根据系统输入物质与输出物质能量守恒的原则得到能量平衡方程（2.29），气化炉内能量的平衡示意图如图2.7所示。在能量平衡方程中输入的热量包括6项，输出的热量也包括六项，具体的形式下面一一列出。

图2.7　气化炉内能量的平衡示意图

1.热量输入项

（1）Qin，1：煤的化学热（MJ）。

式（2.30）中，LHVcoal为煤的低位发热量（MJ／kg）；mcoal为煤的用量（kg／h）。

（2）Qin，2：生物质的化学热（MJ）。

式（2.31）中，LHVbiomass为生物质的低位发热量（MJ／kg）；mbiomass为生物质的用量（kg／h）。

（3）Qin，3：煤的物理热（MJ）。

式（2.32）中，cpcoal为煤的比热容，本书实验部分所使用的煤为丹徒煤，其比热容为1.5×10－3 MJ／（kg·K）；Tarcoal煤的收到基温度（℃）。

（4）Qin，4：生物质的物理热（MJ）。

式（2.33）中，cpbiomass为生物质的比热容，本书实验部分所使用的生物质为木屑，其比热容为0.762×10－3 MJ／（kg·K）；Tarbiomass生物质的收到基温度（℃）。

（5）Qin，5：空气带入的物理热（MJ）。

式（2.34）中，Vair为燃烧阶段所需要的空气量（kg），其具体表达式见式（2.35）；iair为空气的焓值（kJ／kg干空气），其具体表达式见式（2.36）。

式（2.35）中，εcoal，C为煤的含碳量（%）；φ为燃烧阶段消耗碳的百分数（%）；σ为过量空气系数，本书中取1.1；mwC为碳的分子量。

式（2.36）中，Tair为空气温度（℃）；d为含湿量（kg水蒸气／kg干空气）。

（6）Qin，6：水蒸气的热焓（MJ）。

(www.daowen.com)

式（2.37）中，msteam为使用水蒸气的质量（kg／h）；isteam为水蒸气的焓值（MJ／kg），其具体表达式见式（2.37）。

式（2.38）中，Tsteam为水蒸气的温度，在实验中水蒸气通过蒸汽发生器产生蒸汽后再经过过热器对水蒸气进行过热，使水蒸气温度达到350℃后再送入炉中。

2.热量输出项

（1）Qout，7：烟气的化学热（MJ）。

式（2.41）中，Qnet，ar为燃料的收到基低位发热量（MJ／kg）。

（2）Qout，8：烟气的物理热（MJ）。

式（2.43）中，cpsmoke为烟气的比热容，取1.458×10－3 MJ／（m3·K）；Tsmoke为烟气温度，本书中取值为600℃。

（3）Qout，9：水煤气中水汽的热焓（MJ）。

式（2.44）中，tgas为水煤气温度，本书中取550℃。

（4）Qout，10：水煤气的化学热（MJ）。

式（2.45）中，Qgr，gas为水煤气的高位热值（MJ／m3），其具体表达式见式（2.46）；Vgas为水煤气体积（m3）。

式（2.46）中，yi为水煤气中各组分所占的百分比。

（5）Qout，11：水煤气的物理热（mJ）。

式（2.47）中，cpgas为水煤气的比热容，其具体表达式见式（2.48）。

（6）Qout，12：其他热量（MJ）。

该项依据实际情况进行估算，主要包括的内容为：其他带出物化学热、其他带出物物理热、灰渣化学热、灰渣物理热、炉体散热损失、烟气中的水蒸气所携带的热量。以上各项在约占总输出热量的13.5%。