煤炭分類與煤的工業(yè)利用培訓(xùn)教材課件

第七章煤炭分類與煤的工業(yè)利用煤地質(zhì)學(xué)第七章煤炭分類與煤的工業(yè)利用煤地質(zhì)學(xué)第七章煤炭分類與煤的工業(yè)利用§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析第七章煤炭分類與煤的工業(yè)利用§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析一、煤級分析中的有關(guān)概念煤的工業(yè)分類即煤的分類,主要是依據(jù)煤級，而煤級的劃分的依據(jù)是煤質(zhì)指標(biāo)，特別是一些關(guān)鍵的煤質(zhì)指標(biāo)。

煤質(zhì)分析中的“基”:

“基”是表示化驗結(jié)果是以什么狀態(tài)下的煤樣為基礎(chǔ)而得出的。煤質(zhì)分析中常用的“基”有空氣干燥基(ad)、干燥基(d)

、收到基(ar)、干燥無灰基(daf)

、干燥無礦物質(zhì)基(dmmf)。在新舊標(biāo)準(zhǔn)中，“基”采用的符號不同。新基（英文名詞開頭字母），舊基（漢語拼音字頭）?！?煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析一、煤級分析中的有關(guān)概念§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析各種基的含義：空氣干燥基是指以與空氣濕度達(dá)到平衡狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，表示符號為ad（airdrybasis）；干燥基是指以假想無水狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，表示符號為d（drybasis）；收到基是指以收到狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，表示符號為ar（asreceived）；干燥無灰基是指以假想無水、無灰狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，表示符號為daf（dryashfree）；干燥無礦物質(zhì)基是指以假想無水、無礦物質(zhì)狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，表示符號為dmmf（drymineralmatterfree）。§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析各種基的含義：§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析二、主要的煤化指標(biāo)煤化指標(biāo)是通過煤的工業(yè)分析獲得的。工業(yè)分析也叫技術(shù)分析或?qū)嵱梅治?。包括煤中水分、灰分和揮發(fā)分的測定及固定碳的計算?！?煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析二、主要的煤化指標(biāo)§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析1．水分水分是一項重要的煤質(zhì)指標(biāo)，它在煤的基礎(chǔ)理論研究和加工利用中都具有重要的作用。根據(jù)煤中水分隨煤的變質(zhì)程度加深而呈規(guī)律性變化：從泥炭→褐煤→煙煤→年輕無煙煤，水分逐漸減少，而從年輕無煙煤→年老無煙煤，水分又增加。因此可以由煤的水分含量來大致推斷煤的變質(zhì)程度。§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析1．水分§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析7煤中水分與煤的變質(zhì)程度的關(guān)系煤種內(nèi)在水分％煤種內(nèi)在水分％煤種內(nèi)在水分％煤種內(nèi)在水分％泥炭5～25氣煤1～5瘦煤0.5～2.0年老無煙煤2～9.5褐煤5～25肥煤0.3～3貧煤0.5～2.5長焰煤3～12焦煤0.5～1.5無煙煤0.7～3§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析7煤中水分與煤的變質(zhì)程度的關(guān)系煤種內(nèi)在水分煤種內(nèi)在水分煤種內(nèi)按結(jié)合狀態(tài)分為游離水和化合水（即結(jié)晶水）兩大類。在鍋爐燃燒中,水分高會影響燃燒穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)；在煉焦工業(yè)中，水分高會降低焦炭產(chǎn)率，而且由于水分大量蒸發(fā)帶走熱量而延長焦化周期；水分對煤的氣化有利，水分可以作為加氫液化和加氫氣化的供氫體?！?煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析按結(jié)合狀態(tài)分為游離水和化合水（即結(jié)晶水）兩大類?！?煤化指2．灰分煤的礦物質(zhì)是賦存于煤中的無機(jī)物質(zhì)。煤的灰分不是煤中的固有成分，而是煤在規(guī)定條件下完全燃燒后的殘留物?；曳质敲褐械V物質(zhì)在一定條件下經(jīng)一系列分解、化合等復(fù)雜反應(yīng)而形成的，是煤中礦物質(zhì)的衍生物?；曳衷诮M成和質(zhì)量上都不同于礦物質(zhì)，但煤的灰分產(chǎn)率與礦物質(zhì)含量間有一定的相關(guān)關(guān)系，可以用灰分來估算煤中礦物質(zhì)含量?！?煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析2．灰分§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析煤中礦物質(zhì)來源一是“原生礦物質(zhì)”即成煤植物中所含的無機(jī)元素；二是“次生礦物質(zhì)”即煤形成過程中混入或與煤伴生的礦物質(zhì)；三是“外來礦物質(zhì)”即煤炭開采和加工處理中混入的礦物質(zhì)?！?煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析煤中礦物質(zhì)來源§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析礦物質(zhì)的主要成分煤中存在的礦物質(zhì)主要包括粘土或頁巖，方解石、黃鐵礦或白鐵礦以及其他微量成分，如無機(jī)硫酸鹽、氯化物和氟化物等?；曳质橇硪豁椩诿嘿|(zhì)特性和利用研究中起重要作用的指標(biāo)。

