Un pouvoir calorifique supérieur (HHV) est une mesure du contenu énergétique d’un matériau. Il est presque exclusivement utilisé pour mesurer le contenu énergétique des combustibles fossiles et de leurs alternatives, tels que le pétrole, le charbon, le gaz naturel et la biomasse. Le HHV est la limite supérieure du contenu énergétique et comprend l'énergie de l'eau évaporée du combustible lors de sa combustion. Le vrai HHV doit être déterminé à partir d'expérimentation, mais des valeurs proches peuvent être calculées à partir d'un certain nombre de corrélations en fonction de données connues.
Le contenu énergétique des combustibles, comme le charbon, peut être estimé avec des équations.Composition élémentaire
Étape 1
Déterminer la composition élémentaire du matériau pour le carbone (C), l'hydrogène (H), le soufre (S), l'oxygène (O), l'azote (N) et les cendres (A) en pourcentage en masse de matière sèche.
Étape 2
Insérez les valeurs dans l'équation suivante, qui a été calculée comme étant la meilleure solution pour une variété de matériaux sous forme solide, liquide ou gazeuse, conformément à Drs. Channiwala et Parikh, tels que rapportés dans la revue Fuel en 2002. PCI = 0,3491 (C) + 1,1783 (H) + 0,1005 (S) + 0,1034 (O) + 0,0151 (N) +0,021 (A).
Étape 3
Vérifiez votre VHP avec des carburants similaires. Par exemple, si vous estimez le PCI haut d’une huile, comparez la valeur aux valeurs connues pour le pétrole brut, l’huile d’olive ou toute autre huile similaire.
Carbone fixe et matière volatile
Étape 1
Déterminer les matières volatiles (VM) en pourcentage en masse de matière sèche. Si le matériau n'est pas connu, la VM doit être mesurée via une expérience. Les normes d’expérimentation acceptables varient, mais tous les tests nécessitent de chauffer l’échantillon à environ 1 700 ° F et de maintenir cette température pendant plusieurs minutes pour permettre la libération de la VM. La différence de masse de l'échantillon avant et à la fin de cette expérience représente la VM.
Étape 2
Déterminez le carbone fixé (FC) en pourcentage en masse de matière sèche. La quantité de FC dans un échantillon est la masse de l'échantillon avant la libération de la VM, moins la quantité de VM.
Étape 3
Remplacez vos valeurs par l’équation dérivée suivante du Dr. Demirbas, publiée dans la revue Fuel en 1997: HHV = 0,312 (FC) + 0,1534 (VM). Cette équation concordait bien avec le PCI expérimental issu de matériaux ayant des valeurs connues de FC et de VM.
Carbone fixe
Étape 1
Déterminez le carbone fixé (FC) en pourcentage en masse de matière sèche. Cela peut être fait par expérimentation ou en recherchant la valeur.
Étape 2
Remplacez la valeur de FC par le Dr. Demirbas dans cette équation dérivée, publiée dans la revue Fuel en 1997: HHV = 0,196 (FC) + 14,119. Cette équation, basée sur une analyse de régression de centaines de matériaux combustibles ayant des valeurs connues de FC et de HHV, est la plus simple - en utilisant un multiplicateur et une constante - qui a produit des résultats en bon accord avec les valeurs expérimentales.
Étape 3
Vérifiez votre valeur par rapport aux valeurs connues de HHV. L'utilisation d'une seule variable - FC - signifie que vous aurez une bande d'erreur plus large que si vous utilisiez davantage de variables connues.
