
煤质化验
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2023年2月22日发(作者:妇科手术有哪些)煤质化验指标
水分。
煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。
煤中水分过大是,不利于加工、运输等,燃烧时会影响热稳定性和
热传导,炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。
现在我们常报的水份指标有:
1、全水份(Mt),是煤中所有内在水份和外在水份的总和,也常用
Mar表示。通常规定在8%以下。
2、空气干燥基水份(Mad),指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。
也可以认为是内在水份,老的国家标准上有称之为“分析基水份”
的。
灰分
指煤在燃烧的后留下的残渣。
不是煤中矿物质总和,而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。
灰分高,说明煤中可燃成份较低。发热量就低。
同时在精煤炼焦中,灰分高低决定焦炭的灰分。
能常的灰分指标有空气干燥基灰分(Aad)、干燥基灰分(Ad)等。
也有用收到基灰分的(Aar)。
挥发份(全称为挥发份产率)V
指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物,不全是煤中固有成
分,还有部分是热解产物,所以称挥发份产率。
挥发份大小与煤的变质程度有关,煤炭变质量程度越高,挥发份产
率就越低。
在燃烧中,用来确定锅炉的型号;在炼焦中,用来确定配煤的比例;
同时更是汽化和液化的重要指标。
常使用的有空气干燥基挥发份(Vad)、干燥基挥发份(Vd)、干燥无
灰基挥发份(Vdaf)和收到基挥发份(Var)。
其中Vdaf是煤炭分类的重要指标之一。
固定碳
不同于元素分析的碳,是根据水分、灰分和挥发份计算出来的。
FC+A+V+M=100
相关公式如下:FCad=100-Mad-Aad-Vad
FCd=100-Ad-Vd
FCdaf=100-Vdaf
全硫St
是煤中的有害元素,包括有机硫、无机硫。1%以下才可用于燃料。
部分地区要求在0.6和0.8以下,现在常说的环保煤、绿色能源均指硫
份较低的煤。
常用指标有:空气干燥基全硫(St,ad)、干燥基全硫(St.d)及收到基
全硫(St,ar)。
煤的发热量
煤的发热量,又称为煤的热值,即单位质量的煤完全燃烧所发出的
热量。煤的发热量时煤按热值计价的基础指标。煤作为动力燃料,
主要是利用煤的发热量,发热量愈高,其经济价值愈大。同时发热量
也是计算热平衡、热效率和煤耗的依据,以及锅炉设计的参数。
煤的发热量表征了煤的变质程度(煤化度),这里所说的煤的发热量,
是指用1.4比重液分选后的浮煤的发热量(或灰分不超过10%的原煤的
发热量)。成煤时代最晚煤化程度最低的泥炭发热量最低,一般为
20.9~25.1MJ/Kg,成煤早于泥炭的褐煤发热量增高到25~31MJ/Kg,
烟煤发热量继续增高,到焦煤和瘦煤时,碳含量虽然增加了,但由于
挥发分的减少,特别是其中氢含量比烟煤低的多,有的低于1%,相当
于烟煤的1/6,所以发热量最高的煤还是烟煤中的某些煤种。鉴于
低煤化度煤的发热量,随煤化度的变化较大,所以,一些国家常用煤
的恒湿无灰基高位发热量作为区分低煤化度煤类别的指标。我国采用
煤的恒湿无灰基高位发热量来划分褐煤和长焰煤。
(1)发热量的单位
热量的表示单位主要有焦耳(J)、卡(cal)和英制热量单位Btu。
焦耳,是能量单位。1焦耳等于1牛顿(N)力在力的方向上通过1米的位
移所做的功。1J=1N×0J1MJ=1000KJ
焦耳时国际标准化组织(ISO)所采用的热量单位,也是我国1984
年颁布的,1986年7月1日实施的法定计量热量的单位。煤的热量表示
单位:J/g、KJ/g、MJ/Kg
卡(cal)是我国建国后长期采用的一种热量单位。1cal是指1g纯
水从19.5C加热到20.5C时所吸收的热量。欧美一些国家多采用
15Ccal,即1g纯水从14.5C加热到15.5C时所吸收的热量。
1cal(20Ccal)=4.1816J1cal(15Ccal)=4.1855J
(2)煤的各种发热量名称的含义
a.煤的弹筒发热量(Qb)
煤的弹筒发热量,是单位质量的煤样在热量计的弹筒内,在过量高
压氧(25~35个大气压左右)中燃烧后产生的热量(燃烧产物的最终
温度规定为25C)。
b.煤的高位发热量(Qgr)煤的高位发热量,即煤在空气中
大气压条件下燃烧后所产生的热量。实际上是由实验室中测得的煤的
