煤炭挥发份对应的氢值表(煤的挥发份标准)
本文目录一览:
- 1、常用的煤质指标有哪些
- 2、无烟煤的氢值是多少
- 3、煤炭的所含元素
- 4、煤炭计算氢值的公式
- 5、煤炭参数懂的进~。~
- 6、我国煤炭化验的各项指标及标准数据?
常用的煤质指标有哪些
(一)水分(Moisture)
水分符号:M,单位:%,是一项重要的煤质指标,煤的水分对其加工利用、贸易、运输和储存都有很大的影响。一般说来,水分高要影响煤的质量。在煤的利用中首先遇到的是煤的破碎问题,水分高的煤就难以破碎;在锅炉燃烧中,水分高就影响燃烧稳定性和热传导;在炼焦时,水分高会降低焦产率;而且由于水分大量蒸发带走热量而延长焦化周期;在煤炭贸易中,水分也是一个定质和定量的主要指标,故在签订销煤合同时,用户一般都会提出煤中水分的限值。
煤的水分简单地说分为:全水分、内在水分、外在水分、结晶水和分解水,在实际测定中只能测煤的全水分、内在水分、外在水分和最高内在水分,而不测定结晶水和分解水。
日常所说的煤的水分是指,在环境温度和湿度下,煤与大气达到接近平衡时所失的那部分水(外在水)和留下来的内在水分,它们的测值随测定环境的温度和湿度改变而发生变化,这也是为什么矿发煤与用户的水分往往有较大差异的原因。
煤炭运销中常用的水分指标有:全水(符号:Mt),全水分包括外在水分和内在水分;一般分析煤样水分(也称空干基水分,符号:Mad ),它是指分析用煤样(0.2mm)在实验室大气中达到平衡后所保留的水分,也可以认为是内在水分。有时用户也会要求使用收到基水分(符号:Mar),一般可认为Mar=Mt。
(二)灰分(Ash )
煤中灰分符号:A,单位:%,是另一项在煤质特性和利用中起重要作用的指标,它与含碳量、发热量、结渣性、可磨性等有不同程度的依赖关系。在煤燃烧和气化中,根据煤的灰分以及灰熔融性、灰粘度、导电性、化学组成等特性来预测燃烧和气化中可能出现的腐蚀、沾污、结渣等问题并据此进行炉型选择;在炼焦中,要用煤的灰分大小来预测焦炭中灰分的高低。煤的灰分高,有效碳的含量就低,发热量一般也低,在商业上要根据煤的灰分来定级论价(现炼焦煤以灰分论价,动力煤已改为以热值为主论价)。
煤的灰分在煤炭分析中的定义为:煤完全燃烧后留下的残渣,它不是煤中固有的矿物质,而是在高温下经各种化学反应而生成的固体残留物。在煤炭运销中常用的灰分指标有:空干基(又称分析基)灰分(符号:Aad)、干基灰分(符号:Ad)和收到基灰分(符号:Aar)。
(三)挥发分(全称为:挥发分产率,Volatile matter )
煤的挥发分符号:V,单位:%,是煤中的有机物质和一部分矿物加热分解的产物;它不是煤中固有物质;而是在特定温度下的煤热分解产物,所以确切地说挥发分叫挥发分产率。煤的挥发分与煤的变质程度有很大的关系,随煤化程度的增加,挥发分降低;如褐煤的挥发分一般为38%-65%,烟煤的挥发分一般为10%-55%,无烟煤挥发分≤10%。挥发分是决定煤炭利用的重要指标,在燃煤中,根据挥发分来选择适于特定煤源的燃烧设备或适于特定设备的煤源(在锅炉设计时已将挥发分值设定在某一范围,所以用户在购煤时要强调挥发分指标);在炼焦中,要根据挥发分来确定配煤比例,因挥发分适中的烟煤,粘结性好,适于炼焦;在气化和液化工艺的条件选择上,挥发分也有重要的作用;在环境保护中,挥发分还作为一项制定烟雾法令的依据。
煤的挥发分与其它煤质指标如发热量、碳和氢含量都有较好的相关关系。
