鍋爐油的熱值較高,主要與其化學成分、組成結構以及煉制工藝密切相關,具體原因如下:
一、核心成分以高碳氫化合物為主
鍋爐油的主要成分是烴類化合物(包括烷烴、環烷烴、芳香烴等),這類物質由碳(C)和氫(H)元素構成,而碳和氫是燃料中熱值貢獻較高的元素:
碳的燃燒熱值約為 32.8kJ/g,氫的燃燒熱值高達 142.3kJ/g,遠高于其他元素(如氧的燃燒熱值為 0,硫僅約 9.3kJ/g)。
鍋爐油(如重油、渣油)多為石油煉制后的殘渣或重質餾分,其中碳氫化合物的碳鏈長、分子量較大(含碳量約 85%-90%,含氫量約 10%-14%),單位質量內可燃燒的碳、氫原子數量多,燃燒時能釋放更多能量。
二、含氧量低,燃燒更充分
鍋爐油的煉制過程中,幾乎不刻意引入氧元素,因此含氧量較低(通常低于 1%)。
燃料中的氧會 “稀釋” 可燃燒成分,例如酒精(含氧量約 34.8%)的熱值(約 29.7kJ/g)遠低于鍋爐油(重油熱值約 41-42kJ/g)。
鍋爐油中低氧的特性,使得其碳、氫元素占比更高,燃燒時無需消耗額外能量分解氧元素結合的化學鍵,釋放的熱量更集中。
三、高能量密度的重質組分占比高
鍋爐油多為石油加工中的 “重質餾分”(如重油、渣油),這類組分的特點是:
碳鏈長、分子結構復雜(如含有較多環烷烴、芳香烴),單位體積或質量內儲存的化學能更高。
相比輕質燃料(如汽油、柴油),重質鍋爐油的揮發分少、密度大(通常 0.9-1.0g/cm3),相同質量下包含的能量更多(例如柴油熱值約 42.5kJ/g,而重油可達 43kJ/g 以上)。
四、雜質影響小,有效熱值占比高
雖然鍋爐油可能含有少量硫、氮、灰分等雜質,但這些雜質占比通常較低(鍋爐油灰分一般<0.1%),且在規范燃燒條件下,雜質消耗的能量可忽略不計。
相比固體燃料(如煤,含灰分可達 10%-30%),鍋爐油的雜質少,有效燃燒的成分占比更高,因此實際利用的熱值更接近理論值。