煤炭質(zhì)量常用指標的含義

1、煤炭質(zhì)量常用指標的含義一、水分符號：M，單位：%，是一項重要的煤質(zhì)指標，煤的水分對其加工利用、貿(mào)易、運輸和儲存都有很大的影響。一般說來，水分高要影響煤的質(zhì)量。在煤的利用中首先遇到的是煤的破碎問題，水分高的煤就難以破碎；在鍋爐燃燒中，水分高就影響燃燒穩(wěn)定性和熱傳導；在煉焦時，水分高會降低焦產(chǎn)率；而且由于水分大量蒸發(fā)帶走熱量而延長焦化周期；在煤炭貿(mào)易中，水分也是一個定質(zhì)和定量的主要指標，故在簽訂銷煤合同時，用戶一般都會提出煤中水分的限值。煤的水分簡單地說分為：全水分、內(nèi)在水分內(nèi)水：由植物變成煤時所含的水分。外水：在開采或運輸?shù)冗^程中附在煤外表和裂隙中的水分。在煤的變質(zhì)程度越大,內(nèi)在水分越低.水分的

2、存在對煤極其不利,在煤作為燃料時,煤中的水分會成蒸汽,在蒸發(fā)時消耗熱量。煤炭運銷中常用的水分指標有：全水符號：Mt)，全水分包括外在水分和內(nèi)在水分；一般分析煤樣水分也稱空干基水分，符號：Mad ，它是指分析用煤樣?0.2mm在實驗室大氣中到達平衡后所保存的水分，也可以認為是內(nèi)在水分。有時用戶也會要求使用收到基水分符號：Mar，一般可認為Mar=Mt。二、灰分 符號：A，單位：%，煤在徹底燃燒后所剩下的殘渣。外在灰分通過分選大局部能去掉,內(nèi)在灰分是成煤的原始植物本身所含的無機物,內(nèi)在灰分越高,煤的可選性越差.灰分是有害物質(zhì)。動力煤中灰分增加，發(fā)熱量降低，排渣量增加，煤容易結渣。在煤炭運銷中常用的

3、灰分指標有：空干基又稱分析基灰分符號：Aad、干基灰分符號：Ad和收到基灰分符號：Aar。三、揮發(fā)分 全稱為：揮發(fā)分產(chǎn)率，Volatile matter 煤的揮發(fā)分符號：V，單位：%，是煤中的有機物質(zhì)和一局部礦物加熱分解的產(chǎn)物；它不是煤中固有物質(zhì)；而是在特定溫度下的煤熱分解產(chǎn)物，所以確切地說揮發(fā)分叫揮發(fā)分產(chǎn)率。煤的揮發(fā)分與煤的變質(zhì)程度有很大的關系，隨煤化程度的增加，揮發(fā)分降低；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(tài)的產(chǎn)物。揮發(fā)分是決定煤炭利用的重要指標，在燃煤中，根據(jù)揮發(fā)分來選擇適于特定煤源的燃燒設備或適于特定設備的煤源在鍋爐設計時已將揮發(fā)分值設定在某一范圍，所以用戶在購煤時

4、要強調(diào)揮發(fā)分指標；在煉焦中，要根據(jù)揮發(fā)分來確定配煤比例，因揮發(fā)分適中的煙煤，粘結性好，適于煉焦；在氣化和液化工藝的條件選擇上，揮發(fā)分也有重要的作用；在環(huán)境保護中，揮發(fā)分還作為一項制定煙霧法令的依據(jù)。在煤炭運銷中常用的揮發(fā)分指標有：空干基揮發(fā)分符號：Vad 、干基揮發(fā)分符號：Vd、收到基揮發(fā)分符號： Var和枯燥無灰基揮發(fā)分符號：Vdaf 。四、固定碳含量 符號：FC，單位：%指除去水分 灰分和揮發(fā)分后的殘留物,它是確定煤炭用途的重要指標.從100減去水分 灰分和揮發(fā)分后的差值即固定碳含量，F(xiàn)C100MAV)。常用的固定碳指標有：干基固定碳符號：FCd和收到基固定碳FCar等。五、全硫 符號：S

