煤炭部培訓(xùn)煤炭基礎(chǔ)知識

煤炭基礎(chǔ)知識2013年4月8日1煤炭2一.概述

煤炭是古代的有機物（主要是植物）的遺體，經(jīng)過生物及化學(xué)的變質(zhì)作用而形成的。大體可分為兩個階段：第一階段是泥煤炭化階段，即由植物轉(zhuǎn)變成泥炭階段。第二階段，由泥炭轉(zhuǎn)變成褐煤，褐煤轉(zhuǎn)變成煙煤，煙煤再轉(zhuǎn)變成無煙煤階段。

成煤必須具備四個先決條件：（1）植物條件。（2）氣候條件。（3）地理條件。（4）地殼運動條件。3二.煤炭資源分布1.世界煤炭可采儲量的60%集中在美國(25%)、前蘇聯(lián)(23%)和中國(12%)，此外，澳大利亞、印度、德國和南非4個國家共占29%。2001年，上述7國的煤炭產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的80%。全國30個省、市、自治區(qū)都有不同數(shù)量的煤炭資源。2.各地區(qū)煤炭品種和質(zhì)量變化較大，分布不理想。四種主要煉焦煤種中，瘦煤、焦煤、肥煤有一半左右集中在山西，而擁有大型鋼鐵企業(yè)的華東、中南、東北地區(qū)，煉焦煤很少。在東北地區(qū)，鋼鐵工業(yè)在遼寧，煉焦煤大多在黑龍江；西南地區(qū)，鋼鐵工業(yè)在四川，而煉焦煤主要集中在貴州。4三、煤炭中轉(zhuǎn)港北方港口：秦皇島、曹妃甸、天津港、連云港、黃驊港、國投黃驊港、鲅魚圈等主要港口。南方港口：北侖港、乍浦港、可門港、福州港、廣州港、防城港等。長江沿線港口：南京港、鎮(zhèn)江大港、揚州港、泰州盈利港等。國外港口：南非理查德灣港、澳洲紐卡斯?fàn)柛?、印尼加里曼丹港、俄羅斯海參威等。新疆新業(yè)能源開發(fā)有限責(zé)任公司5四、進口煤資源分布動力煤：俄羅斯、美國、印度尼西亞、蒙古國、伊朗、越南、澳洲、加拿大、菲律賓、馬來西亞、南非、哥倫比亞等。無煙煤：澳洲、俄羅斯、朝鮮、越南。焦煤：俄羅斯、加拿大、澳洲、美國、蒙古國。6五、煤炭種類按煤炭用途分類：根據(jù)其使用目的總結(jié)為兩大主要用途：1、動力煤

2、煉焦煤。煉焦煤種類及用途：分為主焦煤，1/3焦煤，氣煤，氣肥煤，肥煤，瘦煤。主要用于鋼鐵行業(yè)中的高爐煉鐵，生產(chǎn)出焦炭。一般1.3噸左右的焦煤才能煉一噸焦炭。動力煤主要用途：發(fā)電用煤、蒸汽機車用煤、建材用煤（主要用量水泥，其次玻璃、磚、瓦等）一般工業(yè)鍋爐用煤、生活用煤、冶金用動力煤（高爐噴吹和燒結(jié)）7

按煤炭品種分類：分為褐煤、煙煤、無煙煤、半無煙煤等幾種（1）褐煤：多為塊狀，呈黑褐色，光澤暗，質(zhì)地疏松；含揮發(fā)分40%左右，燃點低，容易著火，燃燒時上火快，火焰大，冒黑煙；含碳量與發(fā)熱量較低（因產(chǎn)地煤級不同，發(fā)熱量差異很大），燃燒時間短，需經(jīng)常加煤。8（2）煙煤：一般為粒狀、小塊狀，也有粉狀的，多呈黑色而有光澤，質(zhì)地細(xì)致，含揮發(fā)分30%以上，燃點不太高，較易點燃；含碳量與發(fā)熱量較高，燃燒時上火快，火焰長，有大量黑煙，燃燒時間較長；大多數(shù)煙煤有粘性，燃燒時易結(jié)渣。

