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从卡路里到千瓦时:解读燃料规格与电厂报告

在英语世界之外,燃料仍以千卡来标定。印度或印度尼西亚的煤炭合同以 kcal/kg 给出热值,阿根廷的燃气账单假定每立方米 9,300 kcal,拉丁美洲的统计学家用定义为一千万千卡的吨油当量来计算能量,而电厂以每 kWh 的 kcal 数报告其热耗率。谁想把这些数字与欧洲或美国的价格放在一起比较,就必须把卡路里换成千瓦时。要把 cal 换算成 kWh,乘以 0.00000116222:1,000 cal 是 0.00116 kWh,1 kcal 是 0.00116 kWh,1 Mcal 是 1.162 kWh。上面的计算器在您输入时就进行乘法,接下来的各节展示这类数字在煤炭、燃气和发电站数据中如何解读。

下面您会看到带示例的规则、关于两个单位的简短说明、并排的对照,以及一长串关于燃料、锅炉和发电站的案例,最后是人们最常犯的疏漏。一切都在页面本地计算。对于采购合同,请始终采用合同本身载明的基准和系数。

如何把 cal 换算成 kWh:乘以 0.00000116222

规则

一热化学卡路里是 4.184 焦耳,一 kWh 是 3,600,000 焦耳,所以一卡是 0.00000116222 kWh。要把 cal 换算成 kWh,把卡路里乘以 0.00000116222:50,000 cal 得 0.0581 kWh,5 百万 cal 得 5.81 kWh,250 百万 cal 得 290.6 kWh。反方向则把 kWh 乘以 860,421。

卡与千卡

燃料数据几乎总是以千卡给出,对固体燃料,kcal/kg 和 cal/g 是同一个数。一千卡是 0.00116222 kWh,所以 5,000 kcal/kg 的煤每公斤含 5.81 kWh。对于一百万千卡,即一 Gcal,数字是 1.162 MWh。

演算示例

读数为 4,300 cal/g 的煤样每公斤含 5.0 kWh。一瓶 14.2 kg、11,900 kcal/kg 的液化石油气含 169,000 kcal,即 196 kWh。一吨 10 Gcal 的油当量含约 11,600 kWh。

一个快速的合理性检验

以 kWh 计的答案约是卡数字的百万分之一,或千卡数字的千分之一。如果一次“把 cal 换算成 kWh”的计算给出了比起始数字更大的数,说明您乘的是 860,421,而不是 0.00000116222。

卡路里

英语世界之外燃料数据的单位

卡路里是 4.184 焦耳,接近使一克水升高一度所需的热量。它的千倍关系单位千卡,是印度、拉丁美洲、土耳其和许多工业规格中的热值单位。

它出现在哪里

煤炭和石油规格、燃气合同、锅炉报告和营养学。

千瓦时

电的单位,并且越来越成为一切的单位

千瓦时恰好是 3.6 兆焦。电力市场、账单和电池制造商使用它,越来越多的燃料买家也希望他们的热量用它来标价。

它出现在哪里

账单、电表、电价表和统计数据。

并排看:卡路里与 kWh

以 kWh 看,给定的热量比以小卡计小一百万倍,比以千卡计小一千倍:3,000 kcal 变成 3.49 kWh,20,000 kcal 变成 23.2 kWh。两者描述的是相同的能量,变的只是量尺的大小。

换算中什么也没有损失。人们最常绊倒的是卡与千卡之间,恰好 1,000 倍的差距。

换算出现在哪里

煤炭合同

一批标定为 6,000 kcal/kg 的煤每公斤含 6.97 kWh,所以一吨含 6.97 MWh。一个更便宜的等级,4,200 kcal/kg,每公斤含 4.88 kWh。用价格除以能量,才能公平比较:每吨 90 美元时,6,000 kcal 的煤每 kWh 热量花费 1.29 美分。“把 cal 换算成 kWh”的计算是这个数字背后的一步。

燃气计费

一些国家按体积以参考热值给燃气计费。9,300 kcal 的一立方米含 10.81 kWh,9,000 kcal 的含 10.46 kWh。一个家庭在冬季的一个月里按第一个数值用了 800 立方米,就用了 8,650 kWh。

