煤炭知識學習

2021-09-12 16:00:43 字數 5963 閱讀 9910

煤的常用工藝性試驗指標

1、結焦性:煤經幹鎦形成焦炭的效能。

2、粘結性:煤在幹鎦時粘結其本身或外加惰性物質的能力。

3、塑性:煤在幹鎦時形成的膠質體的粘稠、流動、透氣等效能。

4、膨脹性:煤在幹鎦時體積發生膨脹或收縮的效能。

5、粘結指數(符號gr,i,又稱g指數):在規定條件下以煙煤在加熱後粘結專用無煙煤的能力。

6、結渣性(符號clin):在氣化或燃燒過程,煤灰受熱、軟化、熔融而結渣的性質。

7、可磨性:在規定條件下,煤研磨成粉的難易程度。

8、哈氏可磨性指數(符號hgi又稱哈德格羅夫可磨性指數):在規定條件下,用哈氏可磨性測定儀測得的可磨性指數。

9、灰熔融性(曾稱灰熔點):在規定條件下得到的隨加熱溫度而變化的煤灰變形、軟化、呈半球和流動特徵物理狀態。

名詞解釋

1、熱量單位:熱量的單位為焦耳(j)。1焦耳(j)=1牛頓(n)×1公尺(m)=1牛公尺(nm)。

發熱量測定結果以兆焦每千克(mj/kg)或焦耳每克(j/g)表示。

2、彈筒發熱量:單位質量的試樣在充有過量氧氣的氧彈內燃燒,其燃燒產物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、硝酸和硫酸、液態水以及固態灰時放出的熱量稱為彈筒發熱量。

3、恆容高位發熱量:單位質量的試樣在充有過量氧氣的氧彈內燃燒,其燃燒產物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、二氧化硫、液態水以及固態灰時放出的熱量。恆容高位發熱量即由彈筒發熱量減去硝酸生成熱和硫酸校正熱後得到的發熱量。

4、恆容低位發熱量:單位質量的試樣在恆容條件下,在過量氧氣中燃燒,其燃燒產物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、二氧化硫,氣態水以及固態灰時放出的熱量。恆容低位發熱量即由高位發熱量減去水(煤中原有的水和煤中氫燃燒生成的水)的氣化熱後得到的發熱量。

5、恆壓低位發熱量:單位質量的試樣在恆壓條件下,在過量氧氣中燃燒,其燃燒產物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、二氧化硫,氣態水以及固態灰時放出的熱量。

煤的分類

(1)無煙煤(wy)。無煙煤固定碳含量高,揮發分產率低,密度大,硬度大,燃點高,燃燒時不冒煙。01號無煙煤為年老無煙煤;02號無煙煤為典型無煙煤;03號無煙煤為年輕無煙煤。

如北京、晉城、陽泉分別為01、02、03號無煙煤。

(2)貧煤(pm)。貧煤是煤化度最高的一種煙煤,不粘結或微具粘結性。在層狀煉焦爐中不結焦。燃燒時火焰短,耐燒。

(3)貧瘦煤(ps)。貧瘦煤是高變質、低揮發分、弱粘結性的一種煙煤。結焦較典型瘦煤差,單獨煉焦時,生成的焦粉較多。

(4)瘦煤(sm)。瘦煤是低揮發分的中等粘結性的煉焦用煤。在煉焦時能產生一定量的膠質體。單獨煉焦時,能得到塊度大、裂紋少、抗碎性較好的焦炭,但焦炭的耐磨性較差。

(5)焦煤(jm)。焦煤是中等及低揮發分的中等粘結性及強粘結性的一種煙煤。加熱時能產生熱穩定性很高的膠質體。

單獨煉焦時能得到塊度大、裂紋少、抗碎強度高的焦炭,其耐磨性也好。但單獨煉焦時,產生的膨脹壓力大,使推焦困難。

(6)肥煤(fm)。肥煤是低、中、高揮發分的強粘結性煙煤。加熱時能產生大量的膠質體。

單獨煉焦時能生成熔融性好、強度較高的焦炭,其耐磨性有的也較焦煤焦炭為優。缺點是單獨煉出的焦炭,橫裂紋較多,焦根部分常有蜂焦。

(7)1/3焦煤(1/3jm)。1/3焦煤是新煤種,它是中高揮發分、強粘結性的一種煙煤,又是介於焦煤、肥煤、氣煤三者之間的過渡煤。單獨煉焦能生成熔融性較好、強度較高的焦炭。

