合物异构体的相对毒性，以毒性最强的2,3,7,8-TCDD的TEF 为1，其他二恶英异构体的毒性折算成相应的相对毒性强度。

不同的研究者根据不同的试验条件可以得出不同的TEF值。

然而，由于动物毒性及其Ah受体的活性在不同研究者之间相差不大，TEF值也就相差0.1左右。

燃气热值
燃烧一定体积或质量的燃气所能放出的热量称为燃气的发热量，也称为燃气的热值。

其常用单位有千卡/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），以兆焦尔/标准立方米（MJ/Nm3）最为常用。

燃气热值分为高位热值和低位热值：
1）高位热值是指规定量的气体完全燃烧，所生成的水蒸汽完全冷凝成水而释放出的热量。

2）低位热值是指规定量的气体完全燃烧，燃烧产物的温度与天然气初始温度相同，所生成的水蒸汽保持气相，而释放出的热量。

燃气的高、低位热值通常相差为10％左右。

燃气燃烧时要产生水蒸气，这些水蒸气冷要却到燃烧前的燃气温度时，不但要放出温差间的热量，而且要放出水蒸气的冷凝热，所以，高位热值减去水蒸气的冷凝热就是低位热值。

在实际燃烧时，水蒸气并没有冷凝，冷凝热得不到利用。

日本和大多数北美国家习惯于使用燃气的高位热值，我国和大多数欧洲国家习惯于用低位热值。

燃气热值理论上可以用于所有的可燃气体，但实际上更多地用于人工煤气、天然气和管道液化石油气领域，是城市燃气分析中的重要指标。

随着西气东输工程的快速拓展，燃气热值指标也正在成为重要的民生指标。

测定天然气热值的方法探析：直接法VS间接法本文简述了天然气能量计量的基本原理，同时介绍了两种不同原理的天然气热值测定方法，并对其进行了分析比较。

GB12206-90给出了我国城市燃气热值的定义：每标准立方米（0℃，101.3KPa）干燃气完全燃烧时产生的热量。

当此热量包括烟气中水蒸气凝结而散发的热量时，称为高位热值，反之称为低位热值。

纵观近年来的发展情况，我国天然气能量计量工业历经多年积累，不断取得进步，并逐渐与国际接轨，对整个天然气产业的发展做出了不小的贡献。

笔者将介绍两种天然气热值的测定方法：一种为使用热量计直接燃烧测定天然气的热值(简称直接法)，另一种为利用气体成分分析仪分析得到天然气组成数据，并由此计算其热值(简称间接法)。

1、水流式热量计水流式热量计是国内较为常见的一种直接法燃气热值测量设备，它主要由热量计主体、湿式流量计、皮膜调压器、钟罩水封式稳压器、燃气增湿器、空气增湿器及燃烧器等组成。

其测量热值的原理基于传统的燃烧样气法，用连续水流吸收燃气完全燃烧时产生的热量，根据达到稳定时的经过热量计的水量和水流温升计算出燃气的测试热值，再将测试过程中各种必须考虑的修正值换算至标准状况下的燃气热值。

如此测得的燃气热值称为高位热值，也称为总热值或毛热值。

高位热值减去其中冷凝水量的气化热值即该燃气的低位热值。

该类设备的缺点是需要进行庞杂的实验工作，这也是为什么它不被用于日常测量，而仅用于特殊需求中。

水流式热量计目前在天然气管道现场使用的热值测量设备，主要为气相色谱仪和红外分析仪，下面将分别对其工作原理及特性进行介绍。

2、气相色谱仪色谱仪利用色谱柱先将混合气体分离，然后依次导入检测器，以得到各组分的检测信号。

按照导入检测器的先后次序，经过对比，可以区别出是什么组分，根据峰高度或峰面积可以计算出各组分含量。

通常采用的检测器有：热导检测器，火焰离子化检测器，氦离子化检测器，超声波检测器，光离子化检测器，电子捕获检测器，火焰光度检测器，电化学检测器，质谱检测器等。

高、低位热值对效率影响的原因
燃油气锅炉的热效率计算方法的不同，源于燃料的发热值的不同计算方法，即所谓燃料的低位发热值（LHV，lower heating value）和燃料的高位发热值（HHV, higher heating value）。