电厂效率

发电站以每 kWh 电所耗燃料的 kcal 数报告热耗率。一 kWh 是 860.4 kcal,所以热耗率 2,400 kcal/kWh 的电厂效率为百分之 35.8,2,000 的为百分之 43,而热耗率 1,650 的联合循环燃气电厂为百分之 52。

高位与低位热值

高位热值计入废气中蒸汽冷凝时回收的热量。低位热值则不计。对天然气,低位热值约低百分之 10,对煤低百分之 3 到 5。高位 5,500 kcal/kg 的煤,低位可能是 5,300,即每公斤 6.16 kWh。在任何把 cal 换算成 kWh 的结果旁,请注明基准。

垃圾发电

城市垃圾的热值为 1,200 到 1,800 kcal/kg。按 1,500 kcal/kg 计,一吨含 1.74 MWh 的热量,把其中四分之一转化为电的电厂,每吨约发 436 kWh。一座每天倾倒 1,000 吨的城市,因此每天有大约 436 MWh 可用。

水泥窑

窑每生产一公斤熟料约消耗 750 kcal 的燃料,即 0.87 kWh。一吨熟料需要 872 kWh 的热量。因此,一座每天 5,000 吨的大窑每天要消耗 4.36 GWh 的燃料能量,这就是工厂在许可时烧废弃燃料的原因。

吨油当量

拉丁美洲的 tep 和国际通用的 toe 定义为一千万千卡,即 10 Gcal,约合 11,600 kWh 或 41.87 GJ。一个报告 25 百万 toe 的国家拥有 290 TWh 的一次能源。“把 cal 换算成 kWh”的计算把这样的数字换算成欧洲统计学家会引用的 TWh。

蒸汽锅炉的负荷

10 bar 绝对压力下的饱和蒸汽约含 663 kcal/kg,80 °C 的给水约含 80,所以每公斤蒸汽需要 583 kcal。每小时产 10 吨的锅炉需要每小时 5.83 Gcal,即 6.78 MWh。用 4,000 kcal/kg 的煤、效率百分之 80,每小时烧 1.82 吨。

燃料替换

要用 11,900 kcal/kg 的液化石油气替代一吨 4,000 kcal/kg 的煤,您需要 336 kg 的气。以 kWh 计,两者都代表 4,650。工厂比较的是每 kWh 热量的到厂价格,而不是每吨的价格,而每吨更便宜的燃料常常是每 kWh 更贵的。

每 kWh 热量的价格

用每公斤的价格除以每公斤的 kWh。每吨 90 美元、6,000 kcal/kg 的煤得 1.29 美分。每公斤 1.2 美元、11,900 kcal/kg 的液化石油气得 8.7 美分。每 MMBtu 10 美元的天然气得 3.4 美分。以 kcal 列出的燃料表只有在这一步之后才有意义。

煤粉与灰分

灰分会稀释煤。灰分百分之 40 的煤可能读数为 3,500 kcal/kg,即 4.07 kWh,而灰分百分之 15 的洗选煤读数为 5,500,即 6.39 kWh。烧第一种,要获得同样的热量需多出百分之 57 的质量,这些质量会作为额外的灰渣留下来待处理。对每公斤进行“把 cal 换算成 kWh”的计算,使这个损失一目了然。

热 kWh 与电 kWh

一 kWh 的热和一 kWh 的电价值不相等。电的成本是两到四倍,因为制造一 kWh 电需要 2.5 到 3 kWh 的燃料热。把燃料表从 kcal 换算成 kWh 时,得到的是热 kWh。

弹式量热计读数

实验室弹式量热计报告 cal/g,数值上等于 kcal/kg。读数为 5,200 cal/g 的煤每公斤含 6.04 kWh。对同一试样的重复测试通常相差在几十 cal/g 以内,约合每公斤 0.03 kWh。

一点营养学

食品标签使用同样的千卡。一顿 1,000 kcal 的饭含 1.16 kWh,一天 2,000 kcal 的食物含 2.32 kWh。给智能手机充一次 15 Wh 的电只有 13 kcal,约相当于四分之一块饼干中的能量。