§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析礦物質(zhì)的主要成分§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析12

灰分的用途：1）推算煤中礦物質(zhì)含量，指示煤的洗選效率。2）在煤的燃燒和氣化中，根據(jù)煤灰含量以及它的諸如熔點、粘度、導(dǎo)電性和化學(xué)組成等特性來預(yù)測燃燒和氣化中可能出現(xiàn)的腐蝕，沾污、結(jié)渣問題，并據(jù)此進(jìn)行爐型選擇和煤灰渣利用研究。3）在煉焦工業(yè)中，要用煤的灰分量來預(yù)計焦炭中的灰分。4）在同一煤層的煤灰成分變化往往較小，而不同成煤時代的煤灰成分變化往往較大。

§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析12灰分的用途：§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析

3．揮發(fā)分煤樣在規(guī)定的條件下，隔絕空氣加熱，并進(jìn)行水分校正后的揮發(fā)物質(zhì)產(chǎn)率即為揮發(fā)分。煤的揮發(fā)分主要是由水分、碳?xì)涞难趸锖吞細(xì)浠衔铮ㄒ訡H4為主）組成，但煤中物理吸附水（包括外在水和內(nèi)在水）和礦物質(zhì)二氧化碳不屬揮發(fā)分之列。工業(yè)分析中測定的揮發(fā)分不是煤中原來固有的揮發(fā)性物質(zhì)，而是煤在嚴(yán)格規(guī)定條件下加熱時的熱分解產(chǎn)物，改變?nèi)魏卧囼灄l件都會給測定結(jié)果帶來不同程度的影響。13§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析3．揮發(fā)分13§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析14影響揮發(fā)分測定結(jié)果的主要因素

加熱溫度、加熱時間、加熱速度，此外試驗設(shè)備的型式和大小，試樣容器的材質(zhì)、形狀和尺寸以及容器的支架都會影響測定結(jié)果，即測定結(jié)果取決于所規(guī)定的試驗條件，因此它是一個規(guī)范性很強(qiáng)的試驗項目?！?煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析14影響揮發(fā)分測定結(jié)果的主要因素§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析煤的揮發(fā)分產(chǎn)率與煤的變質(zhì)程度的關(guān)系隨著變質(zhì)程度的加深，揮發(fā)分逐漸降低，因此根據(jù)煤的揮發(fā)分產(chǎn)率可以估計煤的種類。

在我國及前蘇聯(lián)、美國、英同、法國、波蘭和國際煤炭分類方案中，都以揮發(fā)分作為第一分類指標(biāo)。15§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析煤的揮發(fā)分產(chǎn)率與煤的變質(zhì)程度的關(guān)系15§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分煤的揮發(fā)分與煤的變質(zhì)程度的關(guān)系煤種泥炭褐煤煙煤無煙煤干燥無灰基揮發(fā)分，Vdaf，%7040～6010～50<1016§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析煤的揮發(fā)分與煤的變質(zhì)程度的關(guān)系煤種泥炭褐煤煙煤無煙煤干燥無灰揮發(fā)分的作用：

1）根據(jù)揮發(fā)分產(chǎn)率和測定揮發(fā)分后的焦塊特性可以初步?jīng)Q定煤的加工利用途徑。

2）在配煤煉焦中，用揮發(fā)分來確定配煤比，以將混煤的揮發(fā)分控制到適宜范圍25％～31％。

3）估算煉焦時焦炭、煤氣、焦油和粗苯的產(chǎn)率。

4）在燃煤中，可根據(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。

5）揮發(fā)分與其他煤質(zhì)特性指標(biāo)，如發(fā)熱量、碳和氫含量都有較好的相關(guān)關(guān)系。利用揮發(fā)分可以計算煤的發(fā)熱量和碳?xì)浜俊?7§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析揮發(fā)分的作用：17§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析4．煤的鏡質(zhì)體反射率

煤的鏡質(zhì)體反射率測定方法:反射率是指垂直反射時，反射光強(qiáng)度和入射光強(qiáng)度的百分比值，一般用R表示。測定煤的鏡質(zhì)體反射率是將已知反射率的標(biāo)準(zhǔn)片和煤樣(鏡質(zhì)體）放在顯微鏡下，在一定強(qiáng)度的入射光中，它們反射出的微弱光流，通過光電倍增管轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鞑⒈环糯蟪奢^強(qiáng)的電信號，然后將電信號輸出并饋入到記錄裝置。18§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析4．煤的鏡質(zhì)體反射率18§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析§2煤的工業(yè)分類第七章煤炭分類與煤的工業(yè)利用§2煤的工業(yè)分類第七章煤炭分類與煤的工業(yè)利用

煤分類依據(jù)：煤的元素組成（碳、氫、氧等）煤的原始物質(zhì)和生成條件鏡質(zhì)體平均反射率或揮發(fā)分產(chǎn)率粘結(jié)性（或結(jié)焦性）和發(fā)熱量20§2煤的工業(yè)分類煤分類依據(jù)：20§2煤的工業(yè)分類煤炭分類煤炭分類無煙煤的分類無煙煤的分類煙煤的分類（重點）煙煤的分類（重點）褐煤的分類褐煤的分類中國煤炭分類（14類）