(8)氣肥煤(qf)。氣肥煤是一種揮發分和膠質層都很高的強粘結性肥煤類,有的稱為液肥煤。煉焦效能介於肥煤和氣煤之間,單獨煉焦時能產生大量的氣體和液體化學產品。

(9)氣煤(qm)。氣煤是一種煤化度較淺的煉焦用煤。加熱時能產生較高的揮發分和較多的焦油。

膠質體的熱穩定性低於肥煤,能夠單獨煉焦。但焦炭多呈細長條而易碎,有較多的縱裂紋,因而焦炭的抗碎強度和耐磨強度均較其他煉焦煤差。

(10)1/2中粘煤(1/2zn)。1/2中粘煤是一種中等粘結性的中高揮發分煙煤。其中有一部分在單獨煉焦時能形成一定強度的焦炭,可作為煉焦配煤的原料。

粘結性較差的一部分煤在單獨煉焦時,形成的焦炭強度差,粉焦率高。

(11)弱粘煤(rn)。弱粘煤是一種粘結性較弱的從低變質到中等變質程度的煙煤。加熱時,產生較少的膠質體。

單獨煉焦時,有的能結成強度很差的小焦塊,有的則只有少部分凝結成碎焦屑,粉焦率很高。

(12)不粘煤(bn)。不粘煤是一種在成煤初期已經受到相當氧化作用的低變質程度到中等變質程度的煙煤。加熱時,基本上不產生膠質體。

煤的水分大,有的還含有一定的次生腐植酸,含氧量較多,有的高達10%以上。

(13)長焰煤(cy)。長焰煤是變質程度最低的一種煙煤,從無粘結性到弱粘結性的都有。其中最年輕的還含有一定數量的腐植酸。

貯存時易風化碎裂。煤化度較高的年老煤,加熱時能產生一定量的膠質體。單獨煉焦時也能結成細小的長條形焦炭,但強度極差,粉焦率很高。

(14)褐煤(hm)。褐煤分為透光率pm<30%的年輕褐煤和pm>30~50%的年老褐煤兩小類。褐煤的特點為:

含水分大,密度較小,無粘結性,並含有不同數量的腐植酸,煤中氧含量高。常達15~30%左右。化學反應性強,熱穩定性差,塊煤加熱時破碎嚴重。

存放空氣中易風化變質、破碎成效塊甚至粉末狀。發熱量低,煤灰熔點也低,其灰中含有較多的cao,而有較少的al2o3。

各種煤炭質量的化驗指標基本介紹

一、水分(m)

煤的水分分為兩種,一是內在水分(minb),是由植物變成煤時所含的水分;二是外水分(mf),是在開採、運輸等過程中附在煤表面和裂隙中的水分。全水分是煤的外在水分和內在不分的總和。一般來講,煤的變質程度越大,內在水分越低。

褐煤、長焰煤內在水分普通較高,貧煤、無煙煤內在水分較低。

水分的存在對煤的利用極其不利,它不僅浪費了大量的運輸資源,而且當煤作為燃料時,煤中水分會成為蒸汽,在蒸發時消耗熱量;另外,精煤的水分對煉焦也產生一定的影響。一般水分每增加2%,發熱量降低100kcal/kg(大卡/千克);冶煉精煤中水分每增加1%,結焦時間延長5~10min。

二、灰分(a)