燃料的低位发热值是指燃料经燃烧后成汽态所放出的热量，也叫净发热量(PHV)一般初始温度按25 °C或常温，汽态温度150 °C.以上。

燃料的高位发热值是指燃料经燃烧后其排放烟气呈液态时所放出的热量，也叫总发热量。

所以燃料的高位发热值要比低位发热值多出了燃烧后化合物从汽态冷凝到液态的热量，数值要大些。

而燃油气锅炉的效率相当于单位时间输入化学能与单位时间输出有效热能的比值，形象地说在相同的输出热量下，锅炉输入燃料化学能最低位发热值，会使锅炉计算出的效率大于用高值发热值计算出的热效率高，一般来说用高位值去除以低位值的商乘以高值热效率就相当于低值热效率。

举例比如：某用户锅炉燃料天然气低位发热值（pure calorific value）8400kcal/m3,高位值(gross calorific value) 9300kcal/m3。

9300/8400=1.11，如果此锅炉高值热效率为84%，那低值热效率会有84%x1,11=93%，两者相差太大了！
由于历史的原因，欧洲和北美国家一直以燃料的高位发热值来计算热力设备的效率，而我国习惯上用燃料的低位发热值来计算热力设备的热效率。

因此用LHV 计算的结果当然会大，而用HHV会偏小。

根据不同的燃料高低位发热值的差异的不同会有百分之几甚至十几的巨大差异！
当然如果按低位发热值来计算某些冷凝式锅炉的热效率，会出现效率超过100%的违反热力学第二定律的“怪事”。

煤气热值的测定一、概念煤气热值是指标准状况（0℃、101.3kPa）下1m3干燃气完全燃烧时产生的热量。

若氢燃烧后生成水，此时放出的热量，称为高位热值；若氢燃烧后生成水蒸气，此时放出的热量，称为低位热值。

二、方法原理在水流式热量计中，用连续水流吸收燃气完全燃烧时的热量。

根据达到稳定时的各个参数，计算标准状况干燃气燃烧产生的热量。

三、测试条件①量热计应装在光线明亮、空气流速小于0.5m/s且不受辐射热影响的地方。

测试期间环境温度应为15～30℃，温度波动小于±1℃。

.②进量热计的水温应低于室温1.5～2.5℃。

整个测试分为两组，共4次，每次测试期间的进口水温波动必须小于0.1℃。

③量热器的热负荷应保持标定时的热负荷。

当热负荷为3.3～4.2MJ/h时，燃烧器的喷嘴尺寸可参考下表。

燃烧器喷嘴尺寸与热负荷对应表④热量计进、出口水的温度差应为8～12℃。

⑤热量计的进口空气湿度应为（80±5）%。

⑥热量级的排烟温度与进口水的温度差为0～2℃。

⑦各种测试仪表均须定期标定，并按标定值修正。

四、操作步骤测试准备工作⑴用标准容量瓶校正湿式气体流量计，得出校正系数f1.流量计中的水温与室温相差应小于0.5℃。

⑵将量热计垂直放好，并装上空气湿润器。

⑶将温度计插入热量计中水流转弯中心处，水银球不应与内壁接触，烟气温度计插入深度应使水银球在排烟管的中心线上。

⑷装好整个系统，按规定在燃气稳压器。

燃气及空气湿润器中加水。

⑸燃气系统气密性检验。

在工作压力下，持续五分钟压力不应下降。

⑹排放燃气系统中的空气。

打开阀门，从燃烧器向外放气，使气体流量计转一圈并确定流量计中只有燃后，点燃燃烧器。

⑺调节燃烧器的一次空气调节板，使火焰具有清晰的内焰锥并且稳定燃烧；调节燃气稳压器上的重块或燃气阀门，使热负荷符合标定时的热负荷。

⑻调节空气湿润器的空气调节门，使热量计入口空气湿度达到（80±5）%。

⑼打开进水阀并将热量计的进水调节阀放在中间位置，装入已点燃的燃烧器，当出口水温上升后，拨动调节阀，使热量计进、出口水的温度差为8～12℃。

燃气热值燃烧一定体积或质量的燃气所能放出的热量称为燃气的发热量，也称为燃气的热值。

其常用单位有千卡/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）、兆焦耳/标准立方米（MJ/Nm3），以兆焦耳/标准立方米（MJ/Nm3）最为常用。