在煤炭运销中常用的挥发分指标有:空干基挥发分(符号:Vad )、干基挥发分(符号:Vd)、收到基挥发分(符号: Var)和干燥无灰基挥发分(符号:Vdaf )。
(四)固定碳(Fixed carbon )
固定碳符号:FC,单位:%,也是有些用户经常要求的一个煤质指标,该指标不同于煤的元素分析中的碳(由实际测定得出),它是根据煤的水分、灰分和挥发分计算出来的, FC=100-(M+A+V)。常用的固定碳指标有:干基固定碳(符号:FCd)和收到基固定碳(FCar)等。
(五)全硫(total sulfur )
一般说煤中硫含量就是指全硫含量符号:St,单位:%,而直接测出的是空干基全硫(符号:St,ad )。在煤炭运销中常用的硫指标有:空干基全硫、干基全硫( St,d )和收到基全硫( St,ar)。
硫是煤中有害元素之一。煤中硫包括有机硫和以黄铁矿为主的无机硫,一般来说煤中的无机硫通过洗选可以大部分脱除;而有机硫则很难除去。煤中硫在煤燃烧中大部转化为SO2排入大气,对环境造成严重的污染,甚至造成酸雨,据统计1998年全国二氧化硫排放量为2090万吨,其中因燃煤而排放大气的SO2约占80%-90%。在全社会日益重视生存环境的大气候下,国家已对生产和使用高硫煤做出了限制,如北京市区燃煤含硫要
在0.5%以下,上海等沿海大城市燃煤含硫均要求小于0.6%或0.8%,因此各用户在购买煤时都对煤中硫含量提出较严格的限定指标,神华煤之所以销售情况良好,含硫较低(一般小于0.5%)也是主要的原因之一。但煤中硫在某些利用途径中也能起到好的作用,如煤液化当中,硫又可以起到催化剂的作用;如高硫煤经洗选后回收的硫可用来生产硫和硫酸等。
(六)发热量(calorific value)
煤的发热量符号:Q,单位:J/g(焦耳/克)、MJ/kg(兆焦耳/千克),习惯上也使用cal/g(卡/克)、kcal/kg(千卡/千克);换算关系: 1卡=4.1816 焦耳,是表征煤质的一个重要指标。一则它是燃烧设备热工计算的基础;燃煤工艺过程中的热平衡、耗煤量及热效率等的计算都是以所用煤的热值为依据的,在设计电厂锅炉时也是根据煤的平均收到基低位发热量来考虑锅炉的种类、型号及燃烧方式;二则是煤的发热量是表征煤的各种特征的综合指标。煤的发热量(Qgr,daf)与煤的变质程度有很大关系,一般是随变质程度的加深而增高,如褐煤的发热量较低,烟煤中到焦煤和肥煤热值最高,焦煤以后随煤的变质程度加深而略有降低,这就是为什么无烟煤的热值比烟煤热值低的原因。
由于煤的发热量指标的重要性,用户购煤时首先考虑的是热值的高低,能否符合燃煤设备对热值的要求,在动力煤的计价中也是以发热量作为结算依据。
煤炭运销中常用的发热量指标有:空干基弹筒发热量(符号:Qd,ad),空干基高位发热量(符号:Qgr,ad),干基高位发热量(符号:Qgr,d )和收到基(原称应用基)低位发热量(符号:Qnet,ar),有时也用到干燥无灰基高位发热量(符号:Qgr,daf)。在目前的煤炭购销合同中,国内北方用户一般用收到基低位发热量(Qnet,ar),而南方用户(如广东)和国外客户一般用空干基高位发热量(Qgr,ad),对于神华煤来说,两种热值表示方法相差较大(600kcal/kg-1000kcal/kg),签订合同时一定要明确热值的表示基准,而更不能只写发热量多少,以免造成商务纠纷。
(七)可磨性(grindability)
煤炭运销中常说的可磨性是指“哈氏可磨性指数”,符号:HGI。
