「煤炭質(zhì)量常用指標的含義」

1、煤炭質(zhì)量常用指標的含義工水分符號：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(dǎo)；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^程中附在煤表面和裂隙中的水分。在煤的變質(zhì)程度越大，內(nèi)在水分越低.水分的存

2、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在實驗室大氣中達到平衡后所保留的水分,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部分能去掉，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(jié)渣。在煤炭運銷中常用

3、的灰分指標有：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,Vo1atilematter）煤的揮發(fā)分符號：V,單位：，是煤中的有機物質(zhì)和一部分礦物加熱分解的產(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(guān)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(shè)備或適于特定設(shè)備的煤源（在鍋爐設(shè)計時已將揮發(fā)分值設(shè)定在某一范圍，

4、所以用戶在購煤時要強調(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(jié)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）和干燥無灰基揮發(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)C=100-（M+A+V）0常用的固定碳指標有：干基固定碳（符號：FCd）和收到基固

5、定碳（FCar）五、全硫符號:St,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部分脫除；而有機硫則很難除去。煤中硫在煤燃燒中大部轉(zhuǎn)化為SO2HF入大氣，對環(huán)境造成嚴重的污染，甚至造成酸雨，因此各用戶在購買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）o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

6、耳/克）、MJ/kg（兆焦耳/千克），習(xí)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/KG1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(guān)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(yīng)用基）低位發(fā)熱量（符號:Qnet,ar）,

7、有時也用到干燥無灰基高位發(fā)熱量（符號：Qgr,daf）。在目前的國內(nèi)貿(mào)易煤炭購銷合同中，用戶一般用收到基低位發(fā)熱量（Qnet,ar）o國際貿(mào)易常用發(fā)熱量標準為空氣干燥基高位發(fā)熱量，在同等水分和灰分等情況下，空氣干燥基高位發(fā)熱量比收到基低位發(fā)熱量高1.25MJ/KG（300KCAL/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(jié)焦.八、粘結(jié)指數(shù)（G）在規(guī)定條件下發(fā)煙煤在加熱后粘結(jié)專用無煙煤的能力，粘結(jié)指數(shù)越高，結(jié)焦性越強.九、煤灰熔融性溫度（灰熔點）（C）包括四個特征溫

8、度：變形溫度，符號DT,原稱T1;軟化溫度，符號：ST,原稱T2;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）o灰熔融性溫度越高，煤灰不容易結(jié)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(shè)計，并能指導(dǎo)實際生產(chǎn)操作；它也可以作為液態(tài)排渣爐設(shè)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(jié)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

9、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，這樣可以保留適當?shù)娜墼云鸬奖Ｗo爐柵的作用。而液態(tài)排渣爐則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，則這種煤越易磨碎，反之則難。作為動力用煤，如電力、水泥廠等在設(shè)計與改進制粉系統(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(yù)先

10、測定煤的可磨性。由于煤的復(fù)雜性，不同的煤往往具有不同的可磨性，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(jié)構(gòu)、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、珀鍋膨脹序數(shù)（CSN）規(guī)定條件下發(fā)煤在地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）空氣干燥基（簡稱：空干基，原稱：分析基）空氣干燥基符號：ad,是指：以與空氣濕度達到平衡狀態(tài)的煤為基準，由實驗室直接測定出的結(jié)果一般都是分析基結(jié)果，如MadAad、Vad等。（2）干燥基（簡稱

11、：干基）干燥基符號：d,是指以假想無水狀態(tài)的煤為基準，干基結(jié)果是換算出來的。（3）收到基（原習(xí)慣稱：應(yīng)用基）收到基符號:ar,是指以收到狀態(tài)的煤為基準。（4）干燥無灰基（原習(xí)慣稱：可燃基）干燥無灰基符號:daf,是指以假想無水、無灰狀態(tài)的煤為基準煤質(zhì)分析結(jié)果表示方法：分析項目符號基準符號水分M空氣干燥基Ad-灰分A收到基ar拄發(fā)萬V干燥基d硫分S干燥無灰基daf發(fā)熱里Q干燥無礦物質(zhì)基dmmf膠質(zhì)層厚度丫粘結(jié)指數(shù)G哈氏可磨性指HGI根據(jù)建設(shè)單位提供資料要求，結(jié)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、作為氣化用原料煤。本設(shè)計以大同煤為基準。煤質(zhì)分析如下:水份：4.

12、9%揮發(fā)份:28%灰份:固定碳:8%43.8煤氣爐用煤的主要質(zhì)量指標粒度最大粒度與最小粒度之比塊煤限下率(%)含肝率(%)干基揮發(fā)分Vd(%)干基灰分Ad(%)干基全硫分Std(%)灰熔融性軟化溫度ST(C)熱穩(wěn)定性TS+6(%)抗碎強度(>25mm)(%)膠質(zhì)層厚度羅加指數(shù)R.I自由膨脹系數(shù)F.S.I發(fā)熱量(應(yīng)用基低位):2040;2550;3060mm<2<10<2>20<18<2>1250>60>60<12mm<20<2>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

13、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(lǐng)域也有廣闊的利用前景。各工業(yè)部門對所用的煤都有特定的質(zhì)量要求和技術(shù)標準。簡要介紹如下：1.煉焦用煤煉焦是將煤放在干儲爐中加熱，隨著溫度的升高（最終達到1000c左右）,煤中有機質(zhì)逐漸分解，其中普發(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還原、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-

14、65）見上圖2氣化用煤煤的氣化是以氧、水、二氧化碳、氫等為氣體介質(zhì)，經(jīng)過熱化學(xué)處理過程，把煤轉(zhuǎn)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）02%,要求粒度要均勻，2575mm,或19-50mm,或1325mm,機械強度65%,熱穩(wěn)定性S+13>60%,灰熔點（T2）>1250,揮發(fā)分不高于9%,化學(xué)反應(yīng)性愈強愈好。沸騰層氣化法。對原料煤的質(zhì)量要求是：化學(xué)反應(yīng)性要大于60%,不粘結(jié)或

15、弱粘結(jié)，灰分（Ag）<25%,硫分（SgQ）<2%,水分（WQ）<10%,灰熔點（T2）>1200C,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。低溫干儲法，是將煤置于550c左右的溫度下進行干儲，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+13>40%,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

16、高溫高壓下使煤中有機質(zhì)破壞，與氫作用轉(zhuǎn)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/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）024%灰熔點（T2）當200C,硫分（SgQ）長隧道及隧道群區(qū)段<1%低位發(fā)熱量2.09312X1072.51174X107J/kg以上。發(fā)電廠一般應(yīng)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)煤用于發(fā)展冶金和化學(xué)工業(yè)，近年來，我國在開展低熱值煤的應(yīng)用方面取得了較快的進展，不少發(fā)熱量僅有8372.5J/kg左右的劣質(zhì)煤和煤什石也能用于一般