5、t，單位：%硫是煤中有害元素之一。煤中硫包括有機硫和以黃鐵礦為主的無機硫，一般來說煤中的無機硫通過洗選可以大局部脫除；而有機硫那么很難除去。煤中硫在煤燃燒中大部轉化為SO2排入大氣，對環(huán)境造成嚴重的污染，甚至造成酸雨，因此各用戶在購置煤時都對煤中硫含量提出較嚴格的限定指標，但煤中硫在某些利用途徑中也能起到好的作用，如煤液化當中，硫又可以起到催化劑的作用；如高硫煤經(jīng)洗選后回收的硫可用來生產(chǎn)硫和硫酸等。直接測出的是空干基全硫符號：St,ad 。在煤炭運銷中常用的硫指標有：空干基全硫、干基全硫 St,d 和收到基全硫 St,ar。六、發(fā)熱量 符號：Q，單位：J/g焦耳/克、MJ/kg兆焦耳/千克，習

6、慣上也使用cal/g卡/克、kcal/kg千卡/千克；單位質(zhì)量的煤完全燃燒時所產(chǎn)生的熱量。發(fā)熱量換算(百萬焦耳=千克):1MJ/KG=239.14KCAL/KG 1卡=4.1816 焦耳煤的發(fā)熱量Qgr,daf與煤的變質(zhì)程度有很大關系，一般是隨變質(zhì)程度的加深而增高，如褐煤的發(fā)熱量較低，煙煤中到焦煤和肥煤熱值最高，焦煤以后隨煤的變質(zhì)程度加深而略有降低。煤炭運銷中常用的發(fā)熱量指標有：空干基彈筒發(fā)熱量符號：Qd,ad，空干基高位發(fā)熱量符號：Qgr,ad，干基高位發(fā)熱量符號：Qgr,d 和收到基原稱應用基低位發(fā)熱量符號：Qnet,ar，有時也用到枯燥無灰基高位發(fā)熱量符號：Qgr,daf。在目前的國內(nèi)貿(mào)

7、易煤炭購銷合同中，用戶一般用收到基低位發(fā)熱量(Qnet,ar)。國際貿(mào)易常用發(fā)熱量標準為空氣枯燥基高位發(fā)熱量,在同等水分和灰分等情況下,空氣枯燥基高位發(fā)熱量比收到基低位發(fā)熱量高1.25MJ/KG(300 KCAL/KG)左右.七、膠質(zhì)層最大厚度(Y)煙煤在加熱到一定溫度后,所形成的膠質(zhì)層最大厚度是煙煤膠質(zhì)層厚度指數(shù)測定中利用探針測出的膠質(zhì)體上 下層面差的最大值,動力煤膠質(zhì)層厚度大,容易結焦. 八、粘結指數(shù)(G)在規(guī)定條件下發(fā)煙煤在加熱后粘結專用無煙煤的能力,粘結指數(shù)越高,結焦性越強. 九、煤灰熔融性溫度(灰熔點) 包括四個特征溫度：變形溫度，符號DT，原稱T1； 軟化溫度，符號：ST，原稱T2

8、； 半球溫度，符號HT； 流動溫度，符號：FT，原稱T3。在灰熔融性的四個指標中，最常用的是軟化溫度，即ST(T2)?；胰廴谛詼囟仍礁?煤灰不容易結渣.灰熔融性是動力用煤和氣化用煤的重要指標，主要用于固態(tài)排渣鍋爐和氣化爐的設計，并能指導實際生產(chǎn)操作；它也可以作為液態(tài)排渣爐設計中的參考依據(jù)。一般固態(tài)排渣爐，要求煤灰熔點愈高愈好，以免造成爐內(nèi)結渣而難以排出。熔點低的煤，由于熔渣會包裹住煤而造成燃燒不完全，從而增加灰渣含碳量，嚴重時會堵塞爐柵，造成排渣困難，甚至造成停爐事故。熔渣還會腐蝕、共熔爐襯耐火材料，特別是當灰渣為酸性渣而爐襯耐火磚為堿性磚或灰渣為堿性神華煤灰渣呈堿性而爐襯耐火磚為酸性磚時，共