目录1、燃气热值▪简介▪常用单位▪分类2、热值小知识▪卡路里和焦耳的换算▪热值比较▪热值公式3、煤气热值计算1、燃气热值简介燃烧一定体积或质量的燃气完全燃烧所能放出的热量称为燃气的发热量，也称为燃气的热值。

完全燃烧是指燃烧产物为二氧化碳和水等不能再进行燃烧的稳定物质。

常用单位其常用单位:有千卡/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）、兆焦耳/标准立方米（MJ/Nm3），以兆焦耳/标准立方米（MJ/Nm3）最为常用。

分类燃气热值分为高位热值和低位热值：1）高位热值是指规定量的气体完全燃烧，所生成的水蒸汽完全冷凝成水而释放出的热量。

2）低位热值是指规定量的气体完全燃烧，燃烧产物的温度与天燃气初始温度相同，所生成的水蒸汽保持气相，而释放出的热量。

燃气的高、低位热值通常相差为10%左右。

燃气燃烧时要产生水蒸气，这些水蒸气要冷却到燃烧前的燃气温度时，不但要放出温差间的热量，而且要放出水蒸气的冷凝热，所以，高位热值减去水蒸气的冷凝热就是低位热值。

在实际燃烧时，水蒸气并没有冷凝，冷凝热得不到利用，这是影响通过实验的形式测定热值的重要因素。

日本和大多数北美国家习惯于使用燃气的高位热值，我国和大多数欧洲国家习惯于用低位热值。

燃气热值理论上可以用于所有的可燃气体，但实际上更多地用于人工煤气、天然气和管道液化石油气领域，是城市燃气分析中的重要指标。

随着西气东输工程的快速拓展，燃气热值指标也正在成为重要的民生指标。

2、热值小知识卡路里和焦耳的换算1卡（cal）=4.1868焦耳（J） 1大卡=4186.75焦耳（J）1大卡=1000卡=4200焦耳=0.0042兆焦。

燃气热值的测定（实验序号：03030035）一、实验目的1． 测量燃气的高位热值和低位热值，了解水流式热量计的工作原理。

2． 掌握水流式热量计的正确操作方法，学会分析影响测量精度的因素。

二、基本原理燃气的热值是指1（Nm 3）的燃气完全燃烧所放出的全部热量。

分为高位热值和低位热值。

燃气的高位热值是指每标准立方米（0℃，101.325kPa ）干燃气完全燃烧后，其燃烧产物与周围环境恢复到燃烧前的温度，烟气中的水蒸气凝结成同温度的水后所放出的全部热量。

燃气的低位热值则是指在上述条件下，烟气中的水蒸气仍以蒸气状态存在时，所获得的全部热量。

水流式热量计是利用水流吸热法来测定燃气的热值的，燃气在一衡定压力下进入本生灯燃烧，释放出热量，在热量计内与连续恒温水流进行充分的热交换使水流温度升高，热平衡方程式可近似写成：V ·H h =cm t ∆ (1)式中：H h —燃气的高发热值（kJ/Nm 3）V —单次实验中，在热量计内燃烧的燃气体积（Nm 3） m —在同一次实验中，流过热量计的水量（kg ） Δt —热量计进、出水的温差（℃）c —水的定压容积比热[4.1868kJ/（kg ·℃）] 由式（1）可得：Vtcm H h ∆=（2） 燃气的高位热值减去烟气中水蒸气凝结时放出的热量q ，就可得出燃气的低位热值，即：q Vtcm q H H h -∆=-=1 (3) 因此测得耗气量、水量及其温度差和冷凝水量就可以算出燃气的高、低位热值。