煤的可磨性表示煤被磨碎的难易程度,煤的可磨性指数越大,则这种煤越易磨碎,反之则难。作为动力用煤,如电力、水泥厂等在设计与改进制粉系统并估计磨煤机的产量和耗电量时,可磨性指数是一个很重要的指标。在以非炼焦煤为主的型煤工业中,为了知道所用煤料的粉碎性,以便确定粉碎系统的级数及粉碎机的类型,也要预先测定煤的可磨性。由于煤的复杂性,不同的煤往往具有不同的可磨性,即使同一矿区、同一煤层的煤,由于所含矿物质的性质、数量不同和煤的结构、挥发分以及水分的差异,也得不到相同的可磨性测值。鉴此,目前用户在购煤时也要求煤的可磨性指标。
(八)煤灰熔融性(习惯称灰熔点,ash fusibility)
煤灰熔融性,单位℃。它包括四个特征温度:①变形温度,符号DT,原称T1; ②软化温度,符号:ST,原称T2; ③半球温度,符号HT; ④流动温度,符号:FT,原称T3。在灰熔融性的四个指标中,最常用的是软化温度,即ST(T2)。
灰熔融性是动力用煤和气化用煤的重要指标,主要用于固态排渣锅炉和气化炉的设计,并能指导实际生产操作;它也可以作为液态排渣炉设计中的参考依据。一般固态排渣炉,要求煤灰熔点愈高愈好,以免造成炉内结渣而难以排出。熔点低的煤,由于熔渣会包裹住煤而造成燃烧不完全,从而增加灰渣含碳量,严重时会堵塞炉栅,造成排渣困难,甚至造成停炉事故。熔渣还会腐蚀、共熔炉衬耐火材料,特别是当灰渣为酸性渣而炉衬耐火砖为碱性砖或灰渣为碱性(神华煤灰渣呈碱性)而炉衬耐火砖为酸性砖时,共熔情况将更为严重。对于链条炉需要灰熔点较低一些,这样可以保留适当的熔渣以起到保护炉栅的作用。而液态排渣炉则要求灰熔点愈低越好。神华煤由于煤中CaO和Fe2O3含量高,使得灰熔点较低,这是国外及国内不少用户挑剔神华煤的原因之一,目前集团和公司已采取一些措施,如通过配煤及加添加剂等方式来提高灰熔点,但在销售中如用户要求灰熔点较高(大于1350℃)就需慎重考虑,即使能想法达到,其经济效益也会有所损失。
(九)煤的着火点(也称燃点)
将煤加热到开始燃烧的温度叫做煤的着火点,单位:℃,无代表符号。它是煤的特性之一。煤的着火点与煤的变质程度有很明显的关系,变质程度低的煤着火点低(即容易着火),变质程度高的煤着火点高。在煤质分析中对同一煤档测定的结果,分为原煤样、还原样和氧化样报出,一般可利用原煤着火点和氧化样着火点的差值来推测煤的自燃倾向,着火点低的煤其原煤样和氧化样着火点差值大(△T=原煤样着火点一氧化样着火点),如△T40℃的煤易自燃,△T20℃ 的煤除褐煤和长焰煤外都是不易自燃的煤。
神华煤由于本身的性质所决定,属着火点较低( 300℃,为易自燃的煤,神华煤的这一缺陷为集团和公司煤炭生产、运输、贮存及销售都带来了不少困难,用户对此反映也较多,但目前对于解决煤自燃问题尚没有较好的办法。现集团要求控制上站煤及外运煤的温度,贮存煤及时清仓等还是较有效的措施,神华煤虽易自燃,但在良好的堆存条件下(一般堆高0.5m,通风较好),2-3个月的时间一般不会自燃着火。
(十)煤的密度
煤的密度分为:真相对密度(原称真比重),符号:TRD;视相对密度(原称容重),符号: ARD,无单位;堆密度,单位:t/m3(吨/米3)。
煤的真相对密度是计算煤层平均质量与研究煤炭性质的一项指标。煤的视相对密度在计算煤的储量及运输、粉碎、燃烧和设计贮煤仓等时需用此指标。煤的堆密度在设计煤仓、估算炼焦炉装煤量等情况下使用。
无烟煤的氢值是多少