9（3）無煙煤：有粉狀和小塊狀兩種，呈黑色有金屬光澤而發(fā)亮。雜質(zhì)少，質(zhì)地緊密，固定碳含量高，可達80%以上；揮發(fā)分含量低，在10%以下，燃點高，不易著火；但發(fā)熱量高，剛?cè)紵龝r上火慢，火上來后比較大，火力強，火焰短，冒煙少，燃燒時間長，粘結(jié)性弱，燃燒時不易結(jié)渣。應(yīng)摻入適量煤土燒用，以減輕火力強度。

10原煤

是指從地下或地下采掘出的毛煤經(jīng)篩選加工去掉矸石、黃鐵礦等后的煤。煤礦生產(chǎn)出來的未經(jīng)洗選、未經(jīng)加工的毛煤也叫原煤。包括天然焦及劣質(zhì)煤，不包括低熱值煤等。

11精煤

是指經(jīng)過精選（干選或濕選）后生產(chǎn)出來的，符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品。12

粒級煤

是指煤通過篩選或精選生產(chǎn)的，粒度下限大于6mm，灰分小于或等于40%的煤。按不同的粒度可分為洗中塊、中塊、洗混中塊、混中塊、洗混塊和混塊、洗大塊和大塊、洗特大塊和特大塊、洗小塊和小塊、洗粒煤和粒煤。13洗選煤

是指將原煤經(jīng)過洗選和篩選加工后，已除或減少原煤中所含的矸石、硫分等雜質(zhì)，并按不同煤種、灰分、熱值和粒度分成若干品種等級的煤。其粒度分級為50mm、25mm、20mm、13mm、6mm以下。洗選煤可分為洗原煤、洗混煤、混煤、洗混末煤、混末煤、洗末煤、末煤、洗粉煤、粉煤等品種。除洗混煤的灰分要求小于等于32%外，其余均要求小于等于40%。

1415六、煤炭六項基本指標(biāo)第一個指標(biāo)：水分。

煤中水分分為外在水分（Mf）和內(nèi)在水分(Mad)、結(jié)晶水和分解水。

煤中水分過大是不利于加工、運輸，燃燒時會影響熱穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)，煉焦時會降低焦產(chǎn)率和延長焦化周期。

我們常報的水份指標(biāo)有：

1、全水份（Mt），是煤中所有內(nèi)在水份和外在水份的總和，也常用Mar表示。通常規(guī)定在8%以下。外在水分為在一定條件下，煤樣與周圍空氣濕度達到平衡時所失去的水分；內(nèi)在水分為在一定條件下煤樣達到空氣狀態(tài)時所保持的水分

。

2、空氣干燥基水份(Mad)，指煤炭在空氣干燥狀態(tài)下所含的水份。也可以認(rèn)為是內(nèi)在水份。

16第二個指標(biāo)：灰分A

煤在燃燒的后留下的殘渣。不是煤中礦物質(zhì)總和，而是這些礦物質(zhì)在化學(xué)和分解后的殘余物。灰分高，說明煤中可燃成份較低。發(fā)熱量就低。同時在精煤煉焦中，灰分高低決定焦炭的灰分。能常的灰分指標(biāo)有空氣干燥基灰分（Aad）、干燥基灰分（Ad）等。也有用收到基灰分的（Aar）。

第三指標(biāo)：揮發(fā)份（全稱為揮發(fā)份產(chǎn)率）V

指煤中有機物和部分礦物質(zhì)加熱分解后的產(chǎn)物，不全是煤中固有成分，還有部分是熱解產(chǎn)物，所以稱揮發(fā)份產(chǎn)率。揮發(fā)份大小與煤的變質(zhì)程度有關(guān)，煤炭變質(zhì)量程度越高，揮發(fā)份產(chǎn)率就越低。