1.無煙煤

煤化程度最高的一類煤，揮發(fā)分低，含碳量最高，光澤強(qiáng)，硬度高，密度大，燃點高，無粘結(jié)性，燃燒時無煙，是較好的民用燃料。25§2煤的工業(yè)分類中國煤炭分類（14類）25§2煤的工業(yè)分類2.貧煤

煙煤中煤化程度最高、揮發(fā)分最低而接近無煙煤的一類煤，國外也有稱之為半無煙煤。這種煤燃燒時火焰短，但熱值較高，無粘結(jié)性，加熱后不產(chǎn)生膠質(zhì)體，不結(jié)焦，多做動力或民用燃燒使用。26§2煤的工業(yè)分類2.貧煤26§2煤的工業(yè)分類3.貧瘦媒

在煙煤中煤化程度較高、揮發(fā)分較低的煤，受熱后只產(chǎn)生少量膠質(zhì)體，粘結(jié)性較差，其性質(zhì)介于貧煤和瘦煤間，大部分作為動力或民用燃料，少量用于制造煤氣。4.瘦煤

是煙煤中煤化程度較高、揮發(fā)分較低的一種，受熱后能產(chǎn)生一定數(shù)量膠質(zhì)體；單種煤煉焦時能煉成熔融不好、耐磨強(qiáng)度差、塊度較大的焦炭，可作為煉焦配煤的原料，也可作為民用和動力燃料。27§2煤的工業(yè)分類3.貧瘦媒27§2煤的工業(yè)分類5.焦煤

煙煤中煤化程度中等或偏高的一類煤，受熱后能產(chǎn)生熱穩(wěn)定性較好的膠質(zhì)體，具有中等或較強(qiáng)的粘結(jié)性；單種煤煉焦時可煉成熔融好、塊度大、裂紋少、強(qiáng)度高而耐磨性又好的焦炭，是一種優(yōu)質(zhì)的煉焦用煤。

6.1/3焦煤

中高揮發(fā)分，強(qiáng)粘結(jié)性煙煤，良好的煉焦配煤。28§2煤的工業(yè)分類5.焦煤28§2煤的工業(yè)分類7.肥煤煤化程度中等的煙煤，在受熱到一定溫度時能產(chǎn)生較多的膠質(zhì)體，有較強(qiáng)的粘結(jié)性，可粘結(jié)煤中一些惰性物質(zhì)；用肥煤單獨煉焦時，能產(chǎn)生熔融良好的焦炭，但焦炭有較多的橫裂紋，焦根部分有蜂焦，因而其強(qiáng)度和耐磨性比焦煤稍差，是煉焦配煤中的重要組分，但不宜單獨使用?！?煤的工業(yè)分類7.肥煤§2煤的工業(yè)分類8.氣肥煤

高揮發(fā)性，粘結(jié)性煙煤，單獨煉焦產(chǎn)生大量氣體及液體產(chǎn)物。適于高溫干餾制煤氣，用于煉焦配煤可增加化工產(chǎn)品的產(chǎn)率。9.氣煤是煤化程度較低、揮發(fā)分較高的煙煤，受熱后能生成一定量的膠質(zhì)體，粘結(jié)性從弱到中等均有；單種煤煉焦時產(chǎn)生出的焦炭細(xì)長、易碎，并有較多的縱裂紋，焦炭強(qiáng)度和耐磨性均較差。多做為配煤煉焦使用，以及生產(chǎn)干餾煤氣。

§2煤的工業(yè)分類8.氣肥煤§2煤的工業(yè)分類10.1/2中粘煤

中、高揮發(fā)性，中等粘結(jié)性煙煤，部分可煉出一定強(qiáng)度的焦炭，粉焦率高。用于煉焦配煤可配入適量，可作為氣化用煤和動力用煤。11.弱粘結(jié)煤

粘結(jié)性差的低、中煤級煙煤，加熱時產(chǎn)生的膠體少，單獨煉焦時焦炭塊度小，粉焦率很高。可作為氣化用煤、電廠、機(jī)車和鍋爐用煤。§2煤的工業(yè)分類10.1/2中粘煤§2煤的工業(yè)分類12.不粘煤

成煤時受一定程度氧化的低、中煤級煙煤，加熱時不產(chǎn)生膠質(zhì)體，無粘接性，煤的水分高，氧含量高，有次生腐植酸。13.長焰煤

高揮發(fā)分低煤級煙煤，無至弱粘接性?！?煤的工業(yè)分類12.不粘煤§2煤的工業(yè)分類14.褐煤

水分多、密度小、不粘結(jié)、含腐植酸、氧含量高，化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)，熱穩(wěn)定性差，發(fā)熱量低?！?煤的工業(yè)分類14.褐煤§2煤的工業(yè)分類§3煤的工業(yè)利用第七章煤炭分類與煤的工業(yè)利用§3煤的工業(yè)利用第七章煤炭分類與煤的工業(yè)利用1．煉焦用煤