9、熔情況將更為嚴重。對于鏈條爐需要灰熔點較低一些，這樣可以保存適當?shù)娜墼云鸬奖Ｗo爐柵的作用。而液態(tài)排渣爐那么要求灰熔點愈低越好。神華煤由于煤中CaO和Fe2O3含量高，使得灰熔點較低，這是國外及國內(nèi)不少用戶挑剔神華煤的原因之一。十、哈氏可磨系數(shù)(HGI)表示煤被磨碎的難易程度，煤的可磨性指數(shù)越大，那么這種煤越易磨碎，反之那么難。作為動力用煤，如電力、水泥廠等在設計與改良制粉系統(tǒng)并估計磨煤機的產(chǎn)量和耗電量時，可磨性指數(shù)是一個很重要的指標。在以非煉焦煤為主的型煤工業(yè)中，為了知道所用煤料的粉碎性，以便確定粉碎系統(tǒng)的級數(shù)及粉碎機的類型，也要預先測定煤的可磨性。由于煤的復雜性，不同的煤往往具有不同的可磨

10、性，即使同一礦區(qū)、同一煤層的煤，由于所含礦物質(zhì)的性質(zhì)、數(shù)量不同和煤的結構、揮發(fā)分以及水分的差異，也得不到相同的可磨性測值。鑒此，目前用戶在購煤時也要求煤的可磨性指標。十一、坩鍋膨脹序數(shù)(CSN)規(guī)定條件下發(fā)煤在坩鍋中加熱所得焦塊膨脹程度的序號表征煤的膨脹性和塑性指標。十二、焦渣特征煤炭熱分解以后剩余物質(zhì)的形狀。十三、煤炭工業(yè)分析指標的常用基準1空氣枯燥基簡稱：空干基，原稱：分析基空氣枯燥基符號：ad ，是指：以與空氣濕度到達平衡狀態(tài)的煤為基準，由實驗室直接測定出的結果一般都是分析基結果，如Mad、Aad、Vad等。2枯燥基簡稱：干基枯燥基符號：d，是指以假想無水狀態(tài)的煤為基準，干基結果是換算出

11、來的。3收到基原習慣稱：應用基收到基符號：ar，是指以收到狀態(tài)的煤為基準。4枯燥無灰基原習慣稱：可燃基枯燥無灰基符號：daf，是指以假想無水、無灰狀態(tài)的煤為基準。煤質(zhì)分析結果表示方法:分析工程符  號 基   準 符   號 水分 M空氣枯燥基Ad灰分A收到基ar揮發(fā)分V枯燥基d硫分S枯燥無灰基 daf發(fā)熱量Q枯燥無礦物質(zhì)基dmmf膠質(zhì)層厚度Y  粘結指數(shù)G  哈氏可磨性指HGI  根據(jù)建設單位提供資料要求，結合二段式煤氣發(fā)生爐對氣化用煤之要求，本工程選用神木煤、大同煤、內(nèi)蒙包頭煤、作

12、為氣化用原料煤。本設計以大同煤為基準。煤質(zhì)分析如下：水份：4.9灰份：8揮發(fā)份：28固定碳：43.8煤氣爐用煤的主要質(zhì)量指標粒度 2040；2550；3060mm最大粒度與最小粒度之比 2塊煤限下率% 10含矸率% 2干基揮發(fā)分Vd% 20干基灰分Ad% 18干基全硫分Std% 2灰熔融性軟化溫度ST 1250熱穩(wěn)定性TS+6% 60抗碎強度25mm% 60膠質(zhì)層厚度 12mm羅加指數(shù)R.I 20自由膨脹系數(shù)F.S.I 2發(fā)熱量應用基低位： 27MJ/kg(三) 工業(yè)用煤的質(zhì)量要求 煤的工業(yè)用途非常廣泛，歸納起來主要是冶金、化工和動力三個方面。同時，在煉油、醫(yī)藥、精密鑄造和航空航天工業(yè)等領域也