（耗气量换算成标准状态下的体积还需测得燃气温度、压力和大气压力）。

三、仪器及测量系统测量系统由以下几部分组成（见测量系统图）：燃气压力调节器A ，湿式燃气表B ，稳压器C ，热量计D ，水箱E 及数字天平。

（一） 热量计（见图30-1）热量计是实现方程式（1）的主要机构。

燃气通过本生灯在热量计中完全燃烧。

进入热量计的水经过水箱恒水位，使水流量稳定不变并把燃气燃烧产生的热量全部吸收。

北京北斗星工业化学研究所业务热线:010-8264.0230-815 (石油化工分析)010-8264.0230-817 (煤化工分析)010-6257.9939-803 (气体分析产品)技术支持：010-8264.0226(分析技术)；合同管理: 010-8264.9388(合同管理/合同执行);传真: 010-8264.0221(业务办/合同签订);8264.0238 (合同管理/合同执行); web: / Email: sales@ suncns@通信: 北京市603信箱北斗星工化所100080业务部地址: 北京市海淀区中关村南三街中科院物理所H楼常见燃气成分表常见燃料热值表机油 8571 kcal/kg石蜡 10714 kcal/kg丙酮 14692 kcal/kg粗醇 3600千卡/kg 含水10%燃料油 10000千卡/kg标准煤的低位发热量为29271KJ（千焦）/Kg（即7000千卡/公斤）能源名称平均低位发热量原煤 20908千焦（5000千卡）/千克洗精煤 26344千焦（6300千卡）/千克其它洗煤1、洗中煤 8363千焦（2000千卡）/千克2、煤泥 8363-12545千焦（2000-3000千卡）/千克焦炭 28435千焦（6800千卡）/千克原油 41816千焦（10000千卡）/千克燃料油 41816千焦（10000千卡）/千克汽油 43070千焦（10300千卡）/千克煤油 43070千焦（10300千卡）/千克柴油 42652千焦（10200千卡）/千克液化石油气 50179千焦（12000千卡）/千克炼厂干气 45998千焦（11000千卡）/千克天然气 38931千焦（9310千卡）/m354525千焦（13039千卡）/千克焦炉煤气 16726-17981千焦（4000-4300千卡）/ m3氢气 12753千焦耳（3049．55千卡）/M3142836千焦耳（34155千卡）/千克其它煤气:1、发生炉煤气 5227千焦（1250千卡）/ m32、重油催化裂解煤气 19235千焦（4600千卡）/ m33、重油热裂解煤气 35544千焦（8500千卡）/ m34、焦炭制气 16308千焦（3900千卡）/ m35、压力气化煤气 15054千焦（3600千卡）/ m36、水煤气 10454千焦（2500千卡）/ m3煤焦油 33453千焦（8000千卡）/千克粗苯 41816千焦（10000千卡）/千克。

第1章燃气热值的测试1.1 实验目的燃气的热值对分析燃烧分析非常重要，因此，检测燃气的高位热值、低位热值测试非常重要。

本实验的目的是：(1) 掌握水流型气体热量仪的测试原理和方法；(2) 检测燃气的高位热值和低位热值；(3) 测试热值换算成标准状态热值。

1.2 实验原理将一定量的燃气试样，在恒定压力下和同等温度的空气条件下完全燃烧，将燃烧后的气体生成物冷却至原先燃气温度并将燃气中含氢的组分所生成的水蒸汽冷却成冷凝水，这些总的热量都由水流完全吸收下来，从而经过水量和水温升计算出燃气的测试热值，再将测试热值换算成标准状态下的燃气热值(kJ/m3)，即为高位热值。

高位热值减去冷凝水量的气化热即得燃气的低位热值。

1.3 实验装置及设备实验主要设备为SY-4水流型热量计(见图1-1)，该设备主要包括热量计主体、燃烧器和顶罩、空气增湿器、燃气增湿器、玻璃转子流量计、稳压器、燃气流量计、标准容器瓶及支架、Ⅱ等标准温度计。

测量范围为6.7~125.6MJ/m3。

设备的每一部分的介绍如下：1、热量计主体(见图1-2)：主体结构是燃烧吸热筒体—竖管束烟气流-水流热交换器，其采用48支Φ8.5×0.5mm紫铜管圆圈排列而成。

2、燃烧器和顶罩(见图1-3)：由于不同热值的燃气燃烧特性差异较大，需选用不同直径的喷嘴等部件，燃烧器具有9只不同直径的喷嘴，2只不同形式的进风口，2只不同尺寸的顶罩可供选择。

3、空气增湿器(见图1-4)：空气在增湿器内经水流喷淋而达到90~95%的湿度，与未经增湿的较干空气混合，调节风口达到80±5%的湿度，空气湿度由混合器上的干球和湿球温度计查得。