17第四個指標(biāo)：固定碳FC

不同于元素分析的碳，是根據(jù)水分、灰分和揮發(fā)份計算出來的。

FC+A+V+M=100，相關(guān)公式如下：FCad=100-Mad-Aad-Vad

FCd=100-Ad-Vd

FCdaf=100-Vdaf

第五個指標(biāo)：全硫St

是煤中的有害元素，包括有機硫、無機硫。1%以下才可用于燃料。部分地區(qū)要求在0.6和0.8以下，現(xiàn)在常說的環(huán)保煤、綠色能源均指硫份較低的煤。

常用指標(biāo)有：空氣干燥基全硫(St,ad）、干燥基全硫(St.d)及收到基全硫(St,ar)。

18第六個指標(biāo)：煤的發(fā)熱量（Q）

煤的發(fā)熱量，又稱為煤的熱值，即單位質(zhì)量的煤完全燃燒所發(fā)出的熱量，單位為J/g或MJ/kg。

煤的發(fā)熱量時煤按熱值計價的基礎(chǔ)指標(biāo)。煤作為動力燃料，主要是利用煤的發(fā)熱量，發(fā)熱量愈高，其經(jīng)濟價值愈大。同時發(fā)熱量也是計算熱平衡、熱效率和煤耗的依據(jù)，以及鍋爐設(shè)計的參數(shù)。

發(fā)熱量三種表示方法：

彈筒發(fā)熱量，符號：Qb

高位發(fā)熱量，符號：Qgr

低位發(fā)熱量，符號：Qnet

19煤炭分析指標(biāo)1.收到基（應(yīng)用基

）

As

received

basis

已收到狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)

ar

2.空氣干燥基

（分析基

）Air

dried

basis

與空氣濕度達到平衡狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)

ad

3.干燥基（干基）

Dry

basis

以假想無水狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)

d

4.干燥無灰基

Dry

ash-free

basis

以假想無水、無灰狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)

daf

例如：V(arb)A(adb)20

指標(biāo)影響熱值：

①M水分變化+1%，影響熱值-（60-65）卡/克；②A灰分變化+1%，影響熱值-（90-100）卡/克；③C炭元素變化±1%，影響熱值±80卡/克；④H氫元素變化±1%，影響熱值±30卡/克；⑤O氧元素變化±1%，影響熱值±25卡/克；⑥S硫元素變化±1%，影響熱值±22卡/克；卡與焦耳的換算關(guān)系為：