无烟煤氢含量的计算无烟煤的氢含量也与挥发分成正比,根据近百个无烟煤的实测Vdaf和Hdaf结果,利用回归分析方法推导出了计算无烟煤Hdaf的回归方程式于下
上式的复相关系数达0.9376,对一般无烟煤的Hdaf计算误差都在±0.3%以内,具有较大的实用意义。但上式对北京矿务局和广东四望嶂的超无烟煤则不甚合适,有时会引起较大偏差而不宜使用。因为这两个矿区无烟煤的Hdaf含量有的在1%以下,而由上式算出的Hdaf值均1.04‰,但由于这两个矿区无烟煤的Hdaf值变化很小,可以近似地看作常数,在计算这两个矿区煤的Qnet.ar值时所需的氢含量可分别取1.15%和0.90%,然后再根据每批商品煤的实测Mad和Aad值再换算成Hdaf值而代入计算Qnet,ar的公式进行计算。量热仪
煤炭的所含元素
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。煤炭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”是煤炭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。
煤炭计算氢值的公式
仅供参考:1、对于Vdaf24的煤,Hdaf=Vdaf/(0.1462*Vdaf+1.1142);2、对于Vdaf24的煤crc3,Hdaf=Vdaf/(0.1436*Vdaf+2.24);3、对于Vdaf24的煤crc3,Hdaf=0.74*Vdaf+2.16;
对于Vdaf37的煤,Hdaf=0.835*Vdaf+1.206
煤炭参数懂的进~。~
1.水份: 是煤中无用成分,同时还影响煤的发热量和可磨性。因此,无论是对炼焦用煤或对蒸汽用煤来讲,它都是一个重要的指标。对于用户来讲,具有实际意义的是应用基水份,既从洗煤厂运到工厂时的煤炭所含有的水份。关于煤的水份含量的极限,还没有统一的限制。水份的大小随当地条件和运输距离而定。对于外销煤炭,装船时允许的水份一般为6-8%。由于水份就炼焦煤来说是无效的,它还需热量使其蒸发,同时还会降低炼焦炉装煤容量,因此越低越好。某些新型炼焦炉在装煤前进行预热,虽然增高了费用,但能显著地提高生产率。另一方面,如果煤太干时。也会产生问题;尤其是在风大的地区,装卸时煤粉会污染环境。
2.挥发分:可燃基挥发分几乎是世界各国用来进行煤炭分类的指标之一。一般认为挥发分低于14%的煤将不能炼焦,或只能炼出质量差的焦炭;如果太高,也不能炼焦。虽然没有固定的界限,但38%被认为是上限,也有把上限定到43%。通常认为15-31%的煤炭属于很好的炼焦煤;美国有一种炼焦炉要求最理想的挥发分是28-30%。由于符合理想的单个煤炭的数量有限,因此,不得不采用把几种不同的煤炭搀和起来,以炼成最理想的焦炭。
3.固定碳: 是美国作煤炭分级的一个普通指标。由于固定碳是全部真正的碳,其含量的多少,对于焦炭是很重要的。适于炼焦的煤炭,固定碳限于69-78%。
4.元素分析:随煤阶的增加,即煤化程度的加深,碳含量逐渐增加,氧含量逐渐减少。褐煤和较低品级的烟煤,氢含量稳定在大约5%左右;较高品级的烟煤和无烟煤氢含量降至3-4%。氢含量随煤阶的增加而减少,是与挥发分减少有关。烟煤的氮含量最高,大约是1.7%;较低煤阶和较高煤阶的氮含量要低一些。碳是煤中最重要的元素,完全是碳含量提高了焦炭的价值。但高氧煤则只能炼出质量较次的焦炭。