焦炭用于煉鐵、鑄造、生產(chǎn)電石、氣化以及金屬的冶煉等。煉焦是在煉焦?fàn)t的炭化室內(nèi)進(jìn)行的。有較強(qiáng)的結(jié)焦性和粘結(jié)性；煤的灰分要低；煤的硫分要低；配煤的揮發(fā)分要合適；其他指標(biāo)要求：如要求配煤總水分Mt在7%～10%之間。35§3

煤的工業(yè)利用

1．煉焦用煤35§3煤的工業(yè)利用2．氣化用煤

煤直接燃燒效率低，熱能利用率僅15%～18%，且污染大氣。我國每年燃燒煤炭，排入大氣的煙塵量達(dá)1200萬t，S02達(dá)1800萬t，占排入大氣污染物總量的60%～80%。煤的氣化是使煤與氧氣、空氣、水蒸氣等反應(yīng)，生成含有CO、H2等可燃?xì)怏w的工藝過程，即把固態(tài)的煤變成可燃?xì)怏w的過程。

36§3

煤的工業(yè)利用

2．氣化用煤36§3煤的工業(yè)利用3．液化用煤煤的液化就是將煤中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化成液態(tài)產(chǎn)物的加工過程。

液化方法：即煤直接加氫液化；煤間接液化；煤的部分液化。

1）直接加氫液化實質(zhì)就是煤在溶劑、催化劑和高壓氫存在的條件下，切斷煤的化學(xué)鍵，在鍵的斷裂處用氫來補(bǔ)充，使煤變成低分子量，含氫高的油和氣。

要求用低煤級煤，如褐煤、長焰煤或Vdaf>35%的煤。37§3

煤的工業(yè)利用

3．液化用煤37§3煤的工業(yè)利用

2）煤間接液化原理：先將煤氣化得原料氣(CO+H2)，然后在一定溫度和壓力下經(jīng)催化合成，得到液態(tài)烴和液化石油氣。對煤質(zhì)的要求與氣化爐有關(guān)。如移動床加壓氣化爐，要求用塊狀無煙煤或焦炭，粒度均勻，灰分低，灰熔點要高，抗碎強(qiáng)度高，熱穩(wěn)定性好，硫分低，水分低，揮發(fā)分要低。

38§3

煤的工業(yè)利用

2）煤間接液化38§3煤的工業(yè)利用

3）煤的部分液化

即低溫干餾法。要用含油率高的褐煤或高揮發(fā)分煙煤，如長焰煤、氣煤等。煤炭液化的主要產(chǎn)物

獲得液體燃料，如汽油、柴油、煤油等，也可將液態(tài)產(chǎn)物加工成無灰焦炭，用以制造電極、炭纖維、粘結(jié)劑、生產(chǎn)有機(jī)化工產(chǎn)品，煤液化的副產(chǎn)品煤氣可作為氣體燃料。39§3

煤的工業(yè)利用

3）煤的部分液化39§3煤的工業(yè)利用40§4

煤的洗選

定義：利用煤與礦物雜質(zhì)間物理化學(xué)性質(zhì)的不同，設(shè)法除去或減少煤中的礦物雜質(zhì)，把煤分成不同質(zhì)量和規(guī)格的產(chǎn)品，以適應(yīng)不同用戶的要求。

洗選方法：1）重力法；2）浮游法；3）靜電選、磁選、摩擦選、風(fēng)選等。

目的：1）提高煤炭質(zhì)量，減少燃煤污染物的排放；

2）提高煤炭利用效率，節(jié)約能源；

3）減少運力浪費；

4）優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品競爭力。40§4煤的洗選定義：利用煤與礦物雜質(zhì)間物理化學(xué)性41本章重點