图1-1仪器设备示意图1－标准容器校验架，2－玻璃转子流量计，3－燃气增湿器，4－湿式气体流量计，5－钟罩式水封稳压器，6－空气增湿器，7－空气增湿调节器，8－热量计主体，9－燃烧器，10－量筒，11－电子秤，12－高位水箱1－进水温度计2－出水温度计3－透气管4－进水溢流分配杯5－进水调节阀6－溢流管7－进水管8－冷凝水管9－空气进口10－出水杯11－出水转化阀12－出水管13－出水称量管14－重棰15－热交换器放水阀16－燃烧器插口17－支脚调节螺母图1-2 热量计主体1－灯头顶罩2－燃烧气喷管3－进风调节片4－托杯5－燃气进口6－底座喷嘴图1-3燃烧器和顶罩1－进水管，2－出水口3－可调支脚，4－插接口5－干湿度调节钮6－干空气进风口7－干球温度计8－湿球温度计9－湿度计水杯10－混合气出口图1-4空气增湿器4、燃气增湿器(见图1-5)：燃气通过封闭式燃气增湿器达到饱和状态，其目的一是使测热过程处于湿平衡状态，二是使流量表内水量在测试过程中不发生明显减少现象。

天然气高位发热量和低位发热量计算说明天然气的高位发热量和低位发热量是衡量其热值的两个重要参数。

本文将从计算方法、原理以及应用等方面进行详细说明。

一、高位发热量的计算说明高位发热量（GCV，Gross Calorific Value）指的是在气体完全燃烧的情况下，单位质量的燃料所释放出的总能量，包括产生的热和实际可利用的热（热量由正燃烧释放）。

计量单位为焦耳/千克（J/kg）或千卡/立方米（kcal/m³）。

计算高位发热量的方法有两种常用途径，分别是化学分析法和物理计量法。

(一)化学分析法化学分析法基于天然气成分和燃烧反应的化学方程式，通过分析天然气中各成分的含量来计算高位发热量。

化学分析法是一种精确度较高的方法，但需要化学实验室进行实际分析，因此费用较高。

(二)物理计量法物理计量法是通过实际燃烧天然气并测量燃烧产生的热量来计算高位发热量。

这种方法适用于在现场或实验室中进行，需要使用专业的燃烧热量计以及气体流量计等设备。

物理计量法计算简单、快捷，但相对于化学分析法来说，精度稍低。

二、低位发热量的计算说明低位发热量（LHV，Low Calorific Value）指的是在天然气完全燃烧后，单位质量的燃料所释放的总能量，不包括水蒸气凝结释放的热能。