5.硫分: 由于硫能进入焦炭而危害金属的质量,以及随煤炭燃烧时会进入大气,污染环境。因此,无论是冶金用煤,还是蒸汽用煤,都需要给以极大重视的一个指标。炼焦时,煤中的硫含量大约有80-85%进入焦炭,比灰分更有害于高炉。为了使硫不进入铁中,让其随炉渣排除,这样就会增加炉渣量,也就是需要消耗更多的焦炭,根据某些计算,焦炭中硫含量从1.0%增加到1.5%,要多消耗焦炭15%。
用作炼焦煤的硫分,其上限一般在1.0%。不过,某些硫分稍高的煤炭,如果是用来与低硫煤搀和炼焦时,其平均硫含量不超过1%的话,也是可用的。有文章指出,如果煤炭经洗选后不能把硫降到1.5%以下,就不适合于作为炼焦煤掺合使用。
至于蒸汽用煤的硫分,在国际煤炭市场上,主要视当地的环境保护法而定。如有的地区把它限制在1%。此外,有的用户还从锅炉的结污观点去关心煤中硫含量。
为了评价煤中的硫含量,有必要测定各形态硫。煤中硫的赋存形态主要有硫酸盐硫、硫化铁硫和有机硫。硫酸盐硫的正常数值应是很小的,一般不大于0.1%,超过时则很可能是煤已受了氧化。硫化物硫主要是黄铁矿和白铁矿,它们一般呈细粒状、结核状赋存。把煤经过破碎、研磨,再进行洗选,这部分硫有一半以上可以除去。有机硫是碳氢化合物结构中的一部分,只能用代价高昂的溶剂才能分离出去,一般只能随燃烧过程挥发。因此,在估计将来洗煤硫的可能含量时,可以用硫化物硫的一半加有机硫。然后经可选性试验,就会得到更准确的资料。
6.磷:对于炼焦煤,磷是有害成分,弄清其含量是非常重要的。由于高炉炉料中所有的磷可以还原进入铁水。因此,铁水中的磷含量 取决于耗焦率、灰分和矿石。煤灰中磷含量通常是很低的。对于耗焦率为900磅、灰分为7%的焦炭,最大允许限度是焦炭灰分中的磷含量为0.09%,呈现在铁水中的磷含量是0.073%,这是大多数钢铁厂多半会接受的平均水平。由于焦炭灰分大多高于7%,因此,对煤中磷含量最好安全极限应是0.05-0.06%。
7.氯:对炼焦和蒸汽用煤都是有害元素(腐蚀管道和炉壁)。因此对各种煤中的氯含量测定值应予以重视。大多数煤中的氯含量是很低的,一般低于0.1%。虽然还没有一个上限,但对于任何氯含量较高的煤炭,应认为是可疑的。
8.可磨性:一般来说,现代煤炭生产的最终产品的尺寸是很小的。这是由于:(1)煤炭利用方面,要求越来越多的粉煤。例如:产生蒸汽的锅炉,装煤时是以强大的压力把粉煤喷入燃炉内;冶金高炉喷吹煤粉;近年来开始发展的煤炭管道运输,要求把煤炭研磨成粉煤后,才能在管道中以煤浆送走。(2)通过研磨可以把与矿物杂质分离出一部分,然后经过洗选,降低灰分、硫分等有害杂质,以减少运输费用和提高煤炭的利用效率。(3)可以使不同的煤炭,例如采自同一矿井(矿区)的不同煤层的煤炭,经研磨和洗选后,按要求进行搀和,可以获得不同级别的煤炭产品,供不同目的的用户使用,以达到煤炭最佳的利用效果。
在设计和改进制粉系统、估计磨煤机的产量和耗电率时,都需用到煤的可磨性。因此,煤的可磨性是评价煤炭工艺性能的重要的控制性参数之一。
美国测定煤的可磨性采用哈德葛罗夫法。它是以一种易磨碎的烟煤为标准,把它的可磨性定为100,以此作为标准,来对其它被测定的煤样的相对可磨性或破碎的难易程度。
可磨性指数越大,表明该煤软,越容易被破碎。一般要求哈德葛罗夫可磨性指数大于50。一般情况下,大多数烟煤的可磨性指数最大,褐煤和无烟煤较小。
煤的水份含量和杂质可以影响可磨性指数。