1、煤炭分類依據(jù)及幾種煤炭分類（主要是煙煤）；2、煉焦用煤的要求。41本章重點1、煤炭分類依據(jù)及幾種煤炭分類（主要是煙煤）；1..在不穩(wěn)定或混沌的系統(tǒng)中，一般地存在一個時間尺度，初始狀態(tài)下的小改變在這個時間尺度將增長到兩倍。在地球大氣的情形下，這個時間尺度是五天的數(shù)量級，大約為空氣繞地球吹一圈的時間。2.人們可以在五天之內(nèi)作相當(dāng)準(zhǔn)確的天氣預(yù)報，但是要做更長遠(yuǎn)得多的天氣預(yù)報，就既需要大氣現(xiàn)狀的準(zhǔn)確知識，又需要一種不可逾越的復(fù)雜計算。我們除了給出季度平均值以外，沒有辦法對六個月以后做具體的天氣預(yù)報。3.我們還知道制約化學(xué)和生物的基本定律，這樣在原則上，我們應(yīng)能確定大腦如何工作。但是制約大腦的方程幾乎肯定具有混沌行為，初始態(tài)的非常小的改變會導(dǎo)致非常不同的結(jié)果。這樣，盡管我們知道制約人類行為的方程，但在實際上我們不能預(yù)言它。4.宇宙的其他地方對于地球上發(fā)生的任何事物根本不在乎。繞著太陽公轉(zhuǎn)的行星的運動似乎最終會變成混沌，盡管其時間尺度很長。這表明隨著時間流逝，任何預(yù)言的誤差將越來越大。在一段時間之后，就不可能預(yù)言運動的細(xì)節(jié)。5.太陽和其他恒星繞著銀河系的運動，以及銀河系繞著其局部星系團(tuán)的運動也是混沌的。我們觀測到，其他星系正離開我們運動而去，而且它們離開我們越遠(yuǎn)，就離開得越快。這意味著我們周圍的宇宙正在膨脹：不同星系間的距離隨時間而增加。6.中國這塊大地上，存在過許多民族。這許多民族，不管是共時態(tài)存在還是歷時態(tài)存在，均可以尋到某種內(nèi)在的關(guān)系。族與族之間的關(guān)系有兩種：一為血緣性；另為社會性。民族之間不只是存在著血緣性的關(guān)系，也還存在社會性的關(guān)系，其中最主要是文化關(guān)系。7.目前，雖然“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的熱潮已遍及全國，很多有志青年步入創(chuàng)業(yè)大軍，但大學(xué)生創(chuàng)業(yè)成功率低仍是一個不爭的事實?？梢哉f，我國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)還處于起步階段，真正實現(xiàn)大學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)、從畢業(yè)到創(chuàng)業(yè)，仍需要全方位、多角度、系統(tǒng)化的理念和實踐支撐，需要更多的社會力量去思考、探索。因此，要想創(chuàng)業(yè)成功，僅僅具有迎難而上的勇氣是不夠的。8.一是心中要有讀者。這是一種意識，說話、寫文章，心中一定要有人，這人就是讀者。有了人，才能進(jìn)一步調(diào)整自己的位置，擺正與讀者的關(guān)系，這個關(guān)系就是雙方的平等和相互尊重。寫文章，講道理，看上去是一個人在寫，實際上是在對話，是在與讀者交流，是在征求讀者對自己觀點的看法，是與讀者一起討論問題。1..在不穩(wěn)定或混沌的系統(tǒng)中，一般地存在一個時間尺度，初始狀第七章煤炭分類與煤的工業(yè)利用煤地質(zhì)學(xué)第七章煤炭分類與煤的工業(yè)利用煤地質(zhì)學(xué)第七章煤炭分類與煤的工業(yè)利用§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析第七章煤炭分類與煤的工業(yè)利用§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析一、煤級分析中的有關(guān)概念煤的工業(yè)分類即煤的分類,主要是依據(jù)煤級，而煤級的劃分的依據(jù)是煤質(zhì)指標(biāo)，特別是一些關(guān)鍵的煤質(zhì)指標(biāo)。

煤質(zhì)分析中的“基”:

“基”是表示化驗結(jié)果是以什么狀態(tài)下的煤樣為基礎(chǔ)而得出的。煤質(zhì)分析中常用的“基”有空氣干燥基(ad)、干燥基(d)

、收到基(ar)、干燥無灰基(daf)