1卡（cal)=4.186焦耳（J）

1焦耳（J）=0.23914卡例：31.09MJ=31.09×239.14=7434.86大卡

煤的膠質(zhì)層指數(shù)（Y值）煤的膠質(zhì)層指數(shù)，又稱煤的膠質(zhì)層最大厚度，或Y值。是我國煤的現(xiàn)行分類中區(qū)分強粘結(jié)性的肥煤、氣肥煤的一個分類指標(biāo)。煤的膠質(zhì)層指數(shù)，是根據(jù)不同結(jié)焦性的煤在干餾過程中膠質(zhì)層的厚度、收縮情況和膨脹曲線的不同，測試膠質(zhì)層的最大厚度（Y值）、最終收縮度（X值）和體積曲線，來表征煤的結(jié)焦性。22粘結(jié)指數(shù)(G)煙煤的粘結(jié)指數(shù)測定是將一定質(zhì)量的試驗煤樣和專用無煙煤樣按1:5或3:3的配比規(guī)定的條件下混合，快速加熱成焦，所得焦塊在一定規(guī)格的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)進行強度檢驗，以焦塊的耐磨強度，即抗破壞力的大小來表示煤樣的粘結(jié)能力。粘結(jié)指數(shù)是判別煤的粘結(jié)性、結(jié)焦性的一個關(guān)鍵指標(biāo)。23中國煤煤分類國家標(biāo)準(zhǔn)表類別縮寫分類指標(biāo)Vdaf%GYmmb%PM%Qgr,maf無煙煤WY<=10-----貧煤PM>10.0-20.O<=5----貧瘦煤PS>10.O-20.O>5-20----瘦煤SM>10.0-20.0>20-65----焦煤JM>20.0-28.0>10.0-20.0>50-60>65a<=25.0(<=150)--肥煤FM>10.0-37.0(>85a)>25a--1/3焦煤1/3JM>28.0-37.0>65a<25.0(<220)--氣肥煤QF>37.0(>85)>25.0>220--氣煤QM>28.0-37.0>37.0>50-65>35<=25.0(<=220)--1/2中粘煤1/2ZN>20.0-37.0>30-50----弱粘煤RN>20.0-37.0>5-30----不粘煤BN>20.0-37.0<=5----長焰煤CY>37.0<=35-->50-褐煤HM>37.0>37.0---<=30，>30-50<=2424中國煤煤分類國家標(biāo)準(zhǔn)表煤炭其他術(shù)語1.灰熔點：ST軟化溫度、FT流動溫度、HT半球溫度和DT變形溫度。一般DT比其他3個低100-150度。2.哈氏可磨系數(shù)HGI：3.焦渣系數(shù)：4.粒度大?。?5煤炭灰熔點分為4種：1160度以下（易熔）1160-1350度（中等熔融）1350-1500度（難熔）1500度以上（不熔）固態(tài)排渣爐：要求灰熔點越高越好，低了容易結(jié)渣鏈條爐：要求灰熔點溫度低一些，這樣可以保護爐柵。液態(tài)排渣爐：要求灰熔點越低越好，液態(tài)排渣爐把燃燒之后的煤粉融化成液態(tài)物質(zhì)然后排走，不容易結(jié)焦。26煤炭交易術(shù)語1.FOB：離岸價2.CFR:不含貨物保險靠岸價保險一般萬分之八/噸3.CIF：含貨物保險靠岸價4.信用證LC：信用證開出時間，委托人，受益銀行，受益人，解付條款等5.滯期費：在租船合同中約定，超過一定的滯期時間后則必須支付額外滯期費或者船期損失，一般都是交與賣方。6.速潛費：27其他1.五大電力:國電、華電、華能、中電投、大唐電力。2.CIQ：中國檢驗檢疫局3.SGS：通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司，總部瑞士，為一家檢測機構(gòu)。4.CCIC：中國檢驗認(rèn)證（集團）有限公司還有其他檢測機構(gòu)，暫不做其他解釋5.船型:①靈便型HANDY：2-5萬噸。

②大靈便型SuperMax:3.5-6萬噸，吃水11.5米。

③巴拿馬型Panamax:6-8萬噸,吃水12.5-13米。

④海岬型Capesize：10-30萬噸。2829各類鐵礦石圖赤鐵礦磁鐵礦菱鐵礦褐鐵礦30粗破細(xì)破球磨機分級機磁選機輸送機31燒結(jié)礦及燒結(jié)球團燒結(jié)球團燒結(jié)礦32焦化爐2023/2/4333435高爐煉鐵過程36高爐的五大系統(tǒng)37高爐的原料系統(tǒng)38原料系統(tǒng)之一——上料皮帶焦炭及其性質(zhì)附表表1-4冶金焦炭的技術(shù)指標(biāo)(GB/T1996—94)

指標(biāo)

級別

粒度/mm>40>2525～10灰分Ad/%ⅠⅡⅢ不大于12.0012.01～13.5013.51～15.00硫分St，d/%ⅠⅡⅢ不大于0.600.61～0.800.81～1.00機械強度抗碎強度M25/%（舊國標(biāo)M40）ⅠⅡⅢ大于92.0（>80）92.0～88.1(>76～80)88.0～83.0(>72～76)耐磨強度M10/%ⅠⅡⅢ不大于7.08.510.0揮發(fā)分Vdaf/%不大于1.9水分含量Mt/%4.0±1.05.0±2.0不大于12.0焦末含量/%不大于4.05.012.0注：水分只作為生產(chǎn)操作中控制指標(biāo)，不作質(zhì)量考核依據(jù)。冶金焦技術(shù)指標(biāo)質(zhì)量指標(biāo)等級粒度（mm）25～40反應(yīng)性CRI(%)一級二級≤30≤35反應(yīng)后強度CSR(%)一級二級≥55≥5040高爐容積（m3）

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