由于煤炭—特别是煤阶较低的次烟煤和褐煤—受内在水份的影响,因此在报告可磨性指数时要报告水份含量。未经干燥的高水份煤炭,会引起研磨时的困难;烘干的煤对于研磨当然是理想的,但这难免要增加费用。
各煤层以及采自同一煤层的不同样品,可磨性指数会有很大的变化,这是由于一般存在于煤中的杂质引起的。
哈德葛罗夫可磨性指数是在理想的煤炭破碎和煤粒分级的假设条件下进行的,它仅仅代表了那些取了煤样或粒级样品的测定结果。煤炭是非均质体,是以显著的易变性为其特征。这样一旦判断错了,对将来的生产必然会引起严重影响。虽然存在这个问题,但在不久的将来,还没有切实可行的方法来替代。
9.筛分试验:是洗煤厂设计所需考虑的问题,在焦炭生产中也是很重要的。因此,不仅要求在生产煤矿、采样工程中采取煤层大样进行试验,还要求用6英寸或8英寸直径的钻孔中取样进行这种试验。
大多数炼焦煤用户愿意接到小于35-50毫米的煤炭。有些购煤合同把小于0.5毫米物料的数量限制在20-25%。进入炼焦炉的粒级,一般在进炉前,把煤破碎到通过3.3毫米(1/8英寸)的煤级达90%。
10.煤的可选性: 经过筛分后的各粒级煤样,再进行浮沉试验,以了解煤的可洗性。为洗煤厂设计提供选煤方法、工艺流程和选用设备等方面的技术数据。
煤炭经过洗选,除了在前面“可磨性”一项中已叙述的可以降低有害组分、减少运输量、提高热能利用之外,还可以:(1)从其它被认为是蒸汽用煤或非炼焦用煤中,获得一些炼焦煤。在国际煤炭市场,炼焦煤的价格比非炼焦煤要高的多。同时还可以充分发挥煤炭资源的潜力,尤其对缺乏炼焦煤资源的地区,更具有实际意义。因此,对于接近炼焦煤的非炼焦煤煤种,有必要进行自由膨胀序数、基氏塑性计等结焦性试验。(2)由于对各比重级的灰分、硫分、发热量进行了测定,如果再配以结焦性试验和煤岩分析资料,就有可能计算出两种或多种煤炭搀和后所能炼出最理想焦炭的最佳百分比。(3)对于多煤层的矿井(或矿区),根据洗选资料可以计算出:进行怎样的搀和,才能使各类煤炭的强弱性达到平衡。以满足市场需要,并获得最大的经济效益。(4)可以供应或销售多种煤炭产品。特别是可以计算出优质产品所占的百分比。此外,目前采用较大马力的设备,这些设备具有切割所碰到的任何物料的能力。它所切割下来的物料,既是较小尺寸的产物,又混杂有非可燃的物料。这样也就增加了洗选的必要性。
11.灰分及煤灰性质:煤中的灰分是有害成分。主要的害处就是增加了运输量和炉渣量。为了减轻运输量,现在国际上一般都是经过洗选后才运出。
煤灰性质是指煤灰成分、煤灰熔融温度和煤灰粘度。煤灰成分是以化学分析方法了解其化学性质,煤灰的熔融温度和煤灰粘度是测定煤灰的物理性质,煤灰的化学成分又影响着煤灰的物理性质。
美国在使用煤炭产生蒸汽方面,特别注意通过释放更多热量的方法来提高热效率的利用。这样就产生了极为严重的结渣和结污方面的问题,并导致了对煤炭性质的较为详细的研究。
煤灰在炉中燃烧时的状况,对于蒸汽锅炉的设计、选型、效率和决定技术参数方面有着非常重要的关系。实用的锅炉是使用特地的煤炭设计的,也就是说,煤炭的物理性质和化学性质要附和特地的范围。这样锅炉制造厂就能根据煤灰特性来改进锅炉的设计。这样,在签订购销合同时,煤灰特性是合同的内容之一。同时,这种合同期限一般是30年左右,以保证设备的服务年限,然后再挑选新的设备和煤源。
煤灰在炉中的燃烧状态,取决于化学组分。根据煤灰的化学成分可以计算出结渣指数(slagging index)和结污指数.
我国煤炭化验的各项指标及标准数据?