煤在徹底燃燒後所剩下的殘渣稱為灰分,灰分分外在灰分和內在灰分。外在灰分是來自頂底板和夾矸中的岩石碎塊,它與採煤方法的合理與否有很大關係。外在灰分通過分選大部分能去掉。

內在灰分是成煤的原始植物本身所含的無機物,內在灰分越高,煤的可選性越差。

灰分是有害物質。動力煤中灰分增加,發熱量降低、排渣量增加,煤容易結渣;一般灰分每增加2%,發熱量降低100kcal/kg左右。冶煉精煤中灰分增加,高爐利用係數降低,焦炭強度下降,石灰石用量增加;灰分每增加1%,焦炭強度下降2%,高爐生產能力下降3%,石灰石用量增加4%。

三、揮發分(v)

煤在高溫和隔絕空氣的條件下加熱時,所排出的氣體和液體狀態的產物稱為揮發分。揮發分的主要成分為甲烷、氫及其他碳氫化合物等。它是鑑別煤炭類別和質量的重要指標之一。

一般來講,隨著煤岩石變質程度的增加,煤炭揮發分降低。褐煤、氣煤揮發分較高,瘦煤、無煙煤揮發分較低。

四、固定碳含量(fc )

固定碳含量是指除去水分、灰分和揮發分的殘留物,它是確定煤炭用途的重要指標。從100減去煤的水分、灰分和揮發分後的差值即煤的固定碳含量。根據使用的計算揮發分的基準,可以計算出乾基、乾燥無灰基等不同基準的固定碳含量。

五、發熱量(q)

發熱量是指單位質量的煤完全的燃燒時所產生的熱量,主要分為高位發熱量和低位發熱量。煤的高位發熱量減去水的汽化熱即是低位發熱量。發熱量國際單位為百萬焦耳/千克(mj/kg),常用單位大卡/千克,換算關係為:

1mj/kg=239.14kcal/lkg;1j=0.239cal;1cal=4.

18j。如發熱量5500kcal/kg,5500kcal/kg=550÷239.14=23mj/kg。

為便於比較,我們在衡量煤炭時消耗時,要把實際使用的不同發熱量的煤炭換算成標準煤,標準煤的發熱量為29.27mj/kg(7000kca/kg)。

國內**常用發熱量標準為收到基低位發熱量(qnet,ar),它反映煤炭的應用效果,但外界因素影響較大,如水分等,因此qnet,ar不能反映煤的真實品質。

國際**通用發熱量標準為空氣乾燥基高位發熱量(qgr,ad),它能較為準確的反映煤的真實品質,不受水分等外界因素影響。在同等水分、灰分等情況下, 空氣乾燥基高位發熱量比收到基低位發熱量高1.25mj/kg(300kcal/kg)左右。

六、膠質層最大厚度(y)

煙煤在加熱到一定溫度後,所形成的膠質層最大厚度是煙煤膠質層指數測定中利用探針測出的膠質體上、下層面差的最大值。它是煤炭分類的重要標準之一。動力煤膠質層厚度大,容易結焦;冶煉精煤對膠質層厚度有明確要求。

七、粘結指數(g)

在規定條件下以煙煤在加熱後粘結專用無煙煤的能力,它是煤炭分類的重要標準之一,是冶煉精煤的重要指標。粘結指數越高,結焦性越強。

八、煤灰熔融性溫度 (灰溶點)

在規定條件下得到的隨加熱溫度而變化的煤灰熔融性變形溫度(dt)、軟化溫度(st)、流動溫度(ft),常用軟化溫度(st)來表示。灰熔融性溫度越高,煤灰不容易結渣。因鍋爐設計不同,對灰熔融性溫度要求也不一樣。

煤灰熔融性溫度的高低,直接關係到煤作為燃料和氣化原料時的效能,煤灰熔融性溫度低,煤灰容易結渣,增加了排渣內難度,尤其是固態排渣的鍋爐和移動床的氣化爐,煤灰熔融性溫度要求較高。