计量单位同样为焦耳/千克（J/kg）或千卡/立方米（kcal/m³）。

低位发热量可以通过高位发热量减去水蒸气凝结热来计算。

水蒸气在燃烧反应中生成，当水蒸气冷却后凝结成液态水，会释放出一定的热量，这部分热量被称为凝结热。

凝结热的计算可以通过水蒸气的质量和燃烧时水蒸气的温度差来估算，通常情况下，用30℃表示水蒸气温度差。

三、高位发热量和低位发热量的应用高位发热量和低位发热量的计算结果在能源行业，特别是天然气供应、应用以及经济效益等方面有着广泛的应用。

(一)天然气贸易与定价高位发热量和低位发热量可以用于天然气的贸易和定价。

天然气的价格通常和其能量含量有关，因此了解天然气的高位发热量和低位发热量可以帮助买卖双方确定合理的交易价格。

物质热值l000千焦／千克千卡/千克干木柴12.63010.14焦炭29.77095.33酒精30.27214.78木炭(完全燃烧)33.58003.15木炭(不完全燃烧)10.52508.45煤气41.910009.91柴油42.710201.03煤油46.111013.29汽油46.111013.29氢气142.534043.25泥煤13.83296.82褐煤16.84013.52烟煤29.36999.77无烟煤33.58003.15电860/度各种燃料热值表能源名称平均低位发热量折标准煤系数原煤20908千焦（5000千卡）/千克0．7143千克标准煤/千克洗精煤26344千焦（6300千卡）/千克0．9000千克标准煤/千克其他洗煤⑴洗中煤8363千焦（2000千卡）/千克0．2857千克标准煤/千克⑵煤泥8363～12545千焦（2000-3000千克）0．2857～0．4285千克标准煤/千克焦碳28435千焦（6800千卡）/千克0．9714千克标准煤/千克原油41816千焦（10000千卡）/千克1．4286千克标准煤/千克燃料油41816千焦（10000千卡）/千克1．4286千克标准煤/千克汽油43070千焦（10300千卡）/千克1．4714千克标准煤/千克煤油43070千焦（10300千卡）/千克1．4714千克标准煤/千克柴油42552千焦（10200千卡）/千克1．4571千克标准煤/千克液化石油气50179千焦（12000千卡）/千克1．7143千克标准煤/千克炼厂干气45998千焦（11000千卡）/千克1．5714千克标准煤/千克油田天然气38931千焦（9310千卡）/立方米1．3300千克标准煤/立方米气田天然气35544千焦（8500千卡）/立方米1．2143千克标准煤/立方米煤矿瓦斯气14636～16726千焦（3500～4000千卡）/立方米0．5～0．5714千克标准煤/立方米焦炉煤气16726～17081千焦（4000～4300千卡）立方米0．5714～0．6143千克标准煤/立方米其他煤气⑴发生炉煤气5227千焦（1250千卡）/立方米0．1786千克标准煤/立方米⑵重油催化裂解煤气19235千焦（4600千卡）/立方米0．6571千克标准煤/立方米⑶重油热裂解煤气35544千焦（8500千卡）/立方米1．2143千克标准煤/立方米⑷焦碳制气16308千焦（3900千卡）/立方米0．5571千克标准煤/立方米⑸压力气化煤气15054千焦（2500千卡）/立方米0．5143千克标准煤/立方米⑹水煤气10454千焦（2500千卡）/立方米0．3571千克标准煤/立方米煤焦油33453千焦（8000千卡）/立方米1．1429千克标准煤/立方米甲苯41816千焦（10000千卡）/立方米1．4286千克标准煤/立方米0．03412千克标准煤/106焦热力（当量）（0．14286千克标准煤/1000千卡电力（当量）3596千焦（860千卡）/千瓦小时0．1229千克标准煤/千瓦小时电力（等价）11826千焦（2828千卡）/千瓦小时0．4040千克标准煤/千瓦高热值甲烷9510Kcal/Nm3 乙烷16792Kcal/Nm3 丙烷24172Kcal/Nm3 正丁烷31957Kcal/Nm3 异丁烷31757Kcal/Nm3 戊烷40428Kcal/Nm3 低热值甲烷8578Kcal/Nm3 乙烷15371Kcal/Nm3 丙烷22256Kcal/Nm3 正丁烷29513Kcal/Nm3 异丁烷29324Kcal/Nm3 戊烷37418Kcal/Nm3 760mmHg，0℃，干基为标准。

高位热值与低位热值以燃气为例：高位热值是指每标准立方米燃气完全燃烧后，其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。

低位热值是指每标准立方米燃气完全燃烧后，其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸气状态时所放出的热量。

高、低热值数值之差为水蒸气的气化潜热。

其他燃料也可以像这样描述，主要区别就是水的状态。

【附录】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。

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。

低位热值 inferior calorific value规定量的燃气在空气中完全燃烧时所释放出的热量。

在燃烧反应发生时，压力P1保持恒定，所有燃烧产物的温度降至与规定的反应物温度t。

相同的温度，所有的燃烧产物均为气态。

此时单位体积燃气释放出的热量即为该燃气的低位热值，以符号Hi表示，量纲为kJ/m^3。

毒性当量环境中存在的二恶英以其混合物形式存在，评价接触这些混合物对健康产生的潜在效应并非含量简单相加。

为评价这些混合物对健康影响的潜在效应，提出了毒性当量的概念，并通过毒性当量因子(Toxic equivalency factor, TEF)来折算。

TEF是对某个化合物异构体的相对毒性，以毒性最强的2,3,7,8-TCDD的TEF为1，其他二恶英异构体的毒性折算成相应的相对毒性强度。

不同的研究者根据不同的试验条件可以得出不同的TEF值。

然而，由于动物毒性及其Ah受体的活性在不同研究者之间相差不大，TEF值也就相差0.1左右。

为了国际间的比较，规定了所谓的国际毒性当量因子（I-TEF）。

1997年世界卫生组织（WHO）修订了毒性当量因子，称为WHO-TEF；〔6〕同时还规定了PCBs的WHO-TEF，因此可以计算二恶英及其类似物的总TEQs。