13、有廣闊的利用前景。各工業(yè)部門對所用的煤都有特定的質(zhì)量要求和技術標準。簡要介紹如下： 1.煉焦用煤 煉焦是將煤放在干餾爐中加熱，隨著溫度的升高(最終到達1 000左右)，煤中有機質(zhì)逐漸分解，其中，揮發(fā)性物質(zhì)呈氣態(tài)或蒸汽狀態(tài)逸出，成為煤氣和煤焦油，殘留下的不揮發(fā)性產(chǎn)物就是焦炭。焦炭在煉鐵爐中起著復原、熔化礦石，提供熱能和支撐爐料，保持爐料透氣性能良好的作用。因此，煉焦用煤的質(zhì)量要求，是以能得到機械強度高、塊度均勻、灰分和硫分低的優(yōu)質(zhì)冶金焦為目的。國家對冶金焦用煤有專門的質(zhì)量標準，見表2.2.2。表 2.2.2冶金焦用煤質(zhì)量標準 (GB397-65)見上圖 2氣化用煤 煤的氣化是以氧、水、二氧化碳、

14、氫等為氣體介質(zhì)，經(jīng)過熱化學處理過程，把煤轉變?yōu)楦鞣N用途的煤氣。煤氣化所得的氣體產(chǎn)物可作工業(yè)和民用燃料以及化工合成原料。常用的制氣方法有兩種：固定床氣化法。目前國內(nèi)主要用無煙煤和焦炭作氣化原料，制造合成氨原料氣。要求作為原料煤的固定碳80%，灰分(Ag)25%，硫分(SgQ)2%，要求粒度要均勻，2575mm,或1950mm,或1325mm，機械強度65%，熱穩(wěn)定性S+1360%，灰熔點(T2)1 250，揮發(fā)分不高于9%，化學反響性愈強愈好。沸騰層氣化法。對原料煤的質(zhì)量要求是：化學反響性要大于60%，不粘結或弱粘結，灰分(Ag)25%，硫分(SgQ)2%，水分(WQ)10%，灰熔點(T2)1

15、200，粒度10mm，主要使用褐煤、長焰煤和弱粘煤等。 3.煉油用煤 一般以褐煤、長焰煤為主，弱粘煤和氣煤也可以使用，其要求取決于煉油方法。低溫干餾法，是將煤置于550左右的溫度下進行干餾，以制取低溫焦油，同時還可以得到半焦和低溫焦爐煤氣。煤種為褐煤、長焰煤、不粘煤或弱粘煤、氣煤。對原料煤的質(zhì)量要求是：焦油產(chǎn)率(Tf)7%，膠質(zhì)層厚度9mm，熱穩(wěn)定性S+1340%，粒度613mm,最好為2080mm 。加氫液化法，是將煤、催化劑和重油混合在一起，在高溫高壓下使煤中有機質(zhì)破壞，與氫作用轉化成低分子液態(tài)或氣態(tài)產(chǎn)物，進一步加工可得到汽油、柴油等燃料。原料煤主要為褐煤、長焰煤及氣煤。要求煤的碳氫化(C