、干燥無礦物質(zhì)基(dmmf)。在新舊標(biāo)準(zhǔn)中，“基”采用的符號不同。新基（英文名詞開頭字母），舊基（漢語拼音字頭）?！?煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析一、煤級分析中的有關(guān)概念§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析各種基的含義：空氣干燥基是指以與空氣濕度達(dá)到平衡狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，表示符號為ad（airdrybasis）；干燥基是指以假想無水狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，表示符號為d（drybasis）；收到基是指以收到狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，表示符號為ar（asreceived）；干燥無灰基是指以假想無水、無灰狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，表示符號為daf（dryashfree）；干燥無礦物質(zhì)基是指以假想無水、無礦物質(zhì)狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，表示符號為dmmf（drymineralmatterfree）?！?煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析各種基的含義：§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析二、主要的煤化指標(biāo)煤化指標(biāo)是通過煤的工業(yè)分析獲得的。工業(yè)分析也叫技術(shù)分析或?qū)嵱梅治觥０褐兴帧⒒曳趾蛽]發(fā)分的測定及固定碳的計算。§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析二、主要的煤化指標(biāo)§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析1．水分水分是一項重要的煤質(zhì)指標(biāo)，它在煤的基礎(chǔ)理論研究和加工利用中都具有重要的作用。根據(jù)煤中水分隨煤的變質(zhì)程度加深而呈規(guī)律性變化：從泥炭→褐煤→煙煤→年輕無煙煤，水分逐漸減少，而從年輕無煙煤→年老無煙煤，水分又增加。因此可以由煤的水分含量來大致推斷煤的變質(zhì)程度?！?煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析1．水分§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析49煤中水分與煤的變質(zhì)程度的關(guān)系煤種內(nèi)在水分％煤種內(nèi)在水分％煤種內(nèi)在水分％煤種內(nèi)在水分％泥炭5～25氣煤1～5瘦煤0.5～2.0年老無煙煤2～9.5褐煤5～25肥煤0.3～3貧煤0.5～2.5長焰煤3～12焦煤0.5～1.5無煙煤0.7～3§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析7煤中水分與煤的變質(zhì)程度的關(guān)系煤種內(nèi)在水分煤種內(nèi)在水分煤種內(nèi)按結(jié)合狀態(tài)分為游離水和化合水（即結(jié)晶水）兩大類。在鍋爐燃燒中,水分高會影響燃燒穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)；在煉焦工業(yè)中，水分高會降低焦炭產(chǎn)率，而且由于水分大量蒸發(fā)帶走熱量而延長焦化周期；水分對煤的氣化有利，水分可以作為加氫液化和加氫氣化的供氫體?！?煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析按結(jié)合狀態(tài)分為游離水和化合水（即結(jié)晶水）兩大類。§1煤化指2．灰分煤的礦物質(zhì)是賦存于煤中的無機(jī)物質(zhì)。煤的灰分不是煤中的固有成分，而是煤在規(guī)定條件下完全燃燒后的殘留物?；曳质敲褐械V物質(zhì)在一定條件下經(jīng)一系列分解、化合等復(fù)雜反應(yīng)而形成的，是煤中礦物質(zhì)的衍生物?；曳衷诮M成和質(zhì)量上都不同于礦物質(zhì)，但煤的灰分產(chǎn)率與礦物質(zhì)含量間有一定的相關(guān)關(guān)系，可以用灰分來估算煤中礦物質(zhì)含量。§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析2．灰分§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析煤中礦物質(zhì)來源一是“原生礦物質(zhì)”即成煤植物中所含的無機(jī)元素；二是“次生礦物質(zhì)”即煤形成過程中混入或與煤伴生的礦物質(zhì)；三是“外來礦物質(zhì)”即煤炭開采和加工處理中混入的礦物質(zhì)?！?煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析煤中礦物質(zhì)來源§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析礦物質(zhì)的主要成分煤中存在的礦物質(zhì)主要包括粘土或頁巖，方解石、黃鐵礦或白鐵礦以及其他微量成分，如無機(jī)硫酸鹽、氯化物和氟化物等。灰分是另一項在煤質(zhì)特性和利用研究中起重要作用的指標(biāo)。

§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析礦物質(zhì)的主要成分§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析54

灰分的用途：1）推算煤中礦物質(zhì)含量，指示煤的洗選效率。2）在煤的燃燒和氣化中，根據(jù)煤灰含量以及它的諸如熔點、粘度、導(dǎo)電性和化學(xué)組成等特性來預(yù)測燃燒和氣化中可能出現(xiàn)的腐蝕，沾污、結(jié)渣問題，并據(jù)此進(jìn)行爐型選擇和煤灰渣利用研究。3）在煉焦工業(yè)中，要用煤的灰分量來預(yù)計焦炭中的灰分。4）在同一煤層的煤灰成分變化往往較小，而不同成煤時代的煤灰成分變化往往較大。

§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析12灰分的用途：§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析

3．揮發(fā)分煤樣在規(guī)定的條件下，隔絕空氣加熱，并進(jìn)行水分校正后的揮發(fā)物質(zhì)產(chǎn)率即為揮發(fā)分。煤的揮發(fā)分主要是由水分、碳?xì)涞难趸锖吞細(xì)浠衔铮ㄒ訡H4為主）組成，但煤中物理吸附水（包括外在水和內(nèi)在水）和礦物質(zhì)二氧化碳不屬揮發(fā)分之列。工業(yè)分析中測定的揮發(fā)分不是煤中原來固有的揮發(fā)性物質(zhì)，而是煤在嚴(yán)格規(guī)定條件下加熱時的熱分解產(chǎn)物，改變?nèi)魏卧囼灄l件都會給測定結(jié)果帶來不同程度的影響。55§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析3．揮發(fā)分13§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析56影響揮發(fā)分測定結(jié)果的主要因素

加熱溫度、加熱時間、加熱速度，此外試驗設(shè)備的型式和大小，試樣容器的材質(zhì)、形狀和尺寸以及容器的支架都會影響測定結(jié)果，即測定結(jié)果取決于所規(guī)定的試驗條件，因此它是一個規(guī)范性很強(qiáng)的試驗項目?！?煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析14影響揮發(fā)分測定結(jié)果的主要因素§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析煤的揮發(fā)分產(chǎn)率與煤的變質(zhì)程度的關(guān)系隨著變質(zhì)程度的加深，揮發(fā)分逐漸降低，因此根據(jù)煤的揮發(fā)分產(chǎn)率可以估計煤的種類。