弹筒发热量减去硫酸和硝酸生成热后得到的热量。
c.煤的低位发热量(Qnet)煤的低位发热量,是指煤在空气
中大气压条件下燃烧后产生的热量,扣除煤中水分(煤中有机质中的
氢燃烧后生成的氧化水,以及煤中的游离水和化合水)的汽化热(蒸
发热),剩下的实际可以使用的热量。d.煤的恒湿无灰基高位发
热量(Qmaf)
恒湿,是指温度30C,相对湿度96%时,测得的煤样的水分(或
叫最高内在水分)。煤的恒湿无灰基高位发热量,实际中是不存在的,
是指煤在恒湿条件下测得的恒容高位发热量,除去灰分影响后算出来
的发热量。
(4)煤的高位发热量计算
煤的高位发热量计算公式为:Qgr,ad=Qb,ad-95Sb,ad-aQb,ad
式中:Qgr,ad——分析煤样的高位发热量,J/g;
Qb,ad——分析煤样的弹筒发热量,J/g;
Sb,ad——由弹筒洗液测得的煤的硫含量,%;
95——煤中每1%(0.01g)硫的校正值,J/g;
a——硝酸校正系数。Qb,ad≤16700J/g,a=0.001
16700J/g25100J/g,a=0.0016当Qb,ad〉16700J/g,或者12500J/g
(5)煤的低位发热量的计算
Qnet,ar=(Qgr,ad-206Had)(100-Mar)/(100-Mad)-23Mar
式中:Qnet,ar——收到基低位发热量,J/g;
Qgr,ad——分析煤样的高位发热量,J/g;
Had——分析煤样氢含量,%;
Mar——收到基水份,%;
Mad——空气干燥基水份,%。
煤炭的好坏,不外呼煤质,矸石,含硫,水分所决定的。首先,煤质
的的判断,应该从强度,硬度着手;矸石,以片状和颗粒状分类,以
颜色的深浅划分;硫,以高,中,低区别;水分,以5%为界。
现在,就以6000的,含硫为1以下,3公分以下的无烟粉煤来讲。当然,
如果有出入,请大家不要见笑,如果有更高明的办法,请不要吝啬。
取样。在煤堆取样,不应少于20个点。每个点的深度不少于50厘
米,最后带走的样品不少于5公斤。
抓一把,用力捏。一般是强度,硬度越好的,媒质越好。
抓一把,摊在手心里,仔细看,如果有矸石,而且矸石是成颗粒
状。就先看大于1厘米的矸石,有几颗。如果超过3颗,发热没有6000。
如果没有大的,再看小于1厘米的矸石有几颗,如果超过7颗,也没有
6000。如果矸石是片状,不用看,没有6000。矸石的颜色越深,含硫
越高,反之,就低。
含硫主要是看煤块中的铜线和单独的铜晶体。0。5以下的含硫是
看不的明显的硫的。0。5----0。7,在煤块上有1至2丝铜丝或一小节
暗硫。0。7----0。99的,有三丝以下的铜丝或2小节以下的暗硫。
1----1。5,有明显的铜线,铜晶体或者有3至4节暗硫。1。5---2,
有明显的铜晶体,有单个的铜晶体出现,暗硫不少于5节。2-----3
有明显的大个铜晶体。
一般煤分为高2以上,中1---2,低1以下。如何简单的区分。我
个人总结了几个简单的办法。抓一把煤,捏几下,扔掉,看手上的残
留煤粉,再搓几下,颜色越深,硫越高。黑得发亮的,不用说是高硫
煤,瓦灰色,颜色浅的,是中硫。颜色搓不变的,是1以下的,并且,
硫越低,残留在手上的煤粉越少。抓一大把,冲洗干净,对着太阳,
你会看到彩虹,彩虹越漂亮,美丽。含硫越高,反之就低。抓一把,
扔在燃烧的火里,迅速的把头伸过去。0。5以下的,基本没有什么味
道,低0。5--1的没有多大的味道,1-----2的,有呛人的味道,高硫
的,呛人得很。。。。。。。
水分的识别,抓一把,捏一下,自然的松开。如果手心里的煤自
然的散开,从手指缝隙漏出,没有明显的湿润感,这个水分应该就是
5%。如果煤有成跎,但没有超过1/3,应该是6%,超过2/3是7%,煤砣
上有手指印,8%,有水滴9%。。。
构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等,此外,还有
极少量的磷、氟、氯和砷等元素。碳、氢、氧是煤炭有机质的主体,
占95%以上;煤化程度越深,碳的含量越高,氢和氧的含量越低。碳
和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素,氧是助燃元素。煤炭燃烧时,
氮不产生热量,在高温下转变成氮氧化合物和氨,以游离状态析出。
硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分,其中以硫最为重要。煤
碳燃烧时绝大部分的硫被氧化成二氧化硫(SO2),随烟气排放,污染
大气,危害动、植物生长及人类健康,腐蚀金属设备;当含硫多的煤
用于冶金炼焦时,还影响焦炭和钢铁的质量。所以,“硫分”含量是
评价煤质的重要指标之一。煤中的有机质在一定温度和条件