16、/H)16，揮發(fā)分35%，灰分(Ag)5%，煤巖的絲炭含量2%。 4.燃料用煤 任何一種煤都可以作為工業(yè)和民用的燃料。不同工業(yè)部門對燃料用煤的質(zhì)量要求不一樣。蒸汽機車用煤要求較高，國家規(guī)定是：揮發(fā)分(Vr)20%，灰分(Ag)24%，灰熔點(T2)1 200，硫分(SgQ)長隧道及隧道群區(qū)段1%，低位發(fā)熱量2.09312×1072.51174×107J/kg以上。發(fā)電廠一般應盡量用灰分(Ag)30%的劣質(zhì)煤，少數(shù)大型鍋爐可用灰分(Ag)20%左右的煤。為了將優(yōu)質(zhì)煤用于開展冶金和化學工業(yè)，近年來，我國在開展低熱值煤的應用方面取得了較快的進展，不少發(fā)熱量僅有8 372.5J/

17、kg左右的劣質(zhì)煤和煤矸石也能用于一般工廠，有的發(fā)電廠已摻燒煤矸石達30%。 煤的其他用途還很多。如，褐煤和氧化煤可以生產(chǎn)腐殖酸類肥料；從褐煤中可以提取褐煤蠟供電氣、印刷、精密鑄造、化工等部門使用；用優(yōu)質(zhì)無煙煤可以制造碳化硅、碳粒砂、人造剛玉、人造石墨、電極、電石和供高爐噴吹或作鑄造燃料；用煤瀝青制成的碳素纖維，其抗拉強度比鋼材大千倍，且重量輕、耐高溫，是開展太空技術的重要材料；用煤瀝青還可以制成針狀焦，生產(chǎn)新型的電爐電極，可提高電爐煉鋼的生產(chǎn)效率等等?？傊?，隨著現(xiàn)代科學技術的不斷進步，煤炭的綜合利用技術也在迅速開展，煤炭的綜合利用領域必將繼續(xù)擴大。動力煤的質(zhì)量指標時間：2021-10-8

18、60;10:34:201、發(fā)熱量      動力煤的發(fā)熱量是最重要的指標。因為作為動力用煤，就是要用它的發(fā)熱量，因此一般以較高發(fā)熱量的煤為宜。但煤發(fā)熱量的上下只代表它的理論燃燒熱量的大小，并不代表熱能利用率的上下。煤的發(fā)熱量過高或過低均會給鍋爐的運行帶來不利影響，因此煤的發(fā)熱量應與鍋爐爐型相適應，以提高鍋爐熱效率，充分利用其熱能。發(fā)熱量是鍋爐設計的一個重要依據(jù)。由于電廠煤粉對煤種適應性較強，因此只要煤的發(fā)熱量與鍋爐設計要求大體相符即可。  2、揮發(fā)分     

19、60;煤在高溫和隔絕空氣的條件下加熱時，排出的氣體和液體狀態(tài)的產(chǎn)物稱為揮發(fā)分。揮發(fā)份是煤中的可燃、易燃成分，是判明煤炭著火特性的首要指標。一般來說，煤的揮發(fā)份越高，煤越易燃，固定碳也越易燃盡，在發(fā)熱量相同的情況下，燃用揮發(fā)分高的煤，鍋爐的的熱效率也會較高。根據(jù)鍋爐設計要求，供煤揮發(fā)分的值變化不宜太大，否那么會影響鍋爐的正常運行。如原設計燃用低揮發(fā)分的煤而改燒高揮發(fā)分的煤后，因火焰中心逼近噴燃氣出口，可能因燒壞噴燃氣而停爐；假設原設計燃用高揮發(fā)分的煤種而改燒低揮發(fā)分的煤，那么會因著火過遲而不能充分燃燒，甚至造成熄火事故。因此供煤時要盡量按原設計的揮發(fā)分煤種或接近的煤種。揮發(fā)份是評價動力煤的重要指