在我國及前蘇聯(lián)、美國、英同、法國、波蘭和國際煤炭分類方案中，都以揮發(fā)分作為第一分類指標(biāo)。57§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析煤的揮發(fā)分產(chǎn)率與煤的變質(zhì)程度的關(guān)系15§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分煤的揮發(fā)分與煤的變質(zhì)程度的關(guān)系煤種泥炭褐煤煙煤無煙煤干燥無灰基揮發(fā)分，Vdaf，%7040～6010～50<1058§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析煤的揮發(fā)分與煤的變質(zhì)程度的關(guān)系煤種泥炭褐煤煙煤無煙煤干燥無灰揮發(fā)分的作用：

1）根據(jù)揮發(fā)分產(chǎn)率和測定揮發(fā)分后的焦塊特性可以初步?jīng)Q定煤的加工利用途徑。

2）在配煤煉焦中，用揮發(fā)分來確定配煤比，以將混煤的揮發(fā)分控制到適宜范圍25％～31％。

3）估算煉焦時焦炭、煤氣、焦油和粗苯的產(chǎn)率。

4）在燃煤中，可根據(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。

5）揮發(fā)分與其他煤質(zhì)特性指標(biāo)，如發(fā)熱量、碳和氫含量都有較好的相關(guān)關(guān)系。利用揮發(fā)分可以計算煤的發(fā)熱量和碳?xì)浜俊?9§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析揮發(fā)分的作用：17§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析4．煤的鏡質(zhì)體反射率

煤的鏡質(zhì)體反射率測定方法:反射率是指垂直反射時，反射光強(qiáng)度和入射光強(qiáng)度的百分比值，一般用R表示。測定煤的鏡質(zhì)體反射率是將已知反射率的標(biāo)準(zhǔn)片和煤樣(鏡質(zhì)體）放在顯微鏡下，在一定強(qiáng)度的入射光中，它們反射出的微弱光流，通過光電倍增管轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鞑⒈环糯蟪奢^強(qiáng)的電信號，然后將電信號輸出并饋入到記錄裝置。60§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析4．煤的鏡質(zhì)體反射率18§1煤化指標(biāo)與煤質(zhì)分析§2煤的工業(yè)分類第七章煤炭分類與煤的工業(yè)利用§2煤的工業(yè)分類第七章煤炭分類與煤的工業(yè)利用

煤分類依據(jù)：煤的元素組成（碳、氫、氧等）煤的原始物質(zhì)和生成條件鏡質(zhì)體平均反射率或揮發(fā)分產(chǎn)率粘結(jié)性（或結(jié)焦性）和發(fā)熱量62§2煤的工業(yè)分類煤分類依據(jù)：20§2煤的工業(yè)分類煤炭分類煤炭分類無煙煤的分類無煙煤的分類煙煤的分類（重點）煙煤的分類（重點）褐煤的分類褐煤的分類中國煤炭分類（14類）

1.無煙煤

煤化程度最高的一類煤，揮發(fā)分低，含碳量最高，光澤強(qiáng)，硬度高，密度大，燃點高，無粘結(jié)性，燃燒時無煙，是較好的民用燃料。67§2煤的工業(yè)分類中國煤炭分類（14類）25§2煤的工業(yè)分類2.貧煤

煙煤中煤化程度最高、揮發(fā)分最低而接近無煙煤的一類煤，國外也有稱之為半無煙煤。這種煤燃燒時火焰短，但熱值較高，無粘結(jié)性，加熱后不產(chǎn)生膠質(zhì)體，不結(jié)焦，多做動力或民用燃燒使用。68§2煤的工業(yè)分類2.貧煤26§2煤的工業(yè)分類3.貧瘦媒

在煙煤中煤化程度較高、揮發(fā)分較低的煤，受熱后只產(chǎn)生少量膠質(zhì)體，粘結(jié)性較差，其性質(zhì)介于貧煤和瘦煤間，大部分作為動力或民用燃料，少量用于制造煤氣。4.瘦煤

是煙煤中煤化程度較高、揮發(fā)分較低的一種，受熱后能產(chǎn)生一定數(shù)量膠質(zhì)體；單種煤煉焦時能煉成熔融不好、耐磨強(qiáng)度差、塊度較大的焦炭，可作為煉焦配煤的原料，也可作為民用和動力燃料。69§2煤的工業(yè)分類3.貧瘦媒27§2煤的工業(yè)分類5.焦煤

煙煤中煤化程度中等或偏高的一類煤，受熱后能產(chǎn)生熱穩(wěn)定性較好的膠質(zhì)體，具有中等或較強(qiáng)的粘結(jié)性；單種煤煉焦時可煉成熔融好、塊度大、裂紋少、強(qiáng)度高而耐磨性又好的焦炭，是一種優(yōu)質(zhì)的煉焦用煤。

6.1/3焦煤

中高揮發(fā)分，強(qiáng)粘結(jié)性煙煤，良好的煉焦配煤。70§2煤的工業(yè)分類5.焦煤28§2煤的工業(yè)分類7.肥煤煤化程度中等的煙煤，在受熱到一定溫度時能產(chǎn)生較多的膠質(zhì)體，有較強(qiáng)的粘結(jié)性，可粘結(jié)煤中一些惰性物質(zhì)；用肥煤單獨煉焦時，能產(chǎn)生熔融良好的焦炭，但焦炭有較多的橫裂紋，焦根部分有蜂焦，因而其強(qiáng)度和耐磨性比焦煤稍差，是煉焦配煤中的重要組分，但不宜單獨使用。§2煤的工業(yè)分類7.肥煤§2煤的工業(yè)分類8.氣肥煤