水分与干燥基

热值取决于煤是如何报告的。收到基 4,000 kcal/kg、水分百分之 10 的煤,按干燥基读数约为 4,444 kcal/kg,即每公斤 5.17 kWh,而不是 4.65。合同会指明基准,买方换算成 kWh 时应当使用实际交付的那个。

砖窑与石灰

在高效的窑里烧砖,每公斤产品大约需要 400 到 600 kcal,即 0.46 到 0.70 kWh。一座每天产 50 吨砖的窑消耗 23 到 35 MWh 的燃料热量。在小型乡村窑里,这个数字可能是它的两倍。

心算捷径

要在脑子里把 cal 换算成 kWh,把千卡数除以 860。对于 5,000 kcal:5,000 / 860 = 5.81 kWh,而精确值是 5.81。对于小卡,除以 860,000。误差约为百分之 0.05。

电子表格公式

在电子表格中,把卡路里放在 A 列,并在 B 列使用 =A2*0.00000116222。对于千卡,使用 =A2*0.00116222,而对于 Gcal,=A2*1162.22 给出 kWh。用 =B2*860420.65 换算回去的一列是免费的一致性检查。

报告中的舍入

热值精确到最接近的 50 或 100 kcal/kg,所以 kWh 请引用三位有效数字。4,300 kcal/kg 是 5.00 kWh,而不是 4.9975。多余的数字暗示了任何煤样都不具备的精确度,因为煤层和堆场的热值会相差数百卡。

要记住的标志性数值

1,000 kcal 是 1.162 kWh。一 Mcal 是 1.162 kWh。一 Gcal 是 1.162 MWh。一 toe 是 11.6 MWh。6,000 kcal/kg 是 6.97 kWh/kg。4,000 kcal/kg 是 4.65 kWh/kg。有了这些标志,大多数心算的 cal 换算成 kWh 的工作都能做到。

参考阶梯

100 kcal:0.116 kWh。500 kcal:0.581 kWh。2,000 kcal:2.32 kWh。8,500 kcal:9.88 kWh。12,000 kcal:13.9 kWh。100,000 kcal:116.2 kWh。1,000,000 kcal:1,162 kWh。这样的清单让您一眼就能测试计算器。

反向检查

要检查一次“把 cal 换算成 kWh”的计算结果,把答案乘以 860.42 得到千卡。如果 12,000 kcal 得出 13.9 kWh,那么 13.9 × 860.42 = 11,960,接近 12,000。第二个检验是大小:kWh 数字必须约是千卡数字的千分之一。

与 MJ 和 BTU 的联系

一千卡是 4.184 kJ 和 3.968 BTU。因此 5,000 kcal 是 20.9 MJ、19,840 BTU 和 5.81 kWh。采用 4.1868 J 的国际蒸汽表卡,一兆卡是 1.1630 kWh 而不是 1.1622,多百分之 0.07。

一个演算示例

一家工厂每天烧 20 吨煤,热值 4,500 kcal/kg。那是 90 Gcal,即燃料中的 104.6 MWh 热量。如果它的锅炉效率为百分之 82,就向工艺输送 85.8 MWh,所以每吨需要 500 kWh 工艺热量的产品,大约消耗 0.12 吨煤。

通往同一答案的两条路线

您可以直接用 0.00000116222 从卡路里得到 kWh,也可以经由焦耳:乘以 4.184 再除以 3,600,000。对于千卡,MJ 路线是 4.184 / 3.6 = 1.16222 MWh 每 Gcal。如果两条路线不一致,说明某个数字抄错了。

热耗率与效率

效率是 860.42 除以以 kcal/kWh 计的热耗率。亚临界燃煤电厂 2,400 时为百分之 35.8,超临界 2,250 时为百分之 38.2,超超临界 2,000 时为百分之 43。在这些水平上,每节省 100 kcal/kWh,效率提高大约 1.5 到 2 个百分点。

电厂烧掉的煤

一座 500 MW、热耗率 2,400 kcal/kWh、烧 4,000 kcal/kg 的煤的电厂,每 kWh 用 0.6 kg,即每小时 300 吨。以百分之 80 的容量运行,它每年烧约 2.1 百万吨,燃料中约含 9.8 TWh 的热量。