九、哈氏可磨指數(hgi)

哈氏可磨指數是反映煤的可磨性的重要指標。煤的可磨性是指一定量的煤在消耗相同的能量下,磨碎成粉的娃易程度。可磨指數趙大,煤趙容易磨碎成粉。

在發電煤粉鍋爐和高爐噴吹用煤,可密指數是質量評價的乙個重要指標。

十、吾氏流動度(ddpm)

煤的流動度是表徵煤在乾餾時形成的膠質體的粘度,是煤的塑性指標之一。流動度是研究煤的流變性和熱分解力學的有效手段,又能表徵煤的塑性,可以指導配煤和焦炭強度**。吉氏流動度是以固定力矩在煤受熱形成的膠質體中轉動的最大轉速表示的流動度指標,是每分鐘十

一、坩堝膨脹序數(csn)坩堝膨脹序數是在規定條件下以煤在坩堝中加熱所得焦塊膨脹程式的序號表徵煤的膨脹性和塑性指標。坩堝膨脹序數的大小取決於煤灰熔融性、膠質體生成期間析氣情囂況和膠質體的不透氣性。

十二、焦渣特徵(crc)

煤炭熱分解以後剩餘物質的形狀。根據不同形狀分為8個序號,其序號即為焦渣徵代號。

1—粉狀。全部是粉末,沒有相互粘著的顆粒。

2—粘著。用手指輕碰即為粉末或基本上是粉末,其中較大的團塊輕輕一碰即成粉末。

3—弱粘性。用手指輕壓即成不塊。

4—不熔融粘結。用手指用力壓才裂成小塊,焦渣上表面無光澤,下表面稍有銀白色光澤。

5—不膨脹熔融粘結。焦渣形成扁平的塊,煤粒的界限不易分清,焦渣上表面有明顯的銀白色金屬光澤,下

表面銀白色光澤更明顯。

6—膨脹熔融粘結。用手指壓不碎,焦渣的上、下表面均有銀白色金屬光澤,但焦渣表面具有較小的膨脹泡。

7—膨脹熔融粘結。焦渣的上、下表面均有銀白色金屬光澤,明顯膨脹,但高度不超過15mm。

8—強膨脹熔融粘結。焦渣的上、下表面有銀白色金屬光澤,焦渣高度大於15mm。

轉動的角度來表示。

煤質分析結果的表示方法

1、收到基(符號ar曾稱應用基):以收到狀態的煤為基準。

2、空氣乾燥基(符號ad曾稱分析基):與空氣濕度達到平衡狀態的煤為基準。

3、乾燥基(符號d曾稱乾基):以假想無水狀態的煤為基準。

煤及其產品

1、煤(又稱煤炭):植物遺體在覆蓋地層下,壓實、經複雜的生物化學和物理化學作用,轉化而成的固體有機可燃沉積岩。

2、煤當量(又稱標準煤):能源的統一計量單位。凡能產生29.27mj/kg低位熱能的任何能源均可折算為1kg煤當量值。

3、毛煤:煤礦生產出來的,未經任何加工處理的煤。

4、原煤:從毛煤中選出規定粒度的矸石(包括黃鐵礦等雜物)以後的煤。

5、商品煤:作為商品**的煤。

6、洗選煤:經過洗選加工的煤。

7、精煤:煤經精選(干選或溼選)加工生產出來的、符合品質要求的產品。

8、中煤:煤經精選後得到的、品質介於精煤和矸石之間的產品。

9、洗矸:由煤炭洗選過程中排出的高灰分產品。

10、煤泥:洗煤廠粒度在0.5mm以下的一種洗煤產品。

11、特大塊煤:粒度大於100mm的煤。

12、大塊煤:粒度大於50mm的煤。

13、中塊煤:粒度介於25~50mm的煤。

14、小塊煤:粒度介於13~25mm的煤。

15、粒煤:粒度介於6~13mm的煤。

16、末煤:粒度小於25mm或小於13mm煤。

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