下,受热分解后产生的可燃性气体,被称为“挥发分”,它是由各种
碳氢化合物、氢气、一氧化碳等化合物组成的混合气体。挥发分也是
主要的煤质指标,在确定煤炭的加工利用途径和工艺条件时,挥发分
有重要的参考作用。煤化程度低的煤,挥发分较多。如果燃烧条件不
适当,挥发分高的煤燃烧时易产生未燃尽的碳粒,俗称“黑烟”;并
产生更多的一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物,热效率降低。因
此,要根据煤的挥发分选择适当的燃烧条件和设备。
煤中的无机物质含量很少,主要有水分和矿物质,它们的存
在降低了煤的质量和利用价值。矿物质是煤炭的主要杂质,如硫化物、
硫酸盐、碳酸盐等,其中大部分属于有害成分。
“水分”对煤炭的加工利用有很大影响。水分在燃烧时变成蒸
汽要吸热,因而降低了煤的发热量。煤炭中的水分可分为外在水分和
内在水分,一般以内在水分作为评定煤质的指标。煤化程度越低,煤
的内部表面积越大,水分含量越高。
“灰分”是煤碳完全燃烧后剩下的固体残渣,是重要的煤质指
标。灰分主要来自煤炭中不可燃烧的矿物质。矿物质燃烧灰化时要吸
收热量,大量排渣要带走热量,因而灰分越高,煤炭燃烧的热效率越
低;灰分越多,煤炭燃烧产生的灰渣越多,排放的飞灰也越多。一般,
优质煤和洗精煤的灰分含量相对较低。煤炭的固定碳(FC)
固定碳含量是指去除水分、灰分和挥发分之后的残留物,它是确定煤
炭用途的重要指标。从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即
为煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准,可以计算出干基、
干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。
发热量(Q)
发热量是指单位质量的煤完全燃烧时所产生的热量,主要分为高位发
热量和低位发热量。煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热
量。发热量的国标单位为百万焦耳/千克(MJ/KG)常用单位大卡/千
克,换算关系为:1MJ/KG=239.14Kcal/kg;1J=0.239cal;1cal=4.18J。
如发热量5500Kcal/kg,5500Kcal/kg=5500/239.14=23MJ/kg。
胶质层最大厚度(Y)
烟煤在加热到一定温度后,所形成的胶质层最大厚度是烟煤胶质层指
数测定中利用探针测出的胶质体上、下层面差的最大值。它是煤炭分
类的重要标准之一。动力煤胶质层厚度大,容易结焦;冶炼精煤对胶
质层厚度有明确要求。
粘结指数(G)
在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力,它是煤炭分类
的重要标准之一,是冶炼精煤的重要指标。粘结指数越高,结焦性越
强。
煤灰灰熔融性温度(灰熔点)
在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰熔融性变形温度(DT)、
软化温度(ST)、常用软化温度(ST)来表示。灰熔融性温度越高,
煤灰不容易结渣。因锅炉设计不同,对灰熔融性温度要求也不一样。
煤灰熔融性温度的高低,直接关系到煤作为燃料和汽化原料的性能,
煤灰熔融性温度低,煤灰容易结渣,增加了排渣的难度,尤其是固态
排渣的锅炉和移动床的汽化炉,煤灰熔融性温度要求较高。
哈氏可磨指数(HGI)
哈氏可磨指数是反应煤的可磨性的重要指标。煤的可磨性是指一定量
的煤在消耗相同的能量下,磨碎成粉的难易程度。可磨指数越大,煤
越容易磨碎成粉。在发电煤粉锅炉和高炉喷吹用煤中,可磨指数是质
量评价的一个重要指标。
焦渣特征(CRC)
煤炭热分解以后剩余物质的形状。根据不同形状分为8个序号,其序
号即为焦渣特征代号。
1---粉状。全部是粉末,没有相互粘着的颗粒。
2---粘着。用手指轻碰即成粉末或基本上是粉末,其中较大的团块一
碰既成粉末。
3---弱粘性。用手指轻压既成小块。
4---不熔融粘结。用手指用力压才裂成小块,焦渣上表面无光泽,下
表面稍有银白色光泽。
5---不膨胀熔融粘结。焦渣形成扁平的块,颗粒的界限不易分清,焦
渣上表面有明显的银白色金属光泽,下表面银白色光泽更明显。
6---微膨胀熔融粘结。用手指压不碎,焦渣的上下表面均有银白色金
属光泽,但焦渣表面具有较小的膨胀泡。
7---膨胀熔融粘结。焦渣的上下表面均有银白色金属光泽,明显膨胀,
但高度不超过15mm。
8---强膨胀熔融粘结。焦渣的上下表面均有银白色金属光泽,焦渣高
度大于15mm.。