燃料熱值

燃料熱值也叫燃料發熱量，是指單位質量（指固體或液體）或單位體積（指氣體）的燃料完全燃燒，燃燒產物冷卻到燃燒前的溫度（一般為環境溫度）時所釋放出來的熱量。為合理利用我國能源資源，在動力燃料中 準確測定熱值是很重要的。 燃料熱值是評價燃料質量的主要指標，是熱平衡、熱效率和煤耗計算的依據。但熱值測定技術較為複雜，影響的因素也較多。現根據工作經驗和有關資料，就熱值測定中的一些技術向題作一介紹。

基本介紹

• 中文名：燃料熱值
• 外文名：Fuel calorific value
• 也稱：燃料發熱值
• 焦炭 ：25.12-29.308 0.857-1.000
• 無煙煤 ：25.12-32.65 0.857-1.114

分類

高位熱值

固體或液體發熱量的單位是千卡/千克（kcal/kg）、千焦耳/千克（KJ/kg）或兆卡/千克（Mcal/kg）、兆焦爾/千克（MJ/kg）；氣體燃料的發熱量單位是千卡/標準立方米（kcal/Nm3）、千焦耳/標準立方米（KJ/Nm3）或兆卡/標準立方米（Mcal/Nm3）、兆焦爾/標準立方米（MJ/Nm3）。燃料熱值有高位熱值與低位熱值兩種。

高位熱值是指燃料在完全燃燒時釋放出來的全部熱量，即在燃燒生成物中的水蒸汽凝結成水時的發熱量，也稱毛熱。

低位熱值

低位熱值是指燃料完全燃燒，其燃燒產物中的水蒸汽以氣態存在時的發熱量，也稱淨熱。

高位熱值與低位熱值的區別，在於燃料燃燒產物中的水呈液態還是氣態，水呈液態是高位熱值，水呈氣態是低位熱值。低位熱值等於從高位熱值中扣除水蒸汽的凝結熱。

燃料大都用於燃燒，各種爐窯的排煙溫度均超過水蒸汽的凝結溫度，不可能使水蒸氣的凝結熱釋放出來，所以在能源利用中一般都以燃料的套用的低位發熱量作為計算基礎。各國的選擇不同，日本、北美各國均習慣用高位熱值，而我國、前蘇聯、德國和經濟合作與發展組織是按低位熱值換算的，有的國家兩種熱值都採用。

煤和石油的高低位熱值相差約5%，天然氣和煤氣為10%左右。

各種熱值

固體燃料

燃料名稱 熱值MJ/kg 折算率

焦炭 25.12-29.308 0.857-1.000

無煙煤 25.12-32.65 0.857-1.114

煙煤 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

標準煤 29.26 1.000

乾木柴(約) 12 0.4101

液體燃料

原油 41.03-45.22 1.400-1.543

重油 39.36-41.03 1.343-1.400

柴油 46.04 1.571

煤油 43.11 1.471

汽油 43.11 1.471

瀝青 37.69 1.286

焦油 29.31-37.69 1.000-1.286

氣體燃料

天然氣 36.22 1.236

油田伴生氣 45.46 1.551

礦井氣 18.85 0.643

焦爐煤氣 18.26 0.623

直立爐煤氣 16.15 0.551

油煤氣（熱裂） 42.17 1.439

油煤氣（催裂） 18.85-27.23 0.643-0.929

發生爐煤氣 5.01-6.07 0.171-0.207

水煤氣 10.05-10.87 0.343-0.371

兩段爐水煤氣 11.72-12.57 0.400-0.429

混合煤氣 13.39-15.06 0.457-0.514

高爐煤氣 3.52-4.19 0.120-0.143

轉爐煤氣 8.38-8.79 0.286-0.300

沼氣 18.85 0.643

液化石油氣（氣態）87.92-100.50 3.000-3.429

液化石油氣（液態）45.22-50.23 MJ/kg 1.543-1.714

電能 3.6MJ/度 0.1229

估算方法

燃料熱值可以由熱力學數據算得，也可以根據配平的化學方程式半定量估算—大約是每摩爾燃料燃燒時耗氧量摩爾數的100倍 , 單位為千卡 /摩爾 (以焦耳計,如:

（1）辛烷燃燒

C8H18(液)+ 12.5O2 (氣)= 8CO2:(氣)+ 9H2O(氣)

（2）天然氣燃燒

CH4(氣)+2O2(氣)= CO2(氣)+ 2H2O

估算天然氣熱值為100*2=200kcal/mol

當一種化學燃料轉變為另一種化學燃料時 , 如果不消耗氧 , 則其所具有的能量並沒有明顯改變, 因為轉變前後燃料燃燒時的耗氧量是相等的, 燃燒熱的少量變化可通過變化前後兩種燃料的燃燒熱相減而得到。

例如: 3C+4H2O=2CH3OH+ CO2

燃料熱值測定中的問題

恆溫式熱量計在測定過程中產生熱交換,即量熱體系與周圍環境產生熱交換。根據牛頓冷卻定律 , 一個物體的冷卻速度與溫差 ( 物體溫度與周圍環壠溫度之差 ) 成正比。熱值測定中，內筒相當於物體，外筒相當於周圍環境，內筒降溫速度是否和內外筒溫差成正比這要看熱量計系統中K是否是常數根據熱力學基本原理，熱量計內筒的降溫，是由內外筒之間熱的傳導、輻射、對流和蒸發造成的。