液体燃料

典型热值是燃料油 9,800 kcal/kg,柴油 10,200,汽油 10,500。这些分别是每公斤 11.4、11.9 和 12.2 kWh。柴油每升约重 0.84 kg,所以一升含 8,570 kcal,近 10 kWh。一台效率为百分之 35 的小型发电机把这一升变成 3.5 kWh 的电。

炊用燃气瓶

液化石油气约含 11,900 kcal/kg,即 13.8 kWh。印度常见的 14.2 kg 家用气瓶含 169,000 kcal,即 196 kWh,19 kg 的商用气瓶含 226,000 kcal,即 263 kWh。一个每月用一瓶的家庭每天烧约 6.5 kWh。

世界各地的天然气

根据来源不同,燃气的热值为每立方米 8,500 到 10,000 kcal:富含乙烷的管道气偏高,含氮的气偏低。以 kWh 计,那是每立方米 9.9 到 11.6。差异之大,正是合同要锁定参考值的原因。

沼气

含百分之 60 甲烷的沼气每立方米约含 5,100 kcal,即 5.9 kWh。一座每天产 500 立方米的农场沼气池产生 2,960 kWh 的热量,即 2.55 百万 kcal。在效率为百分之 35 的发动机中燃烧,每天约发 1,000 kWh 的电,而把工厂燃气表读数变成这个数字的,正是一次“把 cal 换算成 kWh”的计算。

生物质燃料

稻壳约 3,000 kcal/kg(3.5 kWh),半湿甘蔗渣 2,200(2.6 kWh),风干薪柴 3,500(4.1 kWh),木质颗粒 4,200 到 4,600(4.9 到 5.3 kWh)。一座每小时烧 100 吨稻壳的工厂,在这段时间里释放 349 MWh 的热量。

更多把 cal 换算成 kWh 的数值

一份更长的换算清单

如果您需要的数值不在第一份清单中,这些进一步的换算可能足够接近,可以直接读取:

• 0.1 cal = 0.000000116222 kWh
• 0.5 cal = 0.000000581111 kWh
• 3 cal = 0.00000348667 kWh
• 4 cal = 0.00000464889 kWh
• 7 cal = 0.00000813556 kWh
• 15 cal = 0.0000174333 kWh
• 20 cal = 0.0000232444 kWh
• 75 cal = 0.0000871667 kWh
• 200 cal = 0.000232444 kWh
• 500 cal = 0.000581111 kWh
• 2,000 cal = 0.00232444 kWh
• 10,000 cal = 0.0116222 kWh

“把 cal 换算成 kWh”计算中常见的疏漏

卡还是千卡

系数 0.00116 属于千卡,0.00000116 属于小卡。一份写着“5,000 卡”的煤炭规格几乎总是指 kcal/kg。

高位还是低位

对同一种气的两个报价,一个高位一个低位,可能相差百分之 10。在判断价格之前,把两者都换算成 kWh,做同类比较。

热与电

您从燃料表中得到的 kWh 是热。燃烧它所产生的电是其三分之一或更少,所以不要把一公斤煤算成 6 kWh 的电力。

快速回答

我如何把 cal 换算成 kWh?

取卡路里乘以 0.00000116222,或千卡乘以 0.00116222。

1,000 kcal 是多少 kWh?

是 1.162 kWh。

一 Gcal 是多少 kWh?

是 1,162 kWh,即 1.162 MWh。

多少 kcal 构成一 kWh?

860.4 kcal 构成一 kWh。

我的数字会被发送到什么地方吗?

不会,一切都在浏览器中计算。

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其他能量换算列在cal 转 J、J 转 kWh、BTU 转 kWh、kWh 转 J、km 转 mi、mi 转 km、°C 转 °F、°F 转 °C、ft/s 转 km/h中。反方向则由kWh 转 cal涵盖。

小结:一次“把 cal 换算成 kWh”的计算只需乘以 0.00000116222,并在答案旁写上单位。这个数字在您自己的设备上算出,无需注册,也无需上传。