一、發熱量檢測的核心項目

1. 彈筒發熱量（Qb,ad）

• 定義：在充氧彈筒中，單位質量煤樣完全燃燒釋放的熱量，包含燃燒生成的硫酸、硝酸的生成熱。
• 檢測方法：
  • 氧彈熱量計法（GB/T 213-2008/ISO 1928:2009）：將煤樣置于氧彈中，在高壓純氧環境下點燃，通過測量水溫變化計算發熱量。
  • 關鍵設備：氧彈熱量計、分析天平（精度0.0001g）、氧氣鋼瓶。
• 意義：彈筒發熱量是計算高位和低位發熱量的基礎數據，但因包含額外酸熱，需通過修正得到實際應用值。

2. 高位發熱量（Qgr,ad）

• 定義：彈筒發熱量扣除硫酸與二氧化硫生成熱、硝酸生成熱后的熱量。
• 計算公式： ?gr,ad=?b,ad−94.1×?b,ad−?×?b,adQgr,ad?=Qb,ad?−94.1×Sb,ad?−α×Qb,ad? 其中，?b,adSb,ad?為彈筒洗液中硫含量，?α為硝酸校正系數（通常取0.0016）。
• 意義：反映煤在恒定體積條件下的理論最大發熱能力，用于評價煤的化學能潛力。

3. 低位發熱量（Qnet,ar）

• 定義：高位發熱量扣除煤燃燒后水分蒸發吸熱后的實際可利用熱量。
• 計算公式： ?net,ar=?gr,ad−25.1×(?ar+9?ad)Qnet,ar?=Qgr,ad?−25.1×(Mar?+9Had?) 其中，?arMar?為收到基水分，?adHad?為干燥基氫含量。
• 意義：指導工業鍋爐設計及運行，直接影響燃料成本核算。

二、關聯檢測項目及預處理要求

1. • 檢測方法：空氣干燥法（GB/T 211-2017），105~110℃烘干至恒重。
   • 影響：水分升高將顯著降低低位發熱量，每增加1%水分，Qnet約減少80~100 kJ/kg。
2. • 檢測方法：緩慢灰化法（GB/T 212-2008），815℃灼燒至恒重。
   • 影響：灰分每升高1%，發熱量下降約200~300 kJ/kg，且高灰分煤易導致結渣問題。
3. • 檢測方法：馬弗爐法（GB/T 212-2008），900℃隔絕空氣加熱7分鐘。
   • 意義：與燃燒特性相關，高熱值煤通常揮發分適中，如無煙煤（Vdaf＜10%）與煙煤（20%~40%）發熱量差異顯著。
4. • 檢測方法：艾士卡法（GB/T 214-2007）或紅外光譜法。
   • 影響：硫分影響高位發熱量修正值，同時涉及環保指標。

三、檢測流程標準化

1. • 依據GB 474-2008進行破碎、縮分，確保煤樣粒度＜0.2mm，質量≥200g。
   • 空氣干燥基樣品需在實驗室環境中平衡水分（濕度≤60%）。
2. • 采用苯甲酸（標準熱值26470 J/g）標定熱量計熱容量，誤差需＜0.15%。
   • 氧彈氣密性測試：加壓至3.0MPa維持30秒無泄漏。
3. • 同一實驗室平行樣允許差：當Qb＞25 MJ/kg時，差值≤120 J/g。
   • 不同實驗室再現性差：≤300 J/g。

四、影響檢測結果的關鍵因素

1. • 樣品需研磨至充分細度（過200目篩），未燃盡碳會導致結果偏低。
2. • 實驗室溫度應控制在（20±2）℃，避免熱量計與環境熱交換誤差。
3. • 氫測定誤差±0.1%將導致Qnet誤差約25 kJ/kg，需采用元素分析儀精確測定。

五、國際標準差異與選擇

• 中國標準（GB/T 213）：以氧彈法為核心，修正公式側重硫、氮酸熱的精確扣除。
• 美國標準（ASTM D5865）：允許使用絕熱式或恒溫式熱量計，硝酸校正系數取值略有不同。
• 國際貿易：通常約定采用ISO 1928標準，避免結算爭議。

六、應用場景與經濟價值

1. 電廠燃料采購：以Qnet,ar為結算基準，熱值每提升100 kJ/kg可降低噸煤成本約3~5元。
2. 焦化工藝優化：配合揮發分、粘結指數（G值）篩選配煤方案，確保焦炭強度（CSR＞62%）。
3. 碳排放核算：發熱量與CO?排放因子直接相關，計算公式為： CO2排放量=?net×碳氧化率×4412CO2?排放量=Qnet?×碳氧化率×1244?

結語