1、煤炭质量的基本指标
一、水分(M )
煤的水分分为两种,一是内在水分(Minh ) ,是由植物变成煤时所含的水分;二是外水(Mf ) ,是在开采、运输等过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内在不分总和。一般来讲,煤的变质程度越大,内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高,贫煤、无烟煤内在水分较低。
水分的存在对煤的利用极其不利,它不仅浪费了大量的运输资源,而且当煤作为燃料时,煤中水分会成为蒸汽,在蒸发时消耗热量;另外,精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。一般水分每增加2 % ,发热量降低100kcal/kg(大卡/千克);冶炼精煤中水分每增加1 % ,结焦时间延长5 一10min .
二、灰分(A )
煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分,灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块,它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物,内在灰分越高,煤的可选性越差。灰是有害物质.动力煤中灰分增加,发热量降低、排渣量增加,煤容易结渣;一般灰分每增加2% ?发热量降低10okcal / kg 左右。冶炼精煤中灰分增加,高炉利用系数降低,焦炭强度下降,石灰石用量增加;灰分每增加1 % ,焦炭强度下降2 % ,高炉生产能九下降3 % ,石灰石用量增加4 % .
三、挥发分(V )
煤在高温和隔绝空气的条件下加热时,所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。一般来讲,随着煤炭变质程度的增加,煤炭挥发分降低。褐煤、气煤挥发分较高,瘦煤、无烟煤挥发分较低。
四、固定碳质最(FC )
固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物,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。
五、发热量(Q )
发热量是指单位质量的煤完全的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。发热量国际单位为百万焦耳/千克(MJ/kg ) ,常用单位大卡斤克,换算关系为:1MJ / kg =239 . 14kcal / kg ? 1J = 0.239gcal ? 1cal= 4 . l8J 。如发热量550kcaL/ g , 5500kcal / kg=550÷239 . 14 = 23MJ/kg .为便于比较,我们在衡量煤炭时消耗时,要把实际使用的不同发热量的煤炭换算成标准煤,标准煤的发热量为29 . 27MJ/kg ( 700okcal / kg )。国内贸易常用发热量标准为收到基低位发热量( Qnet,ar) ,它反映煤炭的应用效果,但外界因素影响较大,如水分等,因此Qnet,ar 不能反映煤的真实品质。国际贸易通用发热量标准为空气干燥基高位发热量( Qnet,ar) ,它能较为准确的反映煤的真实品质,不受水分等外界因素影响。在同等水分、灰分等情况下,空气干燥基高位发热量比收到基低位发热量高1.25MJ/g ( 300kcal / kg)左右.
六、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、F 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.
七、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。枯结指数越高,结焦性越强.
八、煤灰熔融性温度(灰溶点)
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 )、流动温度(FT ) ,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气化原料时的性能,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气化炉,煤灰熔融性温度要求较高。
九、哈氏可磨指数(HGI )
哈氏可磨指数是反映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。可磨指数赵大,煤赵容易磨碎成粉。在发电煤粉锅炉和高炉喷吹用煤,可磨指数是质量评价的一个重要指标。+、吉氏流动度(ddpm)煤的流动度是表征煤在干馏时形成的胶质体的粘度,是煤的塑性指标之一。流动度是研究煤的流变性和热分解力学的有效手段,又能表征煤的塑性,可以指导配煤和焦炭强度预测。吉氏流动度是以固定力矩在煤受热形成的胶质体中转动的最大转速表示的流动度指标,用每分钟转动的角度来表示。
十一、增锅膨胀序数(CSN )
增塌膨胀序数是在规定条件下以煤在增祸中加热所得焦块膨胀程序的序号表征煤的膨胀性和塑性指标.增祸膨胀序数的大小取决于煤灰熔融性、胶质体生成期间析气情况和胶质体的不透气性。
十二、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。用手指轻碰即为粉末或基本上是粉末,其中较大的团块轻轻一碰即成粉末。
3——弱粘性。用手指轻压即成不块。
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 ——不膨胀熔融枯结。焦渣形成扁平的块,煤粒的界限不易分清.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、下表面有银白色金属光泽,焦渣高度大于15mm。