高揮發(fā)性，粘結(jié)性煙煤，單獨煉焦產(chǎn)生大量氣體及液體產(chǎn)物。適于高溫干餾制煤氣，用于煉焦配煤可增加化工產(chǎn)品的產(chǎn)率。9.氣煤是煤化程度較低、揮發(fā)分較高的煙煤，受熱后能生成一定量的膠質(zhì)體，粘結(jié)性從弱到中等均有；單種煤煉焦時產(chǎn)生出的焦炭細(xì)長、易碎，并有較多的縱裂紋，焦炭強(qiáng)度和耐磨性均較差。多做為配煤煉焦使用，以及生產(chǎn)干餾煤氣。

§2煤的工業(yè)分類8.氣肥煤§2煤的工業(yè)分類10.1/2中粘煤

中、高揮發(fā)性，中等粘結(jié)性煙煤，部分可煉出一定強(qiáng)度的焦炭，粉焦率高。用于煉焦配煤可配入適量，可作為氣化用煤和動力用煤。11.弱粘結(jié)煤

粘結(jié)性差的低、中煤級煙煤，加熱時產(chǎn)生的膠體少，單獨煉焦時焦炭塊度小，粉焦率很高?？勺鳛闅饣妹?、電廠、機(jī)車和鍋爐用煤?！?煤的工業(yè)分類10.1/2中粘煤§2煤的工業(yè)分類12.不粘煤

成煤時受一定程度氧化的低、中煤級煙煤，加熱時不產(chǎn)生膠質(zhì)體，無粘接性，煤的水分高，氧含量高，有次生腐植酸。13.長焰煤

高揮發(fā)分低煤級煙煤，無至弱粘接性?！?煤的工業(yè)分類12.不粘煤§2煤的工業(yè)分類14.褐煤

水分多、密度小、不粘結(jié)、含腐植酸、氧含量高，化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)，熱穩(wěn)定性差，發(fā)熱量低?！?煤的工業(yè)分類14.褐煤§2煤的工業(yè)分類§3煤的工業(yè)利用第七章煤炭分類與煤的工業(yè)利用§3煤的工業(yè)利用第七章煤炭分類與煤的工業(yè)利用1．煉焦用煤

焦炭用于煉鐵、鑄造、生產(chǎn)電石、氣化以及金屬的冶煉等。煉焦是在煉焦?fàn)t的炭化室內(nèi)進(jìn)行的。有較強(qiáng)的結(jié)焦性和粘結(jié)性；煤的灰分要低；煤的硫分要低；配煤的揮發(fā)分要合適；其他指標(biāo)要求：如要求配煤總水分Mt在7%～10%之間。77§3

煤的工業(yè)利用

1．煉焦用煤35§3煤的工業(yè)利用2．氣化用煤

煤直接燃燒效率低，熱能利用率僅15%～18%，且污染大氣。我國每年燃燒煤炭，排入大氣的煙塵量達(dá)1200萬t，S02達(dá)1800萬t，占排入大氣污染物總量的60%～80%。煤的氣化是使煤與氧氣、空氣、水蒸氣等反應(yīng)，生成含有CO、H2等可燃?xì)怏w的工藝過程，即把固態(tài)的煤變成可燃?xì)怏w的過程。

78§3

煤的工業(yè)利用

2．氣化用煤36§3煤的工業(yè)利用3．液化用煤煤的液化就是將煤中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化成液態(tài)產(chǎn)物的加工過程。

液化方法：即煤直接加氫液化；煤間接液化；煤的部分液化。

1）直接加氫液化實質(zhì)就是煤在溶劑、催化劑和高壓氫存在的條件下，切斷煤的化學(xué)鍵，在鍵的斷裂處用氫來補(bǔ)充，使煤變成低分子量，含氫高的油和氣。

要求用低煤級煤，如褐煤、長焰煤或Vdaf>35%的煤。79§3

煤的工業(yè)利用

3．液化用煤37§3煤的工業(yè)利用

2）煤間接液化原理：先將煤氣化得原料氣(CO+H2)，然后在一定溫度和壓力下經(jīng)催化合成，得到液態(tài)烴和液化石油氣。對煤質(zhì)的要求與氣化爐有關(guān)。如移動床加壓氣化爐，要求用塊狀無煙煤或焦炭，粒度均勻，灰分低，灰熔點要高，抗碎強(qiáng)度高，熱穩(wěn)定性好，硫分低，水分低，揮發(fā)分要低。

80§3

煤的工業(yè)利用

2）煤間接液化38§3煤的工業(yè)利用

3）煤的部分液化

即低溫干餾法。要用含油率高的褐煤或高揮發(fā)分煙煤，如長焰煤、氣煤等。煤炭液化的主要產(chǎn)物

獲得液體燃料