20、標，其測定方法比擬簡單可靠。  3、灰分      灰分是煤在徹底燃燒后所剩下的殘渣，也就是煤中的不可燃成分，在煤燃燒時會分解吸熱?；曳趾繒够鹧?zhèn)鞑ニ俣认陆?，著火時間推遲，使煤著火困難，燃燒不穩(wěn)定，燃用高灰煤時爐溫會大大降低?；曳衷诿喝紵龝r還會形成灰殼，使固定碳難以燃盡，降低鍋爐的熱效率。此外，灰分的大量排放對環(huán)境會造成很大的壓力，所以對動力煤的灰分必須加以限制?；曳值臏y定簡單、宜行且能夠?qū)崿F(xiàn)在線監(jiān)測，可在標準中對動力煤的灰分做出規(guī)定并采用枯燥基灰分。  4、硫分  &#

21、160;   硫是煤中的有害成分，是燃煤過程中最重要的污染源。雖對燃燒本身沒有影響，但它的含量太高，對設備的腐蝕和環(huán)境的污染都相當嚴重。因此，電廠燃用煤的硫分不能太高，一般要求最高不能超過2.5%。  5、水分      煤的水分也是評價動力煤質(zhì)量的根本指標。煤中的水分蒸發(fā)后，煤層變疏松，可均勻通風，有利于煤的燃燒。但水分過高，煤的發(fā)熱量必然會降低，且水分蒸發(fā)還要吸熱，降低爐溫，使煤不易著火，同時還會加大排煙損失，降低鍋爐熱效率。綜合來講，水分是燃燒過程中的有害物質(zhì)之一，它在燃燒過程中

22、吸收大量的熱，對燃燒的影響比灰分大得多。  6、灰融點      是評價煤灰是否容易結渣的一個重要指標，一般較常用的是軟化溫度。煤灰軟化溫度實際上是煤灰開始熔融的溫度，當爐膛溫度到達或超過這一溫度時，煤灰就會結成渣塊，影響通風和排渣，使爐渣含碳量升高，有時還會粘在爐墻、管壁或爐排上，影響鍋爐正常運行。煤粉爐爐膛火焰中心溫度多在1500以上，在這樣高溫下，煤灰大多呈軟化或流體狀態(tài)。      在動力煤煤種中，灰分最低的是不粘煤，平均13.48%，灰分最高的是

23、貧煤，平均19.51%。全國動力煤資源平均灰分為17.06%，屬于中等灰分。全國動力煤的平均硫分為0.86%，低于煉焦煤的平均硫分1.06%，屬中等硫分。動力煤的空氣枯燥基高位發(fā)熱量Qgr，ad平均為25.52 MJ/kg，以褐煤為最低，平均還不到20MJ/kg。煤化程度通常說來，隨煤化程度提高，揮發(fā)分會減少，因為變質(zhì)加深之后諸如酯類,芳香烴之類的會脫掉變油或氣而逸散，使得煤含碳量增大，揮發(fā)分減少，而碳大分子結構比擬復雜，有專家提出過定性描述的模型，但各有缺憾，煤在進入三號無煙煤后會進行分子重組導致其性質(zhì)突變。規(guī)律性變化，隨著煤化程度的加深，揮發(fā)分由高逐漸變小，其主要原因是因為隨著煤化程度的增加，煤的成巖趨勢增加，孔隙率減小，碳含量增加，可揮發(fā)物質(zhì)減少。固定碳煤中去掉水分、灰分、揮發(fā)分,剩下的就是固定碳.固定碳是煤的發(fā)熱量的重要來源,所以有的國家以固定碳作為煤發(fā)熱量計算的主要參數(shù).固定碳也是合成氨用煤的一個重要指標.對同一礦井的煤來說，固定碳越高的煤，甚發(fā)熱量也越高，因為煤的固定碳主要由元素碳組成，另外還有一些可燃的氫和硫等元素以及極少量的氧和氮等非可燃元素。對同一礦井的煤來說，還可以根據(jù)其固定碳來計算其發(fā)熱量。由此可知，灰分越高的煤，其固定碳就越低；在相同灰分的條件下，揮發(fā)分越低的煤，固定碳就越高。如無煙煤的揮發(fā)分最低，所以其固定碳比其他各類煤都