煤炭发热量计算新公式
一、前言
煤炭发热量是评价煤质的一项重要指标，是水泥生产用煤计算熟料热耗及标准煤耗的主要依据。煤的发热量除少数大厂采用氧弹热量计实测外，绝大多数水泥企业都是利用工业分析结果，采用经验公式计算煤的发热量。
由于过去所用公式不够统一，为此，原建材部于1980年下发了《关于燃料热值和标准煤统一计算方法规定的通知》，通知所规定的经验公式为煤炭科学院六十年代末期推导的三个公式即：烟煤、无烟煤和褐煤低位发热量经验公式。其计算公式请见《化验室工作手册》附录。上述三个公式在水泥生产用煤、熟料热耗及对水泥企业标准煤耗考核中起到了一定的作用。但这一公式也有一定的缺陷和局限性，如烟煤发热量与水分、灰分、挥发分和焦渣特征有关，但当时推导这一公式时，没有把焦渣特征定量化纳入公式中，而是根据焦渣特征的大小分组列出K值。在计算煤炭发热量时，根据焦渣特征大小，查出K值再纳入公式。这不仅计算麻烦，而且因K值呈台阶式变化，对某些挥发分在边界处的煤样，其计算误差就会增大。为此，煤炭院煤化所陈文敏教授领导的“七五”科技攻关项目，收集了全国大量煤样数据，利用多元回归法，采用电子计算机，进行大量的数据处理，研究推导出一套烟煤、无烟煤、褐煤低位发热量经验公式。
创立的新公式有两套计算方法。一是利用元素分析结果计算各种煤的低位发热量公式。二是利用煤的工业分析结果计算烟煤、无烟煤和褐煤低位发热量公式。利用元素分析结果计算煤发热量更为准确，但目前水泥厂均未开展这项测定工作。因此，仅介绍利用煤的工业分析结果计算发热量的新公式，并结合水泥生产用煤具体应用作一简要介绍。
二、利用煤工业分析结果计算煤低位发热量的新公式
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——空气干燥基低位发热量；
Vad——空气干燥基挥发分(%)；
Aad——空气干燥基灰分(%)；
Mad——空气干燥基水分(%)；
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.热值基准换算
在水泥生产使用中，计算标准煤耗时，按上述公式计算的空气干燥基低位发热量(Qnet.ad)用下式换算成收到基低位发热量(Qnet.ar)后，再计算标准煤耗。
收到基低位发热量计算公式：
Qnet.ar=Qnet.ad×(100－Mar)/(100－Mad)－25.09×[Mar－Mad×(100－Mar)/(100－Mad)]
三、结语
利用煤工业分析计算煤炭低位发热量的新公式，与目前水泥企业应用的旧公式相比，精度有较大的提高，其中烟煤计算的低位发热量标准误差为89卡/克(372焦/克)，精度比旧公式提高15%，无烟煤计算的低位发热量标准误差为73卡/克(305焦/克)，精度比旧公式提高34%，褐煤计算的低位发热量标准误差为94卡/克(393焦/克)，精度比旧公式提高36%。新公式的误差与灰分有关，如灰分(干燥基)大于40%则误差有所增大。而且灰分越高其误差越大。因此使用时要注意当灰分大于40%以上时，应另选公式。
新创立的煤炭发热量计算公式为没有发热量测定设备的广大水泥企业提供了一个精度比较高的计算方法，但是当前水泥企业化验室的煤工业分析水平有待进一步提高，主要问题是分析人员操作规范性比较差，缺少煤工业分析的专用器皿，以及设备中的一些问题。因此，计算公式精度再高，分析结果不准也会